Khi ôtô điện tăng tốc như xe sang



Khi ôtô điện tăng tốc như xe sang

Xuân Hoài 21:22 25/1/2021

Một công nghệ akku (pin) mới cho phép tầm hoạt động của ôtô điện lên tới 400 km. Pin được nạp lại sau 10 phút

HANDOUT - A thermally modulated battery for mass-market electric vehicles without range anxiety and with unsurpassed safety, low cost, and containing no cobalt, is being developed by a team of Penn State engineers. (Bild in maximaler Auflösung) Credit: Chao-Yang Wang's lab, Penn State ACHTUNG: Frei nur zur redaktionellen Verwendung im Zusammenhang mit der Berichterstattung über die Studie bei Nennung des Credits. Foto: Chao-Yang Wang's lab, Penn State

Điểm yếu của ôtô điện là phạm vi hoạt động ngắn, thời gian nạp điện lâu và tăng tốc kém. Nay các nhà khoa học đã phát triển một loại pin có thể giải quyết cùng một lúc các điểm yếu này.

Anzeige Cho đến nay người ta e dè dùng ôtô điện vì tầm hoạt động hạn chế, và thời gian nạp điện lâu. Nay các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc chế tạo hàng loạt pin có thời gian nạp điện rất nhanh.

Với loại pin có thể dùng lại  với ô tô này thời gian nạp điện chỉ cần 10 phút. Tuy nhiên phát kiến của các nhà khoa học Hoa kỳ đòi hỏi pin phải hoạt động liên tục ở nhiệt độ 60 độ Celsius.

Chao-Yang Wang và các đồng nghiệp từ Đại học Bang Pennsylvania  nhấn mạnh trên tạp chí "Nature Energy" rằng thời gian sạc nhanh hơn làm giảm sự ái ngại về việc không đủ phạm hoạt động của những khách hàng tiềm năng đối với ôtô điện.

Nando Sommerfeldt, biên tập viên báo Welt, là người đầu tiên được thử nghiệm xe ID.3 mới của Volkswagen, anh cho thấy ôtô điện chạy ổn như thế nào.

Các nhà nghiên cứu dựa vào loại pin-lithium, với bộ tích lũy lithium-sắt-phosphor (LEP-Akku), có năng lượng chuyên biệt khoảng 80 Watt/giờ/kg, trong khi loại pin hiện đại hơn nickel-mangan-kobalt-Akkus (NMK-Akkus) đạt 250 Watt/giờ/kg. Điều đó có nghĩa là để có công suất như nhau  LEP-Akku phải chế tạo to lớn hơn.

Nhóm của Wang phải sắp xếp pin để tiết kiệm không gian, trong đó các tế bào pin kéo dài không bố trí theo modul mà phải để thành từng gói pin. Có thể đóng gói chặt chẽ hơn vì loại  LEP-Akku tỏa nhiệt ít hơn và chạy an toàn hơn so với NMK-Akku hiện đại.

Ngoài ra với  LEP-Akku không cần dùng nguyên tố hiếm Kobalt, điều này làm cho loại pin hiện đại hơn trở nên đắt hơn. “Chúng tôi đã phát triển một loại pin khá thông minh dành cho thị trường xe điện đại, chi phí tương tự như xe động cơ đốt trong”, Wang chia sẻ.

Tuy nhiên, vấn đề đối với LEP-Akku là khi nhiệt độ bên ngoài xuống thấp hiệu suất giảm nhanh chóng. Tầm hoạt động của ôtô với loại pin này ở 0 độ Celsius giảm  58%, ở âm 10 độ giảm chỉ còn 30% so với tầm hoạt động nguyên thủy của nó.

Để giải quyết vấn đề này nhóm của  Wang đã tìm ra một giải pháp: để một lá nickel mỏng giữa các tế bào pin, nhiệt độ sẽ tăng lên khi dòng điện được chạy qua. Nhiệt độ pin tăng một độ trong một giây và ngay cả khi trời lạnh gần âm thì nội trong một phút lên 60 độ C. Ở nhiệt độ này loại LEP-Akku cần  9,4 phút để đạt 80% dung lượng của nó.

Ngay cả khi xe chạy, nhiệt độ vẫn duy trì  60 độ. Điều này cho phép có thể tăng tốc như xe Porsche, Wang nhấn mạnh. “Nhiệt độ tăng nên có thể giảm đáng kể nhu cầu làm lạnh do đó đơn giản hóa hoặc loại bỏ hệ thống quản lý nhiệt ở pin”,các nhà nghiên cứu tiết lộ.  

Nếu mỗi ngày đi bình quân 50 km, theo tính toán của American Automobile Association, thì loại pin này có thể sử dụng để chạy trên  3,2 triệu km.

 “Do thời gian nạp điện rất nhanh nên chúng ta không còn phải lo phạm vi hoạt động bị thu hẹp”, theo Wang. Khi nhiệt độ ngoài trời vào mùa hè, tầm hoạt động của xe lên tới 290 km với LEP-Akku đã được thử nghiệm.

Phạm vi hoạt động có thể tăng lên  400 km, nếu pin lớn hơn tương ứng và công suất từ 40 tăng lên 55 kmh, các nhà khoa học giải thích. LEP-Akku phù hợp với thị trường đại chúng chứ không riêng gì đối với điện thoại di động hạng sang.


Xuân Hoài