Thời tiết lạnh ảnh hưởng đến pin ô tô điện như thế nào?

Có một thực tế thú vị mà nhiều người không để ý, đó là vào mùa đông, pin điện thoại có xu hướng tụt nhanh hơn so với bình thường. Sự chênh lệch này không lớn và cũng không thực sự rõ ràng, nhưng cũng đủ để người dùng có thể nhận thấy. Vậy điều tương tự liệu có xảy ra đối với xe hơi chạy điện - loại phương tiện được coi là tương lai của nhân loại?

Thời tiết lạnh ảnh hưởng đến pin xe điện như thế nào?

Câu trả lời là có. Cái lạnh làm ảnh hưởng đến tuổi thọ pin của xe điện, nhưng nguyên nhân do đâu? Câu trả lời là ở tính chất và cấu tạo pin Lithium-ion hiện nay.

Khi nhiệt độ xuống đủ thấp, chất lỏng điện phân bên trong pin lithium-ion của xe điện sẽ trở nên nhớt hơn. Điều vô tình này làm chậm các phản ứng hóa học chịu trách nhiệm cho việc chuyển đổi các hạt electron. Nói theo cách đơn giản, ở môi trường quá lạnh, các phản ứng hóa học giữa 2 điện cực bên trong pin xảy ra chậm hơn. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến tuổi thọ pin, mà còn tác động tiêu cực cả đến tốc độ sạc lại, dẫn đến việc phạm vi hoạt động của xe điện bị ảnh hưởng rõ rệt.

Nói về hiện tượng này, Giáo Sư Anna Stefanopoulou, giám đốc Viện Năng lượng Đại học Michigan (Hoa Kỳ) cho biết: “Pin cũng giống như con người. Nghĩa là chúng không thể hoạt động tốt như bình thường trong môi trường nằm ngoài một phạm vi nhiệt độ nhất định. Đối với pin của xe điện, phạm vi đó là từ 40 độ F (4 độ C) đến 115 độ F (46 độ C). Bất cứ trường hợp nào ở trên hoặc dưới ngưỡng này đều sẽ gây ra vấn đề".

Bên cạnh đó, một nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng công suất của động cơ điện bắt đầu tiêu hao ở 5 độ C, và từ -20 độ C sẽ mất đi rất nhiều, do thời tiết càng lạnh thì hiệu suất pin càng giảm. Tuy nhiên, không phải công nghệ pin nào cũng có độ hao như nhau. Một số loại pin trên những mẫu xe đắt tiền thường chịu được nhiệt độ khắc nghiệt tốt hơn.

Để giúp duy trì nhiệt độ hoạt động ở mức tốt, các mẫu xe điện hiện đại thường được trang bị hệ thống sưởi và làm mát pin chuyên biệt. Nhưng những hệ thống đó lại lấy chính điện năng của pin để làm ấm pin. Đơn giản bởi không giống như động cơ chạy bằng khí đốt, động cơ điện không tự tạo ra nhiệt. Việc sưởi ấm cabin của ô tô, chạy hệ thống làm ấm pin và trang thiết bị điện tử trên xe đều cần nguồn điện. Tất cả những điều đó chung quy lại sẽ làm tiêu hao pin nhanh hơn so với khi thời tiết ấm.

Ngoài ra, như đã đề cập, pin Lithium-ion sẽ mất nhiều thời gian để sạc hơn khi chúng nguội và các tính năng phanh phục hồi cũng không hoạt động. Tổng hợp lại, tác động bất lợi của thời tiết lạnh có thể làm giảm dung lượng pin xe điện tới 41%.

Giải pháp khắc phục

Trong vài năm tới, chúng ta có thể thấy sự xuất hiện của loại pin lithium-ion EV không có chất lỏng bên trong, giúp giảm thiểu đáng kể tổn thất điện tích khi thời tiết lạnh. Tuy nhiên, cho đến khi công nghệ này trở nên phổ biến rộng rãi, chủ sở hữu xe điện cần phải tìm ra các giải pháp thay thế.

Có một số mẹo để giúp pin xe điện dùng được lâu hơn trong điều kiện lạnh giá, hoặc ít nhất là để giảm thiểu lượng điện tích bị hao hụt. Trước tiên, đừng để pin chạm ngưỡng dưới 20%, ngay cả khi bạn đang ở gần trạm sạc. Hệ thống của ô tô phải làm ấm pin trước khi có thể bắt đầu sạc, và pin phải còn đủ năng lượng để chạy các hệ thống. Bạn cũng sẽ cần đủ điện để chạy hệ thống sưởi trong cabin, đặc biệt là trong thời tiết quá lạnh.

Nếu có thể, hãy đậu xe trong nhà hoặc nơi có mái che để giữ cho xe ở nhiệt độ thấp hơn. Để xe dưới ánh nắng mặt trời cũng là một giải pháp vào ban ngày. Bạn cũng nên đậu xe ở nơi có ổ cắm có thể sử dụng. Làm như vậy sẽ cho phép xe sử dụng nguồn điện từ bên ngoài để chạy hệ thống làm ấm pin thay vì chính năng lượng từ pin.

Một số mẫu xe điện có chế độ “Eco mode” tự động điều chỉnh hiệu suất để tiết kiệm pin. Đặt các hệ thống như máy sưởi trong cabin ở nhiệt độ thấp hơn cũng sẽ giúp tối ưu pin. Nếu có những tính năng không thực sự cần thiết như sưởi ghế, thì việc tắt chúng đi cũng là việc bạn nên làm. Ngoài ra, giảm tốc độ lái xe trong thời tiết lạnh cũng sẽ khiến lượng pin tiêu thụ ít hơn.