Pin xe điện lưu trữ năng lượng hóa học được chuyển đổi thành điện năng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá cách hoạt động của pin ô tô điện và cách giữ cho chúng hoạt động tối ưu.
Kiến thức cơ bản về pin EV và cách chúng hoạt động
Pin điện về cơ bản là một thiết bị lưu trữ năng lượng hóa học được chuyển đổi thành điện năng. Pin điện hiện đại được phát minh bởi nhà vật lý người Ý Alessandro Volta vào năm 1800. Phát minh đáng chú ý này đã cho phép chúng ta cung cấp năng lượng cho phần lớn thế giới hiện đại của chúng ta với các thiết bị tiên tiến như máy tính xách tay, điện thoại thông minh, vệ tinh và thậm chí cả ô tô điện.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá những điều cơ bản về pin ô tô điện bao gồm cách chúng hoạt động và cách giữ cho chúng hoạt động tối ưu.
Ắc quy ô tô điện dùng được bao lâu?
Pin lithium-ion trong ô tô điện của bạn được thiết kế để kéo dài tuổi thọ. Trên thực tế, một bộ pin EV mới có thể sẽ tồn tại lâu hơn chính chiếc xe. Tuy nhiên, pin xe điện sẽ dần bắt đầu mất đi lượng năng lượng mà chúng có thể lưu trữ theo thời gian. Hiện tượng này được gọi là “suy thoái pin” và có thể dẫn đến giảm dung lượng năng lượng, phạm vi, công suất và hiệu quả tổng thể.
Sự xuống cấp của pin không dễ dự đoán. Không phải tất cả các thương hiệu đều hoạt động giống nhau và mỗi chiếc xe đều khác nhau về cách lái, sạc và bảo trì. Về mặt tích cực, không có gì lạ khi pin EV hiện đại có tuổi thọ hơn 10 năm và một số sẽ vượt xa điều đó trước khi cần phải thay thế. Chủ sở hữu EV trung bình sẽ bán xe của họ rất lâu trước khi họ cần thay thế bộ pin.
Điều quan trọng cần lưu ý là sự xuống cấp của pin đã được biết là trở nên tồi tệ hơn nếu pin EV liên tục bị đẩy xuống gần phạm vi bằng không và sau đó được sạc từ mức sạc thấp đến sạc đầy thường xuyên hoặc nếu pin EV được sạc liên tục ở Cấp độ 3, còn được gọi là Sạc nhanh DC (DCFC). Các nhà sản xuất ô tô đề nghị hạn chế sử dụng DCFC và không biến nó thành nguồn sạc chính.
Các yếu tố môi trường, chẳng hạn như tiếp tục tiếp xúc với nhiệt độ khắc nghiệt, cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của pin và có thể dẫn đến suy thoái. Pin không hoạt động tốt khi nhiệt độ dưới 20 độ F. Khi trời thực sự lạnh và bạn đang sử dụng lò sưởi của xe, phạm vi hoạt động của bạn có thể tạm thời giảm tới 40%.
Để duy trì bộ pin ở hiệu suất cao nhất, bạn nên giữ cho EV được sạc ở mức từ 60 đến 80%, giảm thiểu sạc nhanh và tránh nhiệt độ khắc nghiệt trong thời gian dài.
Sự thật về sự xuống cấp của pin
Sự xuống cấp của pin không xảy ra cùng một lúc. Trung bình, pin xe điện chỉ mất khoảng một đến hai phần trăm phạm vi hoạt động mỗi năm tùy thuộc vào các yếu tố được thảo luận trước đó. May mắn thay, hầu hết các loại pin được thiết kế cho độ bền và sẽ tồn tại lâu hơn tuổi thọ sử dụng của một chiếc xe.
Nếu chúng ta nhìn vào pin mô hình Tesla S, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng việc di chuyển 500.000 dặm trên pin ban đầu không phải là vấn đề. Chỉ vì pin xuống cấp không có nghĩa là nó không thể lái được; Nó chỉ đơn giản là mất một số phạm vi và hiệu quả sạc.
Trong các bài đăng trên blog, chủ sở hữu Tesla model S đã lưu ý rằng khoảng 95% pin vẫn giữ được chức năng pin của nó trong 50.000 dặm đầu tiên. Sự xuống cấp pin 5% có thể bằng 20 dặm phạm vi. Thật kỳ lạ, pin chỉ xuống cấp thêm 5% trong 100.000 dặm tiếp theo. Vì vậy, 150.000 dặm lái xe tích cực chỉ dẫn đến tổng trung bình 10% tổng suy thoái pin. Thông thường, bạn sẽ không cần phải xem xét thay thế pin cho đến khi xuống cấp khoảng 65%.
Bảo hành pin từ các nhà sản xuất ô tô
Hiện tại, các nhà sản xuất ô tô có thời gian bảo hành 8 năm hoặc 100.000 dặm đối với pin xe điện của họ. Điều này là do quy định liên bang ở Hoa Kỳ bắt buộc pin xe điện phải được bảo hiểm trong tối thiểu tám năm.
Trước khi mua bất kỳ chiếc xe nào, tốt nhất bạn nên kiểm tra bản in đẹp bảo hành. Ví dụ, Nissan Leaf có tỷ lệ phần trăm đảm bảo khoảng 75%; Tuy nhiên, họ sử dụng các đơn vị đo lường của riêng họ được thể hiện trong “thanh”. Pin Leaf đầy đủ có 12 thanh và bảo hành pin đi kèm đảm bảo cho chín thanh sạc.
Pin lai là gì?
Pin xe hybrid tương tự như pin EV; Chúng chỉ đơn giản là nhỏ hơn. Vì động cơ xăng, động cơ điện và pin hoạt động cùng nhau trong xe hybrid, nếu cái này không hoạt động tối ưu, nó sẽ ảnh hưởng đến cái kia.
Pin hybrid thường kéo dài tuổi thọ của xe, với các phương tiện hiện đại thường xuyên đạt 100.000 đến 150.000 dặm hoặc nhiều hơn nữa. Theo đó, các nhà sản xuất ô tô thường cung cấp một bảo hành cho ít nhất 80.000 dặm. Trong hầu hết các trường hợp, bạn có thể mong đợi đạt được hơn gấp đôi số dặm đó mà không gặp vấn đề gì. Một số nhà sản xuất ô tô như Hyundai thậm chí còn cung cấp bảo hành trọn đời. Do đó, nếu bạn là chủ sở hữu của một chiếc hybrid, bạn có thể sẽ không bao giờ phải lo lắng về việc thay pin.
Ngoài ra còn có một thành phần thời gian cho tuổi thọ pin – nó xuống cấp ngay cả khi bạn không lái xe đường dài. Pin hybrid được thiết kế để hoạt động trong ít nhất 10 năm. Để bù đắp bất kỳ sự cố bất ngờ nào, bảo hành dựa trên thời gian hiện là tiêu chuẩn trong ngành. Có một nhiệm vụ liên bang đối với bảo hành bao gồm tám năm tuổi thọ pin xe hybrid, vì vậy hầu hết các nhà sản xuất ô tô đều cung cấp bảo hành từ tám năm trở lên.
Nếu bạn phải đối mặt với việc thay pin trên một chiếc xe hết bảo hành, không cần phải hoảng sợ. Chi phí của một bộ pin mới tiếp tục giảm. Một số kỹ thuật viên thậm chí có thể lắp đặt một bộ pin đã qua sử dụng đã được phê duyệt được trục vớt từ một chiếc xe bị đắm, điều này sẽ làm giảm đáng kể chi phí sửa chữa tiềm năng.
Hãy nói về phạm vi
Pin và phạm vi được liên kết. Nói chung, bộ pin càng lớn thì phạm vi hoạt động càng dài. Tất nhiên, cách bạn lái EV cũng ảnh hưởng đến phạm vi. Công nghệ xe điện đang thay đổi mỗi ngày, nhưng theo văn bản này, hầu hết các EV có phạm vi từ 200 đến 300 dặm trước khi chúng cần được sạc lại. Một số phương tiện, chẳng hạn như Lucid Air tuyên bố phạm vi hoạt động từ 406 đến 516 dặm tùy thuộc vào kích thước pin.
Phạm vi ước tính cho xe chạy hoàn toàn bằng điện tiếp tục tăng cùng với số lượng EV mới xuất hiện trên đường mỗi ngày. Cả phạm vi pin và việc áp dụng EV đã tăng nhanh trong thập kỷ qua. Tính đến khoảng năm 2010, xe điện hầu như không thể đi trên 80 dặm trên một lần sạc. Ngược lại, Tesla Roadster được công bố gần đây, ví dụ, sẽ có phạm vi hoạt động hơn 600 dặm!
Pin triệu dặm
Như đã đề cập trước đây, bạn có thể không bao giờ cần phải thay pin EV của mình. Khi tuổi thọ pin tiếp tục được cải thiện ở những chiếc xe mới hơn, vấn đề thay thế pin sẽ ngày càng trở nên ít quan trọng hơn. Vào năm 2019, Tesla thông báo rằng họ đang nghiên cứu một “pin triệu dặm” có thể sẽ không bao giờ cần phải thay thế.
Sau khi pin cũ của bạn được tháo ra khỏi xe, nó thường bước vào vòng đời thứ hai. Mặc dù có dung lượng lưu trữ ít hơn, pin vẫn có thể phục vụ một mục đích hữu ích. Pin cũ được sử dụng trong các ứng dụng gần như không đánh thuế như cung cấp năng lượng cho xe. Ví dụ, pin có thể được sử dụng để lưu trữ cố định để hỗ trợ lưới điện của công ty tiện ích địa phương của bạn.
Thế giới sau của pin EV
Khi việc áp dụng xe điện tiếp tục đạt được đà, pin đã qua sử dụng đặt ra một thách thức nghiêm trọng đối với môi trường. Chúng ta phải làm gì với tất cả các loại pin bị loại bỏ? Hiện tại, có hai giải pháp: chúng có thể được tái chế hoặc tái sử dụng.
Việc tái chế phải được xử lý đúng cách, vì các hóa chất độc hại bên trong pin cũ có thể dẫn đến ô nhiễm nước và đất. Là một phần của quá trình tái chế, chúng được nấu chảy để thu hồi lithium, coban và niken. Tuy nhiên, điều này có thể tốn kém, vì vậy việc tái sử dụng pin đã qua sử dụng có thể tiết kiệm chi phí hơn. Nhiều pin EV vẫn còn tới 70% dung lượng, có nghĩa là chúng có thể được sử dụng cho nhiều nhu cầu lưu trữ năng lượng khác.
Các nhà sản xuất ô tô đang tìm cách kiếm lợi nhuận từ pin đã qua sử dụng. Tại Nhật Bản, Nissan đã tái sử dụng pin để cung cấp năng lượng cho đèn đường. Tại Paris, Renault có pin dự phòng thang máy. Tại Michigan, GM đang sử dụng pin tái sử dụng từ Chevy Volts để sao lưu trung tâm dữ liệu của mình. Volkswagen gần đây đã mở nhà máy tái chế pin xe điện tại Đức có thể tái chế 3.600 hệ thống pin mỗi năm. Pin EV tái sử dụng cũng có thể hữu ích để lưu trữ năng lượng mặt trời hoặc chạy xe đạp điện và các công cụ khác. Tìm ra những cách mới để biến những loại pin đã qua sử dụng này thành các giải pháp hiệu quả sẽ mang lại lợi ích cho doanh nghiệp, môi trường và người tiêu dùng.
