Xe điện BEV đang ngày càng phổ biến nhờ khả năng vận hành êm ái và không phát thải, nhưng vẫn tồn tại nhiều hạn chế so với xe động cơ đốt trong. Các yếu tố như thời gian sạc dài, tuổi thọ pin, chi phí thay thế và hạ tầng trạm sạc chưa đồng bộ vẫn là thách thức lớn. Bài viết sẽ so sánh chi tiết những nhược điểm của hai loại phương tiện này dưới góc nhìn kỹ thuật và kinh tế vận hành.
1. Nguồn năng lượng (Energy source)
Nhược điểm lớn nhất của xe điện chạy pin chính là hệ thống lưu trữ năng lượng — tức pin cao áp.
So với xăng và diesel với cùng thể tích, năng lượng mà pin lưu trữ thấp hơn khoảng 10 lần. Trong hình minh họa bên dưới, ta có thể thấy pin có thể tích lớn hơn, khối lượng nặng hơn, nhưng lại lưu trữ ít năng lượng hơn khi so với nhiên liệu xăng và diesel.
2. Mật độ năng lượng thấp ảnh hưởng đến phạm vi hoạt động
Mật độ năng lượng kém của pin ảnh hưởng trực tiếp đến quãng đường di chuyển của xe. Đối với BEV, với hiệu suất pin hiện tại, để đạt được phạm vi hoạt động phù hợp (200–300 km), bộ pin sẽ trở nên khá nặng và cồng kềnh.
Ngoài ra, trong môi trường lạnh, phạm vi hoạt động giảm thêm do:
- Hiệu suất pin suy giảm ở nhiệt độ thấp.
- Năng lượng bị tiêu hao cho việc sưởi ấm khoang lái và sưởi pin.
3. Thời gian sạc
Thời gian sạc pin cao áp là một nhược điểm lớn khác của BEV. Với xe dùng động cơ đốt trong, việc đổ đầy bình nhiên liệu mất dưới 10 phút.
Với xe chạy pin, thời gian sạc có thể:
- Từ 30 phút (sạc nhanh).
- Đến 8 – 10 giờ (sạc thường).
Một vấn đề khác là chu kỳ sạc/xả. Nếu pin thường xuyên được sạc bằng dòng lớn (chế độ sạc nhanh), dung lượng lưu trữ của pin sẽ giảm theo thời gian.
4. Hạ tầng sạc
Hạ tầng sạc hiện cũng là một vấn đề đối với xe điện. Cần có nhiều điểm sạc hơn, đủ để đáp ứng lượng BEV ngày càng tăng. Đồng thời, vị trí đặt trạm sạc phải được quy hoạch dựa trên dữ liệu quản lý giao thông.
Ở mỗi quốc gia, cần có các cụm trạm sạc (EVCP hubs) trong và xung quanh các thành phố lớn. Các cụm trạm sạc phải cho phép xe điện di chuyển xuyên suốt cả nước, với khoảng cách tối đa giữa hai trạm khoảng 80 km (nhỏ hơn phạm vi hoạt động của BEV hiện nay).
5. Tương lai phát triển
Rõ ràng BEV vẫn phải vượt qua nhiều trở ngại liên quan đến:
- Lưu trữ năng lượng
- Tuổi thọ pin
- Hạ tầng sạc
Tuy nhiên, các lĩnh vực này đều đang có tiến bộ đáng kể. Công nghệ pin đang phát triển nhanh chóng:
- Mật độ năng lượng theo thể tích của pin Li-ion đã tăng từ 190 Wh/l (1991) lên 580 Wh/l (2005).
- Các cell pin Li-ion sản xuất hiện nay đã đạt khoảng 676 Wh/l hoặc hơn.
Hiện nay, giá bán của các xe điện BEV trên thị trường vẫn ở mức cao, chủ yếu do chi phí của bộ pin cao áp. Tuy nhiên, giá pin được dự đoán sẽ giảm dần theo từng năm và sẽ xuống dưới mức 300–200 USD cho mỗi kWh vào năm 2020. Khi giá pin trở nên cạnh tranh và giá xe điện tương đương với xe dùng động cơ đốt trong, thị trường sẽ dịch chuyển mạnh sang BEV.
Sáng kiến Xe điện (EVI) là một diễn đàn chính sách đa chính phủ, được thành lập nhằm thúc đẩy quá trình giới thiệu và phổ biến xe điện trên toàn thế giới.
EVI là một trong nhiều sáng kiến được ra mắt vào năm 2010 trong khuôn khổ Clean Energy Ministerial — một diễn đàn cấp cao giữa các bộ trưởng năng lượng của những nền kinh tế lớn trên thế giới. Hiện tại, EVI bao gồm 15 chính phủ thành viên đến từ Châu Phi, Châu Á, Châu Âu và Bắc Mỹ, cùng với sự tham gia của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA).
EVI dự báo sự tăng trưởng theo cấp số nhân của doanh số xe điện chạy pin vào năm 2020. Từ khoảng 1 triệu chiếc BEV bán ra trong năm 2015, con số này dự kiến sẽ đạt khoảng 6 triệu chiếc vào năm 2020. Thị trường BEV lớn nhất sẽ là Trung Quốc, tiếp theo là Hoa Kỳ, Nhật Bản và các quốc gia châu Âu. Ngoài ra, Trung Quốc và Hoa Kỳ sẽ chiếm khoảng một nửa tổng doanh số BEV toàn cầu vào năm 2020 (tương đương khoảng 3 triệu xe).
Hiện tại, hệ thống lưu trữ năng lượng (pin cao áp) là lý do chính khiến xe điện chạy pin chưa thể trở thành lựa chọn vượt trội hoàn toàn so với xe dùng động cơ đốt trong. Khi mật độ năng lượng của pin tăng lên và giá thành pin giảm xuống, sẽ xuất hiện một điểm bùng phát tại đó xe sử dụng động cơ đốt trong sẽ trở nên lỗi thời.
Hy vọng với những chia sẻ trên, bạn đã hiểu hơn về nhược điểm của xe điện BEV và xe sử dụng động cơ đốt trong. Nếu còn thắc mắc vui lòng liên hệ theo theo thông tin dưới đây để được tư vấn chi tiết hoàn toàn miễn phí.
Trung Tâm Huấn Luyện Kỹ Thuật Ô Tô Việt Nam – VATC
- Địa chỉ: Số 4-6, Đường số 4, Phường Hiệp Bình Phước, Thành Phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh
- Điện thoại: 0945711717
- Email: info@oto.edu.vn
Xem thêm:
