Ô tô điện dễ "ăn vạ" khi trời nóng, pin quá nhiệt

LTS: Chủ trương về phát triển xe điện ở Việt Nam đã được thể hiện rõ với lộ trình khai tử xe động cơ đốt trong hoàn toàn vào năm 2050 theo Quyết định số 876/QĐ-TTg của Thủ tướng. Với sự tiên phong của nhà sản xuất Vinfast, ô tô điện ngày càng được người dân quan tâm. Tuy nhiên, vấn đề lớn nhất khiến nhiều người tiêu dùng Việt Nam băn khoăn lo ngại là pin xe điện, công suất hoạt động và độ an toàn. 

Dưới đây là ý kiến của chuyên gia Nguyễn Hồng Vinh (Vinh Nguyễn)- Chủ tịch CLB Redline Motorsports:

Trên xe điện, người ta rất hay đề cao việc quản lý nhiệt độ cho pin.

Pin Lithium hoạt động tốt nhất ở tầm 20-30 độ C và sinh nhiệt trong quá trình hoạt động, cả khi chạy xe lẫn khi sạc. Ở vùng nhiệt độ 45-50 độ C, pin sẽ giảm công suất, cũng như chai pin nhanh chóng.

Ở những vùng nhiệt độ thấp, pin có thể ''đóng băng'' hoặc cung cấp rất ít điện năng. Chính vì vậy, trên xe điện chạy ở vùng khí hậu lạnh thường được trang bị ắc qui chì 12v để vận hành hệ thống sưởi cho pin.

Ở thời kỳ đầu, việc quản lý nhiệt cho pin khá đơn giản. Một vài xe đời đầu như Nissan Leaf thậm chí còn giao phó việc làm mát cho … không khí. Điều này dẫn đến nhiều xe lăn ra nằm im khi trời nóng, hoặc di chuyển ở tốc độ chậm trong thời tiết ấm áp. Độ bền pin vì đó cũng suy giảm trầm trọng.

Việc xe điện dừng hoạt động hoặc giảm công suất là cần thiết khi nhiệt độ pin vượt ngưỡng an toàn. Tất nhiên các nhà sản xuất xe luôn biết điều đó, và đến 1 ngưỡng nhiệt độ pin nhất định, chiếc xe sẽ tự động giảm công suất, hoặc lăn ra đình công.

Xe điện ngày nay có nhiều cách để gia tăng khả năng làm mát của pin. Phương pháp cơ bản là dùng dung dịch làm mát như xe động cơ đốt trong. Chất lỏng làm mát được bơm qua pin và sau đó chuyển đến két làm mát để làm nguội. Cách này tương đối hiệu quả.

Tuy nhiên ở những khu vực quá nóng, thì đôi lúc nhiệt độ của pin không thể giữ được ở mức an toàn, vì vậy khả năng nhiệt độ pin tăng cao vẫn có thể xảy ra. Dù vậy, đây vẫn là phương thức dễ chấp nhận nhất dựa trên chi phí chế tạo và khả năng sử dụng. Vì vậy loại hình này được ưa chuộng rộng rãi, đặc biệt trên các xe điện với giá thành vừa phải.

Ưu điểm của hệ thống này là khả năng sưởi ấm và làm mát pin thích hợp với đa số các vùng khí hậu và cách sử dụng xe thông thường. Nhưng yếu điểm là ở những vùng quá nóng hay điều kiện vận hành khắc nghiệt, thì hãng xe cần lựa chọn việc bảo vệ pin bằng cách kích hoạt chế độ ''hạn chế công suất'', hoặc nếu quá đà thì chiếc xe sẽ lại đình công.

Giải pháp giải quyết triệt để hiện tượng suy giảm công suất hay độ bền gây ra bởi hiện tượng quá nhiệt pin là tích hợp luôn hệ thống điều hòa nhiệt độ trên xe vào hệ thống làm mát pin. Nghe thì đơn giản nhưng thực ra việc này khá rắc rối và đòi hỏi cách chế tạo cầu kì tinh vi.

Hệ thống lúc này có thể làm mát pin đến nhiệt độ tối ưu mà không phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường. Hệ thống điều hòa nhiệt độ lúc này sẽ chia sẻ khả năng ''cấp lạnh'' với pin và các thành phần cần làm mát khác. Điều này đôi lúc gây nên hiện tượng ''điều hòa không mát trong cabin'' vào những ngày hè nóng bức, hoặc những lúc xe làm việc với hiệu suất cao.

Tùy theo cấu hình của hệ thống làm mát và điều hòa nhiệt độ, đi kèm các chiến lược làm mát khác nhau... mà hiện tượng này có thể xuất hiện ít hơn hoặc nhiều hơn, nóng hơn hay mát hơn… tùy theo từng xe, từng điều kiện.

Nói chung là như thế. Tuy nhiên hiệu quả của mỗi hệ thống phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: tế bào pin được làm nguội thế nào, chất liệu và bố trí thế nào để gia tăng khả năng trao đổi nhiệt giữa hệ thống làm mát và viên pin, hay loại pin nào sinh nhiệt nhiều hay ít... Đó là 1 khu rừng kiến thức.

Có một điều gần như chắc chắn là viên pin dưới gầm xe đa số tích trữ luôn dung dịch làm mát phía trong. Và điều xảy ra là: nếu một cú chạm gầm làm biến dạng viên pin, rất có thể dung dịch làm mát sẽ làm chập mạch các tế bào pin. Có thể nói, cú va chạm đắt tiền nhất của xe điện sẽ đến từ phía dưới gầm xe.

Vinh Nguyễn

(Chủ tịch CLB Redline Motorsports)