6 lý do khiến xe điện sạc không nhanh như bạn mong đợi

Bất chấp mức tăng trưởng ấn tượng của xe ô tô điện trong vài năm trở lại đây nhưng nhiều khách hàng vẫn nghi ngờ và lưỡng lự trong việc lựa chọn xe điện, chủ yếu vẫn là vấn đề về pin và thời gian sạc.

Trên thực tế, thời gian sạc của xe điện (EV) phụ thuộc vào nhiều yếu tố có thể bị ảnh hưởng bởi chính xe điện, trạm sạc, hành vi lái xe của người dùng và thậm chí cả điều kiện thời tiết. Điều này có thể khiến người dùng gây khó chịu và dưới đây là 6 lý do xe điện sạc không nhanh như bạn mong đợi.

Dung lượng sạc tối đa và công suất đầu ra tối đa

Cho đến nay, nguyên nhân phổ biến nhất khiến xe điện không sạc nhanh như người dùng mong đợi là do sự giới hạn về khả năng sạc hoặc công suất đầu ra mà bộ sạc có thể cung cấp.

Hay nói một cách khác, xe điện không được thiết kế để xử lý tải tối đa mà trạm sạc có thể cung cấp hoặc công suất đầu ra tối đa của bộ sạc thấp hơn công suất tối đa mà xe điện có thể chấp nhận.

Theo nghiên cứu về xe điện, công suất đầu ra và dung lượng pin được biểu thị bằng kilowatt (kW) và kilowatt-giờ (kWh).

Kilowatt thể hiện công suất sạc và được sử dụng để thể hiện công suất đầu ra tối đa của trạm sạc. Trong môi trường điện dân dụng, các bộ sạc tại nhà thường có công suất đầu ra là 7, 11 hoặc 22 kW. Trạm sạc nhanh công cộng cho phép tạo ra công suất đầu ra cao hơn nhiều, từ khoảng 50 kW đến 400 kW.

Ngược lại, một kilowatt-giờ trong bối cảnh xe điện thể hiện lượng năng lượng được lưu trữ bởi pin - con số kWh càng cao thì pin của xe điện có thể lưu trữ càng nhiều năng lượng và có thể là phạm vi hoạt động dài hơn.

Hãy xem một ví dụ cụ thể để minh họa điều này. Giả sử một chiếc Hyundai IONIQ 5, có pin 77,4 kWh và đầu vào sạc AC tối đa là 11 kW.

Nhìn vào bảng trên, dù công suất đầu ra của trạm sạc 22 kW, tăng gấp đôi nhưng thời gian sạc Hyundai IONIQ 5 sẽ không thể nhanh hơn so với sử dụng trạm sạc 11 kW, đơn giản vì xe không thể tiêu thụ quá 11 kWh.

Điều này áp dung tương tự với các trạm sạc nhanh DC. Mặc dù có những bộ sạc có khả năng cung cấp công suất lên tới 350 kW (hoặc thậm chí 400 kW ) nhưng IONIQ 5 bị giới hạn ở mức sạc nhanh 233 kW. Vì vậy, ngay cả với bộ sạc 350 kW, chiếc xe vẫn sẽ mất 17 phút để sạc như với bộ sạc 233 kW.

Chính sự không phù hợp này thường là nguyên nhân khiến tốc độ sạc thấp hơn mức mà bộ sạc , đặc biệt là trong trường hợp sạc nhanh.

Trạng thái sạc pin

Dung lượng sạc tối đa và công suất đầu ra tối đa không phải là yếu tố duy nhất ảnh hưởng đến thời gian sạc mà còn một yếu tố quan trọng khác là trạng thái sạc pin (hay còn gọi SoC - State of Charge).

SoC đề cập đến lượng năng lượng mà chiếc xe điện hiện đang tích trữ hay nói cách khác là phần trăm pin của xe. Pin lithium-ion được dùng trong xe điện không sạc ở cùng tốc độ vì tuỳ thuộc vào mức pin đầy.

Trên thực tế, pin xe điện (pin EV) có thể sạc nhanh hơn ở trạng thái dung lượng pin thất (80%). Đây là lý do tại sao xe điện thường có thể sạc từ 0-80% khá nhanh nhưng sẽ mất nhiều thời gian hơn để sạc đầy từ 80-100%. Điều này nhằm bảo vệ pin xe điện không bị quá nóng và giúp duy trì tuổi thọ của pin.

Sạc đồng thời

Một yếu tố khác có thể khiến thời gian sạc của xe điện bị kéo dài nếu có nhiều xe điện được cắm ở cùng một trạm sạc. Ngay cả khi các trụ sạc riêng biệt, chúng vẫn có thể dùng chung một đường tải điện, nghĩa là công suất của mỗi trụ sạc sẽ giảm khi sử dụng đồng thời nhiều trụ sạc.

Điều này thường xảy ra với trụ sạc nhanh DC, trong đó hai bộ sạc có thể dùng chung một máy biến áp, nghĩa là công suất đầu ra tối đa sẽ giảm một nửa nếu cả hai đều được sử dụng.

Nhiệt độ pin

Các yếu tố bên ngoài, chẳng hạn như nhiệt độ, cũng sẽ ảnh hưởng đến tốc độ sạc của xe điện. Điều này là do pin EV được thiết kế để hoạt động tốt nhất trong phạm vi nhiệt độ tối ưu hẹp khoảng 20 độ C. Khi nhiệt độ thấp hơn hoặc cao hơn đáng kể, pin có thể bị hỏng và dung lượng pin giảm.

Để ngăn chặn điều này, pin EV được trang bị hệ thống quản lý pin (BMS) để giám sát hoạt động và điều chỉnh quá trình sạc phù hợp để duy trì tuổi thọ của pin. Vì vậy, khi nhiệt độ vượt quá phạm vi tối ưu, BMS có thể giảm tốc độ sạc để đảm bảo không làm hỏng pin.

Thời gian sạc cũng có thể chậm hơi trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt vì một phần năng lượng có thể được sử dụng để làm ấm hoặc làm mát pin nhằm đưa pin về nhiệt độ tối ưu, khiến sạc kém hiệu quả hơn một chút so với nhiệt độ ôn hoà.

Ngồi trong xe khi đang sạc

Mặc dù rõ ràng xe điện không thể chạy được khi thực hiện quá trình sạc pin nhưng việc ngồi ở trong xe và sử dụng hệ thống sưởi hoặc điều hòa làm mát, hệ thống âm thanh hoặc đèn đều có thể làm tăng mức tiêu thụ năng lượng và chuyển một phần năng lượng khỏi quá trình sạc, khiến thời gian sạc kéo dài hơn.

Tình trạng pin

Pin xe điện thường có tuổi thọ lâu hơn nhiều so với mọi người thường nghĩ với tuổi thọ khoảng 10-15 năm. Tuy nhiên, trong khoảng thời gian này, pin xe điện sẽ bị lão hoá và mất đi một phần dung lượng.

Khi pin xuống cấp, nội trở pin (điện trở bên trong pin) cũng tăng lên. Điều này có nghĩa là năng lượng mà pin có thể chấp nhận sẽ giảm, làm chậm tốc độ sạc.

Điều đáng chú ý là pin EV thường được thiết kế với dung lượng vượt mức để hoạt động như một bộ đệm chống lão hóa. Chính vì vậy, có thể việc giảm công suất và tăng thời gian sạc tương ứng sẽ khó nhận thấy trong hầu hết các trường hợp.