Thoại Viết Hoàng
Writer
Pin bị suy giảm chất lượng do sạc nhanh thường xuyên là mối lo ngại đối với những người mới sở hữu xe điện, nhưng có rất nhiều yếu tố quyết định việc này có gây hại cho pin hay không.
Đối với nhiều người, xe điện (EV) đại diện cho tương lai của giao thông vận tải và là phương tiện giúp giảm khí thải, nhưng chúng cũng báo hiệu một loạt các mối quan tâm mới về bảo dưỡng.
Những cân nhắc quan trọng nhất là liệu việc sử dụng thường xuyên sạc nhanh bằng dòng điện một chiều (DC) có ảnh hưởng đến tuổi thọ của pin EV hay không.
Trong khi quan điểm ban đầu của ngành cho rằng việc sạc nhanh thường xuyên có thể làm giảm dung lượng pin theo thời gian, thì nghiên cứu gần đây đang thách thức giả định này, đặc biệt là đối với các mẫu máy được trang bị hệ thống quản lý pin tiên tiến.
Phát hiện mới về tác động của sạc nhanh
Trong một nghiên cứu gần đây, các nhà nghiên cứu Recurrent đã phân tích dữ liệu từ hơn 13.000 EV để đánh giá tác động của việc sạc nhanh thường xuyên.
Trái ngược với dự đoán trong phòng thí nghiệm, dữ liệu từ hơn 160.000 sự kiện sạc thực tế cho thấy không có sự khác biệt đáng kể nào về sự suy giảm phạm vi hoạt động của pin giữa những chiếc Tesla sạc nhanh thường xuyên và những chiếc sạc ít.
Tuy nhiên, nghiên cứu chủ yếu bao gồm dữ liệu từ các xe mới hơn (từ năm 2018 trở đi, với hầu hết từ năm 2021 trở đi), chỉ bao gồm khoảng năm đến sáu năm sử dụng. Do đó, tác động lâu dài của việc sạc nhanh vẫn chưa chắc chắn.
Tất cả pin lithium-ion đều bị mất dần phạm vi hoạt động theo thời gian và pin của Tesla - sạc nhanh hay không - đều cho thấy phạm vi hoạt động giảm theo dự kiến bất kể thói quen sạc. Phạm vi hoạt động giảm trong thế giới thực có thể thay đổi do các yếu tố như địa hình và thời tiết.
Cách xe điện hiện đại chống lại sự xuống cấp của pin
Sự tinh vi của hệ thống quản lý nhiệt và pin trong xe điện đã phát triển đến mức nhiều xe có thể sạc nhanh mà không bị suy giảm đáng kể. Một số yếu tố góp phần vào khả năng phục hồi này.
Đầu tiên, công nghệ hệ thống quản lý pin tiên tiến (BMS) sẽ theo dõi và điều chỉnh điện áp, dòng điện và nhiệt độ của từng cell pin theo thời gian thực.
Thông qua việc quan sát liên tục này, BMS đảm bảo các thông số này nằm trong giới hạn an toàn, ngăn ngừa tình trạng quá nhiệt và sạc quá mức. Nếu nhiệt độ tăng quá cao, BMS sẽ làm chậm quá trình sạc hoặc kích hoạt hệ thống làm mát để bảo vệ sức khỏe của pin.
Nhiệt là kẻ thù của pin, đặc biệt là trong quá trình sạc tốc độ cao. Các xe điện hiện đại sử dụng hệ thống quản lý nhiệt (TMS) - làm mát bằng chất lỏng hoặc thậm chí là điều hòa không khí - để giữ cho các cell pin ở nhiệt độ ổn định, giảm bớt áp lực mà quá trình sạc nhanh có thể gây ra cho pin.
Ví dụ, hệ thống làm mát bằng chất lỏng cho phép pin duy trì ở nhiệt độ an toàn ngay cả trong quá trình sạc nhanh kéo dài.
Khi hoạt động cùng với BMS, TMS sẽ thực thi các giới hạn dòng điện và giảm thiểu các rủi ro như mất kiểm soát nhiệt, kéo dài tuổi thọ pin và giúp sạc nhanh an toàn hơn và hiệu quả hơn.
Hóa học pin cũng có ảnh hưởng rất lớn. Các loại hóa học pin khác nhau thể hiện mức độ phục hồi khác nhau trong điều kiện sạc nhanh.
Pin Lithium Sắt Phosphate (LFP) ngày càng được Tesla và nhiều công ty khác sử dụng, đặc biệt bền bỉ khi sạc ở tốc độ cao.
Ngược lại, pin Nickel Mangan Coban (NMC) dễ bị mòn hơn, đặc biệt là trong điều kiện nhiệt độ cao. Tuy nhiên, các nhà sản xuất ô tô đang có những bước tiến với cả hai loại hóa chất, sử dụng BMS để bù đắp một số căng thẳng từ việc sạc nhanh.
Cuối cùng, việc lựa chọn đúng loại hóa chất liên quan đến việc cân bằng khả năng sạc nhanh, độ bền và mật độ năng lượng. Trọng tâm là phát triển pin có thể xử lý đầu vào công suất cao hơn mà không bị suy giảm nhanh chóng, đồng thời tiết kiệm chi phí và thân thiện với môi trường.
Khi sạc nhanh có thể gây căng thẳng cho pin EV
Mặc dù sạc nhanh nhìn chung an toàn cho hầu hết các loại xe điện, nhưng một số điều kiện vẫn có thể gây rủi ro cho tuổi thọ của pin.
Sạc ở nhiệt độ khắc nghiệt - hoặc điều kiện rất nóng hoặc rất lạnh - có thể làm tăng áp lực cho pin, đặc biệt là nếu pin không được điều hòa trước. Dữ liệu từ Geotab cho thấy sạc nhanh trong điều kiện nóng có thể đẩy nhanh quá trình xuống cấp của pin.
Pin sẽ có nhiều điện trở hơn khi sạc từ trạng thái rất yếu hoặc gần đầy, điều này có thể gây ra tình trạng chai pin, do đó, tránh sạc nhanh khi pin ô tô của bạn quá nóng, quá lạnh hoặc ở trạng thái sạc cao hoặc thấp.
Vì lý do này, nhiều nhà sản xuất khuyến cáo không nên sạc nhanh khi pin gần hết hoặc gần 100%.
Việc sử dụng quãng đường dài cũng là một cân nhắc. Những xe sạc nhanh nhiều lần mỗi ngày với quãng đường dài có thể bị hao mòn nhiều hơn một chút, mặc dù tác động thường là tối thiểu nếu BMS hoạt động tốt.
Sạc nhanh liên tục đến 100 phần trăm gây nhiều áp lực hơn cho pin so với việc dừng ở mức 80 phần trăm, vì giai đoạn sạc cuối cùng có xu hướng làm nóng các cell pin nhiều hơn. Để tối đa hóa tuổi thọ pin, nhiều nhà sản xuất đề xuất giới hạn sạc nhanh ở mức khoảng 80 phần trăm.
Làm nóng hoặc làm mát pin đến nhiệt độ tối ưu trước khi sạc - cho phép quá trình sạc nhẹ nhàng hơn. Sạc nhanh mà không làm nóng trước, đặc biệt là ở nhiệt độ khắc nghiệt, có thể gây hại nhiều hơn.
Mẹo hàng đầu để giảm thiểu sự suy giảm pin
Nhìn chung, để bảo vệ pin EV tốt hơn trong quá trình sạc nhanh, bạn nên thử các biện pháp sau:
• Làm nóng pin trước khi sạc trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt.
• Tránh sạc pin thường xuyên đến 100 phần trăm; thay vào đó hãy sạc ở mức 80 phần trăm.
• Cân bằng giữa sạc nhanh với sạc Cấp độ 2 chậm hơn khi có thể.
• Thực hiện theo khuyến nghị của nhà sản xuất để có phương pháp sạc tối ưu.
Tương lai của sạc nhanh
Các nghiên cứu gần đây cho thấy việc sạc nhanh thường xuyên có thể không làm giảm đáng kể pin EV, thách thức các giả định trước đây.
Các loại xe điện ngày nay được trang bị BMS tiên tiến, khả năng quản lý nhiệt được cải thiện và các chất hóa học bền bỉ như LFP để chống lại sự xuống cấp.
Bộ sạc siêu nhanh, sớm vượt quá 350 kW, có thể rút ngắn thời gian sạc đáng kể, đạt 80 phần trăm chỉ trong 15 phút.
Với những tiến bộ liên tục trong công nghệ pin lithium-ion, pin thể rắn và pin lithium-lưu huỳnh, cùng cơ sở hạ tầng sạc thông minh, xe điện sẽ trở nên nhanh hơn, an toàn hơn và đáng tin cậy hơn khi sạc.
Nguồn: The Switch
Đối với nhiều người, xe điện (EV) đại diện cho tương lai của giao thông vận tải và là phương tiện giúp giảm khí thải, nhưng chúng cũng báo hiệu một loạt các mối quan tâm mới về bảo dưỡng.
Những cân nhắc quan trọng nhất là liệu việc sử dụng thường xuyên sạc nhanh bằng dòng điện một chiều (DC) có ảnh hưởng đến tuổi thọ của pin EV hay không.
Trong khi quan điểm ban đầu của ngành cho rằng việc sạc nhanh thường xuyên có thể làm giảm dung lượng pin theo thời gian, thì nghiên cứu gần đây đang thách thức giả định này, đặc biệt là đối với các mẫu máy được trang bị hệ thống quản lý pin tiên tiến.
Phát hiện mới về tác động của sạc nhanh
Trong một nghiên cứu gần đây, các nhà nghiên cứu Recurrent đã phân tích dữ liệu từ hơn 13.000 EV để đánh giá tác động của việc sạc nhanh thường xuyên.
Trái ngược với dự đoán trong phòng thí nghiệm, dữ liệu từ hơn 160.000 sự kiện sạc thực tế cho thấy không có sự khác biệt đáng kể nào về sự suy giảm phạm vi hoạt động của pin giữa những chiếc Tesla sạc nhanh thường xuyên và những chiếc sạc ít.
Tuy nhiên, nghiên cứu chủ yếu bao gồm dữ liệu từ các xe mới hơn (từ năm 2018 trở đi, với hầu hết từ năm 2021 trở đi), chỉ bao gồm khoảng năm đến sáu năm sử dụng. Do đó, tác động lâu dài của việc sạc nhanh vẫn chưa chắc chắn.
Tất cả pin lithium-ion đều bị mất dần phạm vi hoạt động theo thời gian và pin của Tesla - sạc nhanh hay không - đều cho thấy phạm vi hoạt động giảm theo dự kiến bất kể thói quen sạc. Phạm vi hoạt động giảm trong thế giới thực có thể thay đổi do các yếu tố như địa hình và thời tiết.
Cách xe điện hiện đại chống lại sự xuống cấp của pin
Sự tinh vi của hệ thống quản lý nhiệt và pin trong xe điện đã phát triển đến mức nhiều xe có thể sạc nhanh mà không bị suy giảm đáng kể. Một số yếu tố góp phần vào khả năng phục hồi này.
Đầu tiên, công nghệ hệ thống quản lý pin tiên tiến (BMS) sẽ theo dõi và điều chỉnh điện áp, dòng điện và nhiệt độ của từng cell pin theo thời gian thực.
Thông qua việc quan sát liên tục này, BMS đảm bảo các thông số này nằm trong giới hạn an toàn, ngăn ngừa tình trạng quá nhiệt và sạc quá mức. Nếu nhiệt độ tăng quá cao, BMS sẽ làm chậm quá trình sạc hoặc kích hoạt hệ thống làm mát để bảo vệ sức khỏe của pin.
Nhiệt là kẻ thù của pin, đặc biệt là trong quá trình sạc tốc độ cao. Các xe điện hiện đại sử dụng hệ thống quản lý nhiệt (TMS) - làm mát bằng chất lỏng hoặc thậm chí là điều hòa không khí - để giữ cho các cell pin ở nhiệt độ ổn định, giảm bớt áp lực mà quá trình sạc nhanh có thể gây ra cho pin.
Ví dụ, hệ thống làm mát bằng chất lỏng cho phép pin duy trì ở nhiệt độ an toàn ngay cả trong quá trình sạc nhanh kéo dài.
Khi hoạt động cùng với BMS, TMS sẽ thực thi các giới hạn dòng điện và giảm thiểu các rủi ro như mất kiểm soát nhiệt, kéo dài tuổi thọ pin và giúp sạc nhanh an toàn hơn và hiệu quả hơn.
Hóa học pin cũng có ảnh hưởng rất lớn. Các loại hóa học pin khác nhau thể hiện mức độ phục hồi khác nhau trong điều kiện sạc nhanh.
Pin Lithium Sắt Phosphate (LFP) ngày càng được Tesla và nhiều công ty khác sử dụng, đặc biệt bền bỉ khi sạc ở tốc độ cao.
Ngược lại, pin Nickel Mangan Coban (NMC) dễ bị mòn hơn, đặc biệt là trong điều kiện nhiệt độ cao. Tuy nhiên, các nhà sản xuất ô tô đang có những bước tiến với cả hai loại hóa chất, sử dụng BMS để bù đắp một số căng thẳng từ việc sạc nhanh.
Cuối cùng, việc lựa chọn đúng loại hóa chất liên quan đến việc cân bằng khả năng sạc nhanh, độ bền và mật độ năng lượng. Trọng tâm là phát triển pin có thể xử lý đầu vào công suất cao hơn mà không bị suy giảm nhanh chóng, đồng thời tiết kiệm chi phí và thân thiện với môi trường.
Khi sạc nhanh có thể gây căng thẳng cho pin EV
Mặc dù sạc nhanh nhìn chung an toàn cho hầu hết các loại xe điện, nhưng một số điều kiện vẫn có thể gây rủi ro cho tuổi thọ của pin.
Sạc ở nhiệt độ khắc nghiệt - hoặc điều kiện rất nóng hoặc rất lạnh - có thể làm tăng áp lực cho pin, đặc biệt là nếu pin không được điều hòa trước. Dữ liệu từ Geotab cho thấy sạc nhanh trong điều kiện nóng có thể đẩy nhanh quá trình xuống cấp của pin.
Pin sẽ có nhiều điện trở hơn khi sạc từ trạng thái rất yếu hoặc gần đầy, điều này có thể gây ra tình trạng chai pin, do đó, tránh sạc nhanh khi pin ô tô của bạn quá nóng, quá lạnh hoặc ở trạng thái sạc cao hoặc thấp.
Vì lý do này, nhiều nhà sản xuất khuyến cáo không nên sạc nhanh khi pin gần hết hoặc gần 100%.
Việc sử dụng quãng đường dài cũng là một cân nhắc. Những xe sạc nhanh nhiều lần mỗi ngày với quãng đường dài có thể bị hao mòn nhiều hơn một chút, mặc dù tác động thường là tối thiểu nếu BMS hoạt động tốt.
Sạc nhanh liên tục đến 100 phần trăm gây nhiều áp lực hơn cho pin so với việc dừng ở mức 80 phần trăm, vì giai đoạn sạc cuối cùng có xu hướng làm nóng các cell pin nhiều hơn. Để tối đa hóa tuổi thọ pin, nhiều nhà sản xuất đề xuất giới hạn sạc nhanh ở mức khoảng 80 phần trăm.
Làm nóng hoặc làm mát pin đến nhiệt độ tối ưu trước khi sạc - cho phép quá trình sạc nhẹ nhàng hơn. Sạc nhanh mà không làm nóng trước, đặc biệt là ở nhiệt độ khắc nghiệt, có thể gây hại nhiều hơn.
Mẹo hàng đầu để giảm thiểu sự suy giảm pin
Nhìn chung, để bảo vệ pin EV tốt hơn trong quá trình sạc nhanh, bạn nên thử các biện pháp sau:
• Làm nóng pin trước khi sạc trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt.
• Tránh sạc pin thường xuyên đến 100 phần trăm; thay vào đó hãy sạc ở mức 80 phần trăm.
• Cân bằng giữa sạc nhanh với sạc Cấp độ 2 chậm hơn khi có thể.
• Thực hiện theo khuyến nghị của nhà sản xuất để có phương pháp sạc tối ưu.
Tương lai của sạc nhanh
Các nghiên cứu gần đây cho thấy việc sạc nhanh thường xuyên có thể không làm giảm đáng kể pin EV, thách thức các giả định trước đây.
Các loại xe điện ngày nay được trang bị BMS tiên tiến, khả năng quản lý nhiệt được cải thiện và các chất hóa học bền bỉ như LFP để chống lại sự xuống cấp.
Bộ sạc siêu nhanh, sớm vượt quá 350 kW, có thể rút ngắn thời gian sạc đáng kể, đạt 80 phần trăm chỉ trong 15 phút.
Với những tiến bộ liên tục trong công nghệ pin lithium-ion, pin thể rắn và pin lithium-lưu huỳnh, cùng cơ sở hạ tầng sạc thông minh, xe điện sẽ trở nên nhanh hơn, an toàn hơn và đáng tin cậy hơn khi sạc.
Nguồn: The Switch
