Những điểm khó khăn trong việc tiếp thị các phương tiện sử dụng năng lượng mới vẫn còn tồn tại và các cột sạc nhanh DC có thể đáp ứng nhu cầu bổ sung năng lượng nhanh chóng. Sự phổ biến của các phương tiện sử dụng năng lượng mới bị hạn chế bởi những điểm yếu cốt lõi như tuổi thọ pin và sự lo lắng khi sạc pin. Để giải quyết những vấn đề trên, các nhà sản xuất lớn đang tiếp tục phát triển công nghệ pin và đáp lại sự lo lắng của thị trường bằng cách lắp đặt thêm pin. Tuy nhiên, vì khó đạt được những đột phá công nghệ đáng kể về hiệu suất của pin điện trong thời gian ngắn nên khó đạt được mức tăng đáng kể về quãng đường đi được trong một lần sạc một cách nhanh chóng. Mặc dù việc lắp thêm pin có thể giải quyết vấn đề lo lắng về phạm vi sử dụng của một số người tiêu dùng trong thời gian ngắn, nhưng tác dụng phụ của nó là tăng thời gian sạc. Thời gian sạc liên quan đến dung lượng pin và nguồn điện sạc. Dung lượng pin càng lớn thì phạm vi hoạt động càng cao và thời gian sạc càng lâu mà không cần tăng nguồn sạc. So với cọc AC, cọc sạc nhanh DC có thể sạc pin nhanh hơn, từ đó giảm thời gian sạc, nâng cao hiệu quả sạc, đáp ứng nhu cầu bổ sung năng lượng nhanh chóng của chủ xe.
Với xu hướng trạm sạc nhanh DC thay thế trạm sạc chậm AC, OBC đã trở thành xu hướng chủ đạo của các hãng ô tô. Hiện nay, có hai cách để sạc xe điện: một là thông qua cổng “sạc nhanh”, sử dụng cọc DC để sạc trực tiếp cho ắc quy điện; cổng còn lại thông qua cổng sạc AC, là cổng “sạc chậm”, yêu cầu xe Sau khi OBC bên trong thực hiện biến áp và chỉnh lưu, nó sẽ xuất ra để sạc cho xe điện. Tuy nhiên, khi các cọc sạc nhanh DC dần thay thế các cọc sạc chậm AC, một số hãng ô tô đang dần tìm cách loại bỏ cổng sạc AC. Ví dụ: NIO ET7 đã hủy cổng sạc AC, chỉ để lại một cổng sạc DC và trực tiếp từ bỏ OBC. Loại bỏ OBC có thể giảm trọng lượng xe và giảm giá thành của xe điện. Xu hướng hủy bỏ các cổng sạc AC sẽ không chỉ giảm trọng lượng xe mà còn giảm các chi phí tiềm ẩn như liên kết thử nghiệm xe, chu trình thử nghiệm và đầu tư phát triển mẫu mã, từ đó có thể giảm thêm giá bán xe điện. Ngoài ra, do giá bảo trì của OBC cao hơn đáng kể so với cọc sạc DC bên ngoài nên việc hủy bỏ OBC hầu như sẽ giảm chi phí sử dụng ô tô tiếp theo của người tiêu dùng.
Hiện tại có hai hướng cho công nghệ sạc nhanh năng lượng cao: sạc nhanh dòng điện cao và sạc nhanh điện áp cao. Để giải quyết các vấn đề như cơ sở hạ tầng sạc không hoàn hảo và tốc độ sạc chậm, giải pháp kỹ thuật chủ đạo trong ngành là sạc nhanh DC công suất cao. Hiện tại, cả phương tiện và cọc đều đã đạt quy mô lớn, công suất của chế độ sạc nhanh DC có sẵn 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 tăng thêm 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 công ty đại diện cho các giải pháp sạc nhanh DC dòng điện cao. Do chuỗi cung ứng điện áp cao chưa trưởng thành trong giai đoạn đầu, Tesla đã chọn giữ nguyên nền tảng điện áp của xe và sử dụng dòng điện một chiều cao để đạt được khả năng sạc nhanh. Bộ tăng áp 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 nó chỉ có thể đạt mức sạc tối đa trong điều kiện SOC 10-30%. Khi sạc ở mức 30-90% SOC, so với cọc sạc Tesla V2 (dòng điện đầu ra tối đa 330A, công suất tối đa 150kW), những ưu điểm là không rõ ràng. Ngoài ra, công nghệ dòng điện cao vẫn chưa thể đáp ứng nhu cầu sạc 4C. Để đạt được mức sạc 4C, vẫn cần phải áp dụng kiến trúc điện áp cao. Do sản phẩm tạo ra nhiều nhiệt trong quá trình sạc dòng điện cao nên do cân nhắc về an toàn pin, thiết kế và công nghệ bên trong của sản phẩm yêu cầu tản nhiệt cực cao, điều này cũng sẽ dẫn đến việc tăng chi phí không thể tránh khỏi.
Susie
Công ty TNHH Khoa học & Công nghệ Xanh Tứ Xuyên
0086 19302815938
Thời gian đăng: 29-11-2023
