Những điểm yếu trong quá trình thương mại hóa xe năng lượng mới vẫn còn tồn tại, và các trạm sạc nhanh DC có thể đáp ứng nhu cầu bổ sung năng lượng nhanh chóng. Sự phổ biến của xe năng lượng mới bị hạn chế bởi những điểm yếu cốt lõi như tuổi thọ pin và nỗi lo sạc pin. Để giải quyết những vấn đề trên, các nhà sản xuất lớn đang tiếp tục phát triển công nghệ pin và đáp ứng nỗi lo của thị trường bằng cách lắp đặt thêm pin. Tuy nhiên, vì khó có thể đạt được những đột phá công nghệ đáng kể về hiệu suất pin trong ngắn hạn, nên việc tăng đáng kể quãng đường đi được trên mỗi lần sạc một cách nhanh chóng là rất khó. Mặc dù việc lắp đặt thêm pin có thể giải quyết vấn đề lo lắng về phạm vi hoạt động của một số người tiêu dùng trong ngắn hạn, nhưng tác dụng phụ của nó là làm tăng thời gian sạc. Thời gian sạc có liên quan đến dung lượng pin và công suất sạc. Dung lượng pin càng lớn, phạm vi hoạt động càng cao, và thời gian sạc càng lâu nếu không tăng công suất sạc. So với các trạm sạc AC, các trạm sạc nhanh DC có thể sạc pin nhanh hơn, do đó giảm thời gian sạc, cải thiện hiệu suất sạc và đáp ứng nhu cầu bổ sung năng lượng nhanh chóng của chủ xe.
Với xu hướng các trạm sạc nhanh DC thay thế các trạm sạc chậm AC, bộ điều khiển sạc trên xe (OBC) đã trở thành xu hướng chủ đạo trong ngành ô tô. Hiện nay, có hai cách sạc xe điện: một là thông qua cổng “sạc nhanh”, sử dụng trụ DC để sạc trực tiếp vào pin; cách khác là thông qua cổng sạc AC, hay còn gọi là cổng “sạc chậm”, yêu cầu OBC bên trong xe phải thực hiện biến áp và chỉnh lưu trước khi xuất ra để sạc cho xe điện. Tuy nhiên, khi các trụ sạc nhanh DC dần thay thế các trụ sạc chậm AC, một số hãng ô tô đang dần cố gắng loại bỏ cổng sạc AC. Ví dụ, NIO ET7 đã loại bỏ cổng sạc AC, chỉ giữ lại một cổng sạc DC và trực tiếp loại bỏ OBC. Việc loại bỏ OBC có thể giảm trọng lượng xe và giảm chi phí sản xuất xe điện. Xu hướng loại bỏ cổng sạc AC không chỉ giảm trọng lượng xe mà còn giảm các chi phí ẩn như các khâu kiểm tra xe, chu kỳ kiểm tra và đầu tư phát triển mẫu mã, từ đó có thể giảm giá bán của xe điện hơn nữa. Ngoài ra, do chi phí bảo trì của OBC cao hơn đáng kể so với các trạm sạc DC bên ngoài, việc hủy bỏ OBC sẽ giúp giảm đáng kể chi phí sử dụng xe của người tiêu dùng trong những lần sử dụng sau.
Hiện nay có hai hướng phát triển cho công nghệ sạc nhanh công suất cao: sạc nhanh dòng điện cao và sạc nhanh điện áp cao. Để giải quyết các vấn đề như cơ sở hạ tầng sạc chưa hoàn thiện và tốc độ sạc chậm, giải pháp kỹ thuật chủ đạo trong ngành là sạc nhanh DC công suất cao. Hiện tại, cả xe và trạm sạc đều đã đạt được quy mô lớn, và công suất của chế độ sạc nhanh DC hiện có thường là 60-120KW. Để rút ngắn hơn nữa thời gian sạc, có hai hướng phát triển trong tương lai. Một là sạc nhanh DC dòng điện cao, và hai là sạc nhanh DC điện áp cao. Nguyên tắc là tiếp tục tăng công suất sạc bằng cách tăng dòng điện hoặc tăng điện áp.
Khó khăn của công nghệ sạc nhanh dòng điện cao nằm ở yêu cầu tản nhiệt cao. Tesla là một công ty tiêu biểu cho các giải pháp sạc nhanh DC dòng điện cao. Do chuỗi cung ứng điện áp cao chưa hoàn thiện ở giai đoạn đầu, Tesla đã chọn giữ nguyên nền tảng điện áp của xe và sử dụng DC dòng điện cao để đạt được khả năng sạc nhanh. Bộ sạc siêu tốc V3 của Tesla có dòng điện đầu ra tối đa gần 520A và công suất sạc tối đa 250kW. Tuy nhiên, nhược điểm của công nghệ sạc nhanh dòng điện cao là chỉ có thể đạt được công suất sạc tối đa trong điều kiện SOC từ 10-30%. Khi sạc ở SOC từ 30-90%, so với trạm sạc Tesla V2 (dòng điện đầu ra tối đa 330A, công suất tối đa 150kW), ưu điểm không rõ rệt. Ngoài ra, công nghệ dòng điện cao vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu sạc 4C. Để đạt được sạc 4C, vẫn cần phải áp dụng kiến trúc điện áp cao. Do sản phẩm tạo ra rất nhiều nhiệt trong quá trình sạc dòng điện cao, vì lý do an toàn pin, thiết kế và công nghệ bên trong của nó đòi hỏi khả năng tản nhiệt cực cao, điều này cũng sẽ dẫn đến việc tăng chi phí không thể tránh khỏi.
Susie
Công ty TNHH Khoa học và Công nghệ Xanh Tứ Xuyên
0086 19302815938
Thời gian đăng bài: 29/11/2023
