Ô tô điện có dễ bị hỏng pin không?

Pin bị hỏng, không thể thay thường là dấu chấm hết cho một thiết bị điện tử và có thể gây phiền phức lớn. Vấn đề này cũng đã nhiều lần được đặt ra cho ô tô điện. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới cho thấy thực tế không nghiêm trọng đến vậy.

Pin ô tô điện hoạt động như thế nào?

Nếu như xe động cơ đốt trong lấy năng lượng từ việc đốt cháy xăng hoặc diesel, thì xe điện lấy năng lượng trực tiếp từ cụm pin.

Cụm pin của ô tô điện giống như phiên bản cỡ lớn của cục pin lithium-ion (Li-ion) trong điện thoại di động. Tuy nhiên, ô tô điện không chỉ dùng một cục pin như điện thoại, mà thay vào đó là một cụm gồm hàng ngàn thỏi pin Li-ion liên kết với nhau.

Khi ô tô cắm sạc, điện được dùng để tạo ra những thay đổi hóa học bên trong pin. Khi xe chạy trên đường, những thay đổi này được đảo ngược để tạo ra điện.

Pin ô tô điện thực hiện chu trình "xả" khi xe chạy và "nạp" khi xe cắm sạc. Việc lặp đi lặp lại quá trình này ảnh hưởng tới lượng điện nạp vào mà pin có thể giữ, từ đó làm giảm phạm vi hoạt động của xe sau mỗi lần sạc pin. 

Hầu hết các nhà sản xuất bảo hành 5-8 năm cho cụm pin. Tuy nhiên, theo các tính toán hiện nay, pin ô tô điện có tuổi thọ 10-20 năm mới phải thay.

Nguyên lý phối hợp hoạt động của pin và mô-tơ điện khá đơn giản: pin kết nối với một hoặc vài mô-tơ điện dẫn động bánh xe. Khi bạn đạp ga, xe sẽ lập tức truyền năng lượng tới mô-tơ, từ từ tiêu thụ năng lượng trữ trong cụm pin.

Mô-tơ điện cũng đóng vai trò như máy phát, nên khi bạn nhả chân ga, xe bắt đầu chạy chậm lại bằng cách chuyển hóa động năng thành điện năng lưu lại vào cụm pin. Quá trình này diễn ra mạnh mẽ hơn nếu bạn đạp phanh, gọi là cơ chế phanh phục hồi năng lượng.

Pin ô tô điện có bền không?

Trang The Globe and Mail của Canada cho biết, một nghiên cứu được hoàn tất vào tháng 3 của Recurrent Motors Inc. - một công ty phân tích pin ở Seattle (Mỹ) - cho thấy nhìn chung, pin ô tô điện rất bền. Trên thực tế, chúng có thể bền hơn cả xe.

Nghiên cứu mới này lấy dữ liệu thực tế của 15.000 ô tô điện của nhiều hãng khác nhau tại Mỹ. Bằng việc liên kết với các hệ thống kết nối của xe, công ty hàng ngày thu thập được nhiều dữ liệu liên quan đến pin, trong đó có việc sạc, mức pin và phạm vi hoạt động dự kiến của xe.

Dữ liệu thu được cho thấy hầu hết xe điện chạy tới gần 100.000 dặm (khoảng 160.000km) mà vẫn đảm bảo phạm vi hoạt động tối thiểu 90% so với lúc mới mua.

"Tôi rất bất ngờ về độ bền của pin và xác suất xe phải thay pin", Liz Najman, nhà nghiên cứu phụ trách marketing của Recurrent, cũng là tác giả của nghiên cứu, chia sẻ với The Globe and Mail. "Điều đó thực sự gây sốc".

Tuy nhiên, trang tin này không đề cập đến việc Najman nói rằng xác suất này ở mỗi xe là khác nhau và dữ liệu của Recurrent luôn thay đổi. Điều này chủ yếu do phần lớn ô tô điện mới chỉ có mặt trên thị trường vài năm.

Gần 30% xe đang lưu thông ở Mỹ mới chỉ được bán từ năm ngoái. Đa số còn lại mới lưu hành được chưa đến 6 năm.

Chi phí thay pin ô tô điện có thể dao động trong khoảng từ 5.000 USD đến 22.000 USD, mức rất ít người sẵn sàng chi trả, đặc biệt là với ô tô đã qua sử dụng, đã hết hạn bảo hành. Tuy nhiên, dữ liệu của nghiên cứu trên cho thấy chỉ có 1,5% ô tô điện phải thay pin.

Công ty hy vọng dữ liệu tích cực này sẽ trấn an người tiêu dùng và khuyến khích họ chuyển sang dùng xe điện, có thể tính đến cả phương án mua xe đã qua sử dụng.

Phương tiện giao thông tạo ra nhiều khí thải độc hại nhất. Trên phạm vi toàn cầu, mỗi năm xe du lịch thải ra môi trường khoảng 3,3 tỷ tấn carbon. Ô tô điện giúp giải quyết vấn đề này vì nó không có khí thải.

Do đó, càng có nhiều thông tin tích cực như trên, sẽ càng có nhiều người cân nhắc chuyển sang dùng ô tô điện, và ngày càng nhiều ô tô điện lưu hành thì càng tốt cho trái đất. Không phải lo lắng về độ bền của pin là một sự khởi đầu tuyệt vời.

"Tôi nghĩ rằng mình không đơn độc với giả thuyết pin ô tô điện đời mới còn bền hơn cả xe", nhà nghiên cứu Najman nói.

Trên thực tế, các nhà sản xuất ô tô điện đảm bảo độ bền của pin. Nissan bảo hành tới 8 năm hoặc 100.000 dặm (160.000km) cho cụm pin. Thương hiệu ô tô VinFast của Việt Nam bảo có chính sách bảo hành 10 năm hoặc 200.000km đối với cụm pin của các xe VF e34, VF 8 và VF 9, còn với các xe VF 5 Plus, VF 6 là 7 năm hoặc 140.000km (tùy điều kiện đến trước).

Nếu như pin điện thoại di động sẽ bị chai chỉ sau vài năm sử dụng và trong thời gian đó có thể sạc đầy và xả cạn hàng trăm lần, thì pin ô tô điện không được phép như vậy. Các nhà sản xuất đã tìm được giải pháp để pin ô tô điện có tuổi thọ dài hơn.

Với ô tô điện, chúng ta không thể sử dụng cạn năng lượng trữ trong cụm pin. Thiết kế này nhằm giảm số chu trình nạp - xả của pin. Cùng với các công nghệ khác, như hệ thống làm mát thông minh, pin ô tô điện có thể hoạt động bền bỉ nhiều năm.

Tuy nhiên, không thể có con số tuyệt đối cho độ bền của pin ô tô điện, vì nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố, như nhà sản xuất pin, loại xe, và thói quen sạc pin của người dùng.

Cần làm gì để kéo dài tuổi thọ pin ô tô điện?

Không thể ngăn được việc pin bị chai, nhưng có một số cách giúp pin ô tô điện bền hơn.

Thứ nhất, cần hạn chế dùng sạc nhanh (DC) công cộng. Sạc chậm (AC) không gây nhiều áp lực lên cụm pin, nên trừ khi xe "dọa" hết pin giữa đường, hãy ưu tiên sử dụng sạc chậm tại nhà.

Thứ hai, hãy tuân thủ hướng dẫn về giới hạn sạc. Nguyên tắc chung đối với pin lithium-ion là không thường xuyên sạc quá 80%. Trong khi đó, với pin lithium-iron-phosphate (LFP), việc sạc đầy 100% đỡ hại hơn, nhưng vẫn nên tuân theo hướng dẫn cụ thể của nhà sản xuất.

Thứ ba, đừng để pin quá cạn. Cần tránh việc dùng đến gần cạn pin mới tìm chỗ sạc. Lý tưởng nhất là sạc khi pin còn ít nhất 10%, để tránh làm tăng chu trình nạp - xả của pin.

Thứ tư, tránh nhiệt độ quá nóng hoặc quá lạnh. Nếu có thể, hãy đỗ xe dưới bóng râm hoặc trong nhà, đặc biệt là khi cần đỗ xe lâu, để giữ cho pin ở trong dải nhiệt độ tối ưu.