Cũng giống như nhiên liệu đối với xe động cơ đốt trong, cụm pin chính là "trái tim" của ô tô điện.
Nếu như với ô tô động cơ đốt trong, khi ghé trạm nhiên liệu, bạn cần chọn đúng loại dầu hoặc xăng phù hợp, thì với ô tô điện cũng vậy. Nếu muốn xe điện vận hành trong trạng thái tốt nhất, ổn định, và kéo dài tuổi thọ pin thì trước tiên bạn cần đảm bảo sạc pin đúng cách.
Hầu hết ô tô điện trên thị trường hiện nay sạc pin bằng hai phương thức - sạc bằng nguồn điện xoay chiều (AC) và nguồn điện một chiều (DC). Tại sao lại như vậy? Hãy tìm hiểu từng loại.
Dù là AC hay DC, chỉ có thể thực sự sạc pin bằng dòng điện một chiều. Điểm khác biệt nằm ở sự chuyển đổi từ dòng điện xoay chiều (AC) sang một chiều (DC) - ở trạm sạc trước khi dòng điện truyền vào xe, hoặc ở hệ thống sạc của xe khi điện đã vào.
Dòng điện xoay chiều chủ yếu được sử dụng tại các hộ gia đình, do tính hiệu quả và khả năng dễ dàng chuyển đổi thành các mức điện áp khác nhau, có thể truyền tải ở khoảng cách xa mà ít hao hụt. Do khoảng cách từ các trạm điện tới hộ gia đình rất xa, nên việc lựa chọn dòng điện xoay chiều là hợp lý.
Ở hệ thống sạc thường AC, điện được truyền tới bộ điều khiển sạc của xe để chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành một chiều (từ AC sang DC) rồi sạc pin cho ô tô điện. Hệ thống sạc sẽ điều chỉnh điện áp phù hợp với xe.
Trong khi đó, ở hệ thống sạc nhanh DC, có sự kết nối trực tiếp giữa trạm sạc với cụm pin điện áp cao. Thay vì phải chuyển đổi từ dòng điện xoay chiều sang một chiều ngay trên xe, các trạm sạc nhanh DC cung cấp luôn dòng điện một chiều thẳng tới cụm pin của xe, bỏ qua bộ điều khiển sạc.
Việc truyền điện trực tiếp giúp tăng tốc độ sạc pin so với sạc thường AC. Do đó, sạc nhanh DC thường được dùng cho những hành trình dài, hoặc khi xe cần sạc nhanh. Tuy nhiên, hệ thống sạc nhanh cần có cơ sở hạ tầng chuyên biệt đắt đỏ hơn, phức tạp hơn và cũng tốn diện tích hơn.
Vì quá trình chuyển đổi dòng điện diễn ra bên trong trạm sạc rộng lớn, chứ không phải trong xe, nên có thể sử dụng các bộ biến áp lớn hơn để chuyển đổi dòng điện xoay chiều cực nhanh. Kết quả là một số trạm sạc nhanh DC có thể đạt công suất 350kW và sạc đầy pin ô tô điện chỉ trong 15 phút.
Tuy nhiên, cũng có một số yếu tố khác có thể ảnh hưởng tới tốc độ sạc, như phần trăm pin (mức sạc), tình trạng pin, và thời tiết.
Điện từ điện lưới, như trong ổ cắm tại các hộ gia đình, luôn là dòng điện xoay chiều AC, còn điện lưu trong cụm pin là dòng điện một chiều DC (Ảnh minh họa: WapCar).
Dựa trên tốc độ và công suất, mức sạc điện được chia thành 3 cấp độ.
Cấp độ 1 (Level 1 - L1) - 120V
Xe điện nào cũng đi kèm một cáp sạc L1, để bạn có thể cắm sạc ở bất kỳ ổ điện nào trên tường. Điểm yếu của Cấp độ 1 là tốc độ sạc chậm. Ví dụ, nếu sạc chiếc Ford Mustang Mach-E 2021 lắp gói pin 88kWh với dòng điện 110-120V thì sẽ mất 63 giờ mới đầy, theo kết quả thử nghiệm của trang Electrek.
Tùy dung lượng pin, tốc độ sạc bằng cáp L1 sẽ khác nhau, nhưng trung bình mỗi giờ sạc ở cấp độ này sẽ chỉ giúp xe đi được 3-8 km.
Như vậy, hiểu một cách đơn giản hơn, cáp sạc L1 chỉ được dùng như giải pháp khẩn cấp khi chủ xe đi làm mà quên sạc pin trước khi đi học, đi làm, trong khi gần khu vực trường học hoặc công sở lại không có trạm sạc nhanh, thì có thể cắm sạc vào bất kỳ ổ điện nào suốt buổi, để khi tan học, tan làm có thể lái xe về nhà.
Cấp độ 2 (Level 2 - L2) - 240V
Sạc cấp độ 2 nhanh hơn cấp độ 1 do điện áp cao gấp đôi. Bộ sạc L2 khá phổ biến ở các trạm sạc công cộng trên đường hoặc trong hầm chung cư, tòa nhà văn phòng. Với công suất sạc 11-12kW, ví dụ như chiếc Mustang Mach-E như trên sẽ mất 11,5 giờ để sạc đầy pin.
Với bộ sạc L2, mỗi giờ sạc sẽ giúp ô tô điện đi được 16-40 km.
Cấp độ 3 (Level 3 - L3) - điện một chiều (DC)
Đây là cấp độ sạc nhanh nhất hiện nay dành cho ô tô điện, đòi hỏi nguồn cấp điện riêng, với dòng xoay chiều AC lớn hơn 480V và hơn 100A.
Bộ sạc nhanh DC có thể cung cấp 50-350kW điện, thậm chí lên tới 400kW ở một số nước châu Âu, nên chỉ mất 15-30 phút để sạc đầy pin. Loại sạc này thường được lắp tại các trạm dừng nghỉ trên đường cao tốc hoặc các trung tâm mua sắm, phục vụ nhu cầu sạc nhanh của những người di chuyển đường dài hoặc cần sạc gấp.
Tùy vào nhu cầu và điều kiện, người dùng ô tô điện sẽ chọn cách sạc thuận tiện và phù hợp nhất (Ảnh minh họa: TC Motor).
Cổng sạc chính là bộ phận kết nối xe với nguồn điện bên ngoài để sạc pin. Trên thế giới hiện có 6 loại cổng sạc khác nhau, phù hợp với tiêu chuẩn của từng thị trường và từng hãng xe.
Cổng sạc Type 1 J1772: Cho tốc độ sạc Cấp độ 1 và Cấp độ 2, hiện được dùng phổ biến cho các trạm sạc thường AC tại Nhật và Bắc Mỹ.
Cổng sạc Type 2 Mennekes: Thuộc Cấp độ 3 (sạc nhanh), sử dụng điện áp 600V-800V, có cơ chế khóa sẵn để đảm bảo an toàn khi sử dụng tại các trạm sạc công cộng. Đây là loại được sử dụng phổ biến ở châu Âu và châu Á (trừ Nhật Bản và Trung Quốc).
Cổng sạc kết hợp CCS: Hỗ trợ cả sạc AC và DC với công suất 50-350kW, phổ biến ở hầu hết các thị trường (trừ Nhật Bản và Trung Quốc). Đây cũng là loại hãng xe VinFast của Việt Nam đang sử dụng.
Cổng sạc Chademo: Sử dụng điện áp 600V-800V từ nguồn điện một chiều (DC) với tốc độ sạc rất nhanh, chỉ phổ biến ở Nhật Bản.
Cổng sạc GB/T: Hỗ trợ cả sạc thường AC và sạc nhanh DC, chỉ được dùng ở Trung Quốc.
Cổng sạc nhanh Supercharger của Tesla: Đây là chuẩn sạc được Tesla xây dựng riêng cho xe của hãng trên toàn thế giới. Mới đây, Tesla đã cam kết chia sẻ hệ thống sạc với các nhà sản xuất khác, sử dụng bộ chuyển đổi.
Hình minh họa các loại cổng sạc ô tô điện hiện nay trên thế giới (Ảnh: Enel-X).
Hầu hết ô tô điện hiện nay sử dụng pin lithium-ion. Nếu bạn thường xuyên sạc đầy 100% pin, rồi dùng đến cạn, thì pin sẽ rất chóng hỏng, có thể chỉ sau vài năm.
Tất cả các nhà sản xuất ô tô đều khuyến cáo chỉ nên sạc đến 80% dung lượng pin. 30-80% là ngưỡng lý tưởng để xe điện hoạt động tốt nhất, pin bền nhất.
Tuy nhiên, cũng không nên vì điều này mà quá "căng thẳng" khi sử dụng ô tô điện. Nếu điều kiện không cho phép, như khi lái xe đường dài, bạn có thể yên tâm đi tiếp dù pin giảm xuống dưới mức 30%, hoặc sạc pin lên hơn 80% để không phải lo lắng bị hết pin giữa đường. Chỉ cần nhớ đừng thường xuyên làm như vậy.
Đừng vì lo lắng xe hết pin giữa đường mà cắm sạc quá thường xuyên. Nếu không cần thiết phải cắm sạc, ví dụ như trường hợp chuẩn bị đi xa, thì thông thường chỉ nên sạc ô tô điện cách ngày.
Nếu được sử dụng đúng cách, pin ô tô điện có thể đạt tuổi thọ 10 năm (Ảnh minh họa: VF).
Nếu bạn ở nhà riêng và có lắp đặt trụ sạc thì hãy sạc pin 2 ngày/lần. Nếu phải phụ thuộc vào trạm sạc công cộng, hãy lên kế hoạch sạc pin cho phù hợp, thay vì tranh thủ cắm sạc "mọi nơi, mọi lúc".
Có một lợi thế nữa của việc không sạc pin quá thường xuyên cho ô tô điện là có tăng cường thu hồi năng lượng phanh, từ đó giảm chi phí sạc. Khi pin đầy hoặc gần đầy, hệ thống phanh tái tạo năng lượng sẽ bị ngắt để tránh tình trạng sạc pin quá ngưỡng.
Sử dụng sạc nhanh DC rất tiện nếu bạn đi xa và cần nạp năng lượng cho xe giữa đường khi di chuyển trong ngày, hoặc chỉ đơn giản là do bạn quên sạc vào hôm trước và pin sụt xuống dưới mức 30%. Một lần sạc nhanh chỉ mất khoảng 30 phút.
Tuy nhiên, tuổi thọ và hiệu suất pin sẽ giảm nếu bạn thường xuyên sử dụng trạm sạc nhanh. Hãy lên kế hoạch sạc pin phù hợp, hạn chế sử dụng sạc nhanh để tăng tuổi thọ pin. Theo tính toán của các nhà sản xuất và chuyên gia về xe điện, sạc nhanh quá 1-2 lần/ngày bị coi là nhiều, sẽ làm giảm 1% công suất pin mỗi năm.
Pin lithium-ion nói chung và pin ô tô điện nói riêng rất nhạy cảm với nhiệt độ. Điều kiện lý tưởng là 20-40 độ C. Do đó, nếu ô tô điện vừa chạy quãng đường cả trăm km, nhất là vào mùa hè, đừng vội cắm sạc ngay khi vừa dừng xe, tắt máy. Hãy đợi một lúc cho pin nguội bớt.
Cũng vì lý do này, không nên để ô tô điện cắm sạc pin lâu ngoài trời nắng.
