Nghiên cứu: Công nghệ sạc nhanh gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến tuổi thọ pin xe điện

Khả năng vận hành cũng như công nghệ an toàn trên các phương tiện chạy điện đã có nhiều bước tiến vượt bậc trong vài năm trở lại đây, nhưng dường như công nghệ sản xuất pin vẫn chưa thể theo kịp sự phát triển này. Ngoài ra, vấn đề sạc pin cũng là yếu tố khiến người tiêu dùng đắn đo trước khi chọn mua một chiếc xe điện.

Sự thiếu vắng của các trạm sạc điện công cộng có thể được khắc phục tương đối dễ dàng, tuy nhiên thời gian sạc pin rõ ràng là vấn đề lớn. Chúng ta không thể sạc đầy pin cho một chiếc xe điện nhanh như việc đổ đầy xăng cho một chiếc xe chạy động cơ đốt trong thông thường. Đây là lý do khiến các nhà sản xuất xe điện gần như dồn toàn lực để phát triển công nghệ sạc nhanh nhằm rút ngắn thời gian sạc pin cho chiếc xe càng nhiều càng tốt. Tuy nhiên điều này vô tình ảnh hưởng tiêu cực đến tuổi thọ của pin.

Một nghiên cứu mới được công bố gần đây đã phát hiện ra rằng việc liên tục lạm dụng các bộ sạc nhanh, năng lượng cao có thể khiến tuổi thọ pin xe điện sụt giảm nhanh chóng. Cụ thể, các kỹ sư đến từ Đại học California, Riverside (UCR) khẳng định những trạm sạc nhanh thương mại có thể khiến pin xe điện phải chịu mức nhiệt lớn, yếu tố này kết hợp với điện trở cao có thể khiến các cell pin bị nứt, rò rỉ và mất dần khả năng lưu trữ điện.

Để chứng minh, nhóm nghiên cứu đã thử sạc một bộ pin xi-lanh lithium-ion của Panasonic (tương tự như loại pin được trang bị trên nhiều mẫu xe điện phổ biến hiện nay) bằng cách sử dụng phương pháp tương tự như ở nhiều trạm sạc nhanh công cộng. Bên cạnh đó, họ cũng tiến hành sạc một viên pin khác tương tự nhưng với phần mềm quản lý sạc pin dựa trên 1 thuật toán mới phát triển, cho phép rút ngắn thời gian sạc sao cho phù hợp với điện trở bên trong của pin.

Kết quả cho thấy điện trở trong pin cao có thể gây ra nhiều vấn đề khi sạc. Nếu yếu tố này không được kiểm soát, các cell pin có thể bị hỏng vĩnh viễn.

Tuổi thọ pin giảm đáng kể

Theo phân tích của nhóm nghiên cứu, dung lượng của những viên pin sử dụng quy trình sạc tiêu chuẩn công nghiệp có thể giảm tới 40% chỉ sau 40 chu kỳ sạc. Tuy nhiên nếu điện trở bên trong pin được kiểm soát tốt, dung lượng pin chỉ giảm khoảng 20% sau chu kỳ sạc thứ 40. Hiện tại, pin xe điện được khuyến nghị thay mới nếu dung lượng còn ít hơn 80% tổng công suất thiết kế ban đầu.

Sau 60 chu kỳ sạc theo quy trình tiêu chuẩn công nghiệp, các cell pin sẽ bắt đầu có hiện tượng nứt vỡ, để lộ ra các thành phần bên trong. Điều này hoàn toàn có thể dẫn đến nguy cơ cháy nổ cao.

Nhóm nghiên cứu UCR khuyến nghị chủ sở hữu xe điện hạn chế tối đa việc sử dụng bộ sạc nhanh thương mại, không để xe cạn pin hoàn toàn mới sạc, và đảm bảo không sạc quá mức cần thiết.