Kể từ khi ra mắt đến nay, ngành sản xuất xe điện đã khai sinh ra nhiều tên gọi mới, phổ biến nhiều thuật ngữ mới. Để chuẩn bị cho một kỷ nguyên mới, hãy cùng tìm hiểu một số khái niệm mới, được dùng thường xuyên trong các báo cáo và thông tin về xe điện qua bài viết sau.
Xe EV / BEV – Xe điện pin
EV là viết tắt của “Electric Vehicle” dùng để chỉ các phương tiện dùng 100% năng lượng điện để hoạt động. Do sở hữu động cơ điện thay vì động cơ đốt trong nên xe EV được đánh giá là thân thiện với môi trường, là giải pháp giúp giảm thiểu sự nóng lên của toàn cầu.
Trong EV thì có thể phân chia ra các loại như BEV, HEV, PHEV và FCEV. Tuy nhiên, thuật ngữ EV ngày nay thường đồng nghĩa với BEV, tức là xe điện pin (Battery Electric Vehicle). Hiện chưa có dòng xe điện nào thể hiện sự ưu việt hoàn toàn. Dù vậy, xe điện pin BEV là giải pháp được nhiều hãng tập trung phát triển gần đây để tiến tới kỷ nguyên điện khí hóa.
Xe điện pin BEV là loại xe sử dụng hoàn toàn động cơ điện với bộ pin có thể nạp lại được và không dùng động cơ xăng. Xe BEV tích điện trong các bộ pin có dung lượng lớn và được dùng để chạy motor điện hay các bộ phận sử dụng điện khác. Xe BEV không thải ra khí gây ô nhiễm môi trường như động cơ truyền thống. Xe BEV được nạp điện bằng các nguồn bên ngoài. Bộ nạp này được phân loại dựa trên tốc độ nạp đầy pin trên mỗi xe BEV.
Ưu điểm của xe điện là không phát thải các loại khí gây hiệu ứng nhà kính như CO2, các chi tiết cấu tạo máy cũng đơn giản và dễ sửa chữa hơn xe dùng động cơ đốt trong nên được coi là tương lai của ngành công nghiệp ô tô. Trong khi đó, nhược điểm của xe điện pin là tầm hoạt động thấp, thời gian sạc lâu và đòi hỏi cơ sở hạ tầng, mạng lưới điện mạnh mẽ.
Pin Lithium-ion
Pin Lithium-ion hay còn gọi là pin lion, viết tắt là LIB. Đây là công nghệ pin tiên tiến có ion lithium là thành phần chính, điều đặc biệt là loại pin này có thể sạc được.
Tiền thân của pin Lithium-ion được phát minh từ năm 1970 nhưng do những hạn chế về công nghệ mà đến năm 1983 loại pin này mới hoàn chỉnh. Pin Lithium-ion lần đầu được thương mại hóa nhờ Sony Energitech năm 1991.
Pin Li-ion có mật độ năng lượng cao, hiệu ứng nhớ rất nhỏ và ít bị tự xả. Hiện nay ở các nước phát triển, LIB đang được chú trọng phát triển trong quân đội, ứng dụng cho các phương tiện di chuyển chạy điện và kĩ thuật hàng không. Nó được kì vọng sẽ thay thế cho ắc qui chì trong ô tô, xe máy và các loại xe điện. Hơn nữa, việc thay thế cho ắc qui chì còn hứa hẹn việc đảm bảo môi trường sạch, nâng cao an toàn sử dụng do tránh được việc sử dụng dung dịch điện ly chứa acid, và hạn chế phát thải kim loại nặng ra môi trường, trong khi pin Li-ion vẫn đảm bảo một điện thế ngang với ắc qui.
Pin Lithium-ion cũng an toàn và ít có khả năng gây cháy nổ hơn xăng, dầu.
Cấp độ sạc
Hiện tại, ôtô điện có 3 cấp độ (level) sạc, được phân loại dựa trên tốc độ sạc chậm, trung bình và nhanh. Tùy cấp độ sạc, hãng sản xuất và thị trường mà xe điện sử dụng chuẩn kết nối khác nhau.
Level 1 (120 Volts) – Sạc chậm
Tại Mỹ, đây là cấp sạc cơ bản, sử dụng điện sinh hoạt trong các hộ gia đình. Ưu điểm là bất kỳ nguồn điện nào có sẵn cũng có thể dùng để sạc pin cho xe. Khuyết điểm là sạc Level 1 rất chậm.
Cấp độ sạc 1 chủ yếu xuất hiện ở các quốc gia và khu vực sử dụng điện áp 110-120 V như Bắc Mỹ, Trung Mỹ, Nam Mỹ hay Nhật Bản.
Level 2 (240 Volts) – Sạc nhanh
Sạc cấp độ 2 sẽ giúp xe nạp năng lượng nhanh hơn nhiều so với Level 1. Hình thức sạc này cần có trạm sạc – xuất hiện phổ biến tại các điểm sạc công cộng ở tòa nhà văn phòng, chung cư và bãi đỗ xe. Nếu tại Mỹ, khách hàng sẽ phải đầu tư thêm tiền để nâng bộ sạc lên level 2 để dùng ở nhà.
Về cơ bản, ở châu Âu và hầu hết các nước trên thế giới trong đó có Việt Nam đều sử dụng điện áp trên 200 V (220-240 V) nên Level 2 sẽ là cấp độ sạc cơ bản.
evel 3 (480 Volts) – Sạc siêu tốc
Sạc cấp độ 3 là loại sạc nhanh, sử dụng điện một chiều (DC) điện áp cao thay vì điện xoay chiều (AC). Cấp độ sạc Level 3 này thường chỉ có ở các trạm sạc nhanh được các công ty điện hoặc hãng xe xây dựng.
Việc sạc nhanh cũng đòi hỏi chuẩn cáp sạc riêng (đầu cắm sạc), nên loại sạc nhanh này phân hóa ra nhiều chuẩn sạc.
Hiện nay nhiều quốc gia đang triển khai kế hoạch phủ sóng trạm sạc công cộng, góp phần hoàn thiện hệ sinh thái xe điện, giúp người dân thuận lợi khi vận hành xe năng lượng xanh.
Hoán đổi pin
Song song với các cấp độ sạc nói trên là dịch vụ hoán đổi pin. Hoán đổi pin hay thay pin là dịch vụ ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu đột xuất của các khách hàng sử dụng xe điện trong một số trường hợp không có thời gian sạc pin cho chiếc xe của mình.
Dịch vụ này cho phép các chủ xe điện nhanh chóng thay thế pin đã cạn bằng pin đã được sạc đầy tại một trạm dịch vụ đặc biệt. Chỉ cần đưa xe vào trong trạm, đúng vị trí, các bộ phận tự động sẽ làm việc thay pin còn lại. Quá trình thay pin sẽ bao gồm các công đoạn tháo dỡ các tấm bảo vệ bộ pin, lấy pin cũ ở dưới sàn xe ra, lắp pin mới vào và hoàn tất việc gắn các tấm bảo vệ pin vào.
Pin cũ sẽ được trữ ở hầm chứa của trạm và được sạc đầy. Trong khi đó, bộ pin mới sẽ theo chiếc xe mới tiếp tục hành trình.
Quá trình thay một bộ pin mới đã được sạc đầy cho 1 chiếc xe điện chỉ diễn ra trong vòng 3 phút.
Gigafactory
Gigafactory là một thuật ngữ mới mà Elon Musk và Tesla sử dụng lần đầu vào năm 2013. Về cơ bản, Gigafactory được ghép thành bởi 2 từ là factory (nhà máy) và Giga (đơn vị đo lường hàng tỷ/hoặc khổng lồ trong tiếng Hy Lạp). Kết quả của sự kết hợp này mang đến nghĩ là một nhà máy điện siêu lớn
Thật vậy, Gigafactory của Tesla kể từ khi trên bản vẽ đã được đem ra soi về kích thước và công suất hoạt động. Khu phức hợp khổng lồ Gigafactory đầu tiên của Tesla tọa lạc giữa sa mạc Nevada rộng lớn của Los Angeles. Về diện tích, Gigafactory lớn gấp 107 lần sân bóng bầu dục NFL tiêu chuẩn với 4 tầng nhà máy và 2 tầng làm việc trên cùng.
Gigafactory thực sự khổng lồ và là một dây chuyền khép kín, giúp tiết giảm chi phí vận chuyển và vận hành kho bãi. Các nguyên liệu thô được đưa vào từ đầu phía nam nhà máy và được lắp ráp vào bộ pin nguồn sau khi ra lò từ đầu phía bắc. Toàn bộ quy trình này được 10.000 nhân viên Tesla cùng một đội robot Fanuc điều phối.
Theo thông tin trên website của Tesla, mỗi năm Gigafactory sẽ cho ra lượng pin tương đương với 150 GWh, đủ phục vụ 1,5 triệu chiếc Model 3. Tesla hy vọng có thể sản xuất lượng 35 GWh pin mỗi năm, đủ sử dụng cho 500.000 chiếc Model 3. Gigafactory sản xuất động cơ điện Model 3 và bộ pin, bên cạnh các sản phẩm lưu trữ năng lượng của Tesla, Powerwall và Powerpack.
Thế nhưng đối với Tesla, đây không chỉ là một nơi sản xuất pin xe điện. Đây còn là nơi hãng xe Mỹ thực hiện việc trung hòa carbon.
Trung hòa carbon/Carbon trung tính
Trước những thách thức do tình trạng biến đổi khí hậu ngày càng tăng, các quốc gia và tập đoàn trên toàn cầu đang tiến tới mức phát thải carbon “bằng không” hoặc trở thành “carbon trung tính” trong vài thập kỷ tới.
Trung hòa Carbon (Carbon Neutral) là làm giảm sự gia tăng ròng khí thải nhà kính toàn cầu vào khí quyển do hệ quả từ các hoạt động kinh doanh hoặc khi vận hành các sản phẩm dịch vụ.
Mỹ đặt mục tiêu tiến tới không phát thải vào năm 2050. Trung Quốc cũng đặt mục tiêu tương tự vào năm 2060. Nhật Bản, Hàn Quốc, Australia cũng công bố kế hoạch trung hòa carbon vào 2050. Theo báo cáo mới của Tổ chức Năng lượng và Khí hậu phi lợi nhuận của Anh thì 1/5 trong số 2000 công ty đại chúng lớn nhất thế giới đã cam kết thực hiện mục tiêu phát thải bằng không. Các tập đoàn như Visa, AstraZeneca và Alaska Airlines đều có kế hoạch loại bỏ khí thải carbon ít nhất vào năm 2040, trong khi các tập đoàn khác như Apple đã cam kết 100% các chuỗi cung ứng và sản phẩm trung tính carbon vào năm 2030.
Các công ty có thể không nhất thiết phải hứa hẹn loại bỏ CO2 khỏi các hoạt động của họ. Thay vào đó, họ có thể hỗ trợ các dự án môi trường để bù đắp lượng khí thải mà mình phát ra. Ví dụ như bù đắp carbon từ các nhóm lắp đặt năng lượng tái tạo, trồng và bảo vệ cây xanh hoặc cung cấp các phương tiện khác để làm sạch bầu khí quyển.
Thật không may, không có hướng dẫn tiêu chuẩn nào để đo được mức phát thải thuần bằng không hoặc trung tính carbon có chính xác hay không. Điều đó có nghĩa là các công ty và quốc gia có thể tạo ra các định nghĩa của riêng họ.
