Công nghệ sạc hai chiều: Quyền trượng để xe điện lên ngôi

Bất chấp đại dịch Covid-19 và sự suy thoái kinh tế sau đó, triển vọng về xe điện (EV) vẫn rất hứa hẹn nhờ tốc độ đổi mới nhanh chóng. Sạc nhanh, ô tô được kết nối và sạc thông minh chỉ là một vài công nghệ đã thúc đẩy việc áp dụng xe điện trên toàn thế giới trong những năm gần đây. Tuy nhiên, điều đó khiến chúng ta tự hỏi: Liệu loạt cải tiến lớn tiếp theo nào sẽ thúc đẩy nhu cầu về xe điện trong tương lai?

Sau khi phân tích kỹ lưỡng một số đổi mới thú vị, các chuyên gia tại trang Wallbox Team đã xác định 2 công nghệ chính mà họ tin rằng nó sẽ có tác động lớn nhất đến việc tăng tốc áp dụng xe điện.

Công nghệ sạc hai chiều là gì?

Công nghệ sạc hai chiều cho phép năng lượng truyền theo cả hai cách: từ mạng lưới điện (trạm sạc) vào ô tô và từ xe vào ngược lại mạng lưới điện (V2G) hoặc đến nhà của bạn (V2H). Điều này mang đến một bước đột phá lớn trong công nghệ sạc so với công nghệ sạc một chiều truyền thống chỉ có thể cấp điện cho ô tô của bạn.

Trước đây, công nghệ này chỉ được sử dụng trong các dự án thí điểm cụ thể, bởi do chi phí cao và quy mô công nghệ sạc này quá lớn. Giờ đây, nhờ những cải tiến lớn, bộ sạc hai chiều ngày càng có giá cả phải chăng, nhỏ hơn và hiệu quả hơn, khiến chúng hoàn toàn phù hợp với các chủ sở hữu. Trên thực tế, Wallbox đã trở thành công ty đầu tiên giới thiệu bộ sạc hai chiều cho gia đình  vào đầu năm nay, với sản phẩm này nhanh chóng trở thành một trong những công nghệ được nhắc đến nhiều nhất tại CES  và các hội nghị công nghệ khác. Đây là những gì làm cho công nghệ này trở nên có sức hút đến như vậy:

+Tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển đổi sang nhiều xe điện và năng lượng sạch hơn

75% người được hỏi cho rằng, điều làm cho việc sạc hai chiều thực sự có tác động mạnh mẽ là khả năng tạo điều kiện thuận lợi cho chúng ta chuyển đổi sang một tương lai bền vững hơn với nhiều năng lượng tái tạo hơn, và nhiều xe điện hơn vận hành hơn. Như chuyên gia về ô tô điện Gill Nowell  đã nói: " Sạc hai chiều sẽ là một phần quan trọng của xu hướng sạc qua lại kết nối giữa xe điện với mạng lưới điện địa phương, hoặc là với mạng lưới điện quy mô gia đình.

Nói một cách rõ ràng hơn, với công nghệ sạc hai chiều, xe điện sẽ nhận điện từ trạm sạc để vận hành, trong một số tình huống khẩn cấp xe điện có thể cung cấp năng lượng ngược trở lại cho trạm, hoặc là xe có cấp điện cho mạng lưới điện gia đình nếu gặp sự cố, hoặc là với công nghệ sạc điện tích hợp với bộ thu năng lượng tái tạo có sẵn trên xe, pin xe có thể lưu trữ nguồn năng lượng tái tạo đó để cấp cho mạng lưới điện, trạm sạc, hoặc lưới điện gia đình tùy vào tình huống.

Điều này diễn ra trong bối cảnh, khi nhiều xe điện hơn đồng nghĩa với việc tiêu thụ nhiều năng lượng hơn và cuối cùng, tăng áp lực lên hệ thống mạng lưới điện chung của chúng ta. Vì thế mà công nghệ sạc hai chiều giúp giải quyết vấn đề này bằng cách biến pin EV thành điểm lưu trữ năng lượng có thể được sử dụng để cân bằng và giải quyết nhu cầu năng lượng hai chiều tùy vào tình huống cần sạc qua lại. Do đó, pin xe điện có thể được tận dụng để thu nhận và lưu trữ năng lượng tái tạo khi nó được tạo ra, và sau đó hỗ trợ cấp điện cho mạng lưới điện chung hay mạng lưới điện gia đình trong thời điểm nhu cầu dùng điện cao điểm. Điều này cũng giúp tối đa hóa việc sử dụng năng lượng tái tạo một cách dễ dàng hơn.

Sạc hai chiều cũng đang thay đổi hoàn toàn cách chúng ta nghĩ về bộ sạc. Giờ đây đã trở thành một công cụ cho phép ô tô điện làm được nhiều hơn thế. Nhờ sạc hai chiều, mọi người có thể sử dụng xe điện để:

+Tạo nguồn cung cấp năng lượng khẩn cấp khi mất điện

Nhờ công nghệ này mà nó giúp tiết kiệm hoặc thậm chí chủ xe có thể kiếm tiền bằng cách bán năng lượng dư thừa cho lưới điện, trạm sạc, hoặc tự cung tự cấp năng lượng bằng cách kết nối nguồn năng lượng tái tạo thu nhận được trên xe của họ vào mạng lưới điện gia đình. Như Dan Caesar giải thích:  "Sạc hai chiều là định nghĩa của tư duy kết hợp cho một chiếc ô tô điện và ngôi nhà".

Nhờ tất cả những lợi thế được giải thích ở trên, không có gì ngạc nhiên công nghệ sạc hai chiều sẽ sớm bùng nổ trong thời gian tới khi xe điện bắt đầu tỏa sáng. Hai chuyên gia James và Kate  tóm tắt:  "Bộ sạc hai chiều cho ô tô điện mang lại tính linh hoạt, khả năng kiểm soát tài chính và khả năng cân bằng lưới điện. Cuối cùng, đó là đôi bên cùng có lợi cho hành tinh chúng ta, mạng lưới điện, trạm sạc công cộng và cả người tiêu dùng.

Cải tiến công nghệ pin: Chìa khóa quan trọng

Công nghệ pin đã được cải thiện đáng kể trong thập kỷ qua, với giá pin lithium-ion giảm khoảng 85% từ năm 2010 đến năm 2018. Tuy nhiên, công nghệ pin sẽ cần tiếp tục cải thiện để trang bị cho các mẫu xe điện giá cả phải chăng hơn với phạm vi vận hành tốt hơn. Điều này sẽ làm cho ô tô điện dễ tiếp cận hơn và thu hút được nhiều đối tượng hơn. Như Ryan Corbett đến từ EV Opinion giải thích: "Hiệu quả sử dụng pin trên tỷ lệ chi phí là yếu tố then chốt. Đây là rào cản chính đối với việc áp dụng hàng loạt".

Kenneth Bokor đến từ EV Revolution Show đồng ý: "Công nghệ pin sẽ tiếp tục được cải thiện với mật độ năng lượng trên mỗi không gian nhiều hơn và ít suy giảm hơn theo thời gian. Kết hợp với tính năng sạc nhanh hơn như Ultra-Fast và hơn thế nữa, và điều này sẽ tạo ra bước ngoặc chọn lựa lý tưởng cho người tiêu dùng".

Phần lớn những người có ảnh hưởng trong ngành xe điện đều coi việc cải thiện hiệu suất pin là công nghệ mà họ mong đợi nhất. Tuy nhiên, công nghệ pin của tương lai có lẽ sẽ khác khá nhiều so với những gì chúng ta thấy ngày nay. Trên thực tế, bài báo này cho thấy rằng hiện tại đã có rất nhiều công nghệ pin khác nhau và rất hứa hẹn đang được phát triển.

Trong ngắn hạn, những cải tiến lớn có thể được thực hiện bằng cách cắt giảm việc sử dụng coban kim loại đắt tiền trong sản xuất pin lithium-ion. Cả General Motors và Tesla gần đây đã công bố việc giới thiệu pin lithium-ion dựa trên nguyên tắc này, tuyên bố rằng nó sẽ dẫn đến việc xe điện đạt mức chi phí thấp hơn nhiều so với xe ô tô chạy bằng nhiên liệu.

Tuy nhiên, về lâu dài nhiều công nghệ khác nhau hứa hẹn mang lại nhiều cải tiến hơn nữa. Ví dụ, theo John Goodenough, nhà đồng phát minh ra pin lithium-ion, pin thể rắn sẽ là thứ lớn tiếp theo. Seth Leitman đến từ The Green Living Guy đồng ý:  "Không sớm thì muộn, pin thể rắn sẽ trở thành tương lai. Tôi cũng tin rằng nó sẽ có mặt trong vòng 10 năm tới, điều đó đơn giản có nghĩa là không có chất lỏng chuyển động được đóng gói trong pin nữa. Điều đó có nghĩa là một chiếc EV đi được hơn 900 dặm chỉ trong một lần sạc". Tuy nhiên, công nghệ này vẫn còn sơ khai và theo  BMW, nó sẽ không khả thi trước năm 2027.

Carlos Sanchez Criado đến từ Movilidad Eléctrica có một cái nhìn khác và hình dung ra "loại pin dựa trên graphene hoặc một thành phần khác cho phép mật độ lưu trữ năng lượng trong pin cao hơn". Mercedes-Benz  đã và đang nghiên cứu việc tạo ra pin hữu cơ sử dụng graphene, hóa tế bào hữu cơ và chất điện phân gốc nước, nhưng hãng thừa nhận rằng công nghệ này có lẽ khoảng 15-20 năm nữa mới được sử dụng trong sản xuất.

Cuối cùng, không quan trọng loại pin nào chiếm ưu thế - miễn là nó dẫn đến dung lượng cao hơn, phạm vi hoạt động tăng cao hơn và giá thấp hơn, nhờ đó mà ngành công nghiệp xe điện sẽ có được sự thúc đẩy lớn nhất định.