Tại sao pin của ô tô điện xuống cấp?

Tác giả sysadmin, T.Tư 25, 2023, 02:15:36 CHIỀU

« Chủ đề trước - Chủ đề tiếp »

0 Thành viên và 1 Khách đang xem chủ đề.

Tại sao pin của ô tô điện xuống cấp?


Bộ pin lớn được sử dụng trong xe điện (EV) chắc chắn hơn pin trong máy tính xách tay của bạn, nhưng chúng sẽ xuống cấp theo thời gian giống như bất kỳ loại pin lithium-ion nào khác. Sau đây, chúng ta sẽ xem xét nguyên nhân khiến pin trong xe điện xuống cấp và lý do tại sao.


1. Pin xe điện xuống cấp như thế nào theo thời gian

Hai yếu tố chính sẽ ảnh hưởng đến tốc độ xuống cấp của pin xe điện: tuổi thọ của pin, cách sử dụng và môi trường của bạn. Loại thứ hai bao gồm những thứ như cách lái xe điện, cách sạc pin, cách bảo quản xe và các yếu tố môi trường như khí hậu.

1.1. Thời lượng pin

Loại đầu tiên, sự xuống cấp do tuổi thọ của pin, là không thể tránh khỏi— tất cả các loại pin lithium-ion đều giảm dần hiệu quả khi sử dụng theo thời gian. Điều này còn được gọi là lão hóa theo lịch và đó là một quá trình diễn ra từ từ. Nó cũng không xảy ra với cùng tốc độ hàng năm.

Theo công ty khởi nghiệp xe điện Recurrent, chuyên giám sát và cung cấp cho người mua hàng các báo cáo về xe điện đã qua sử dụng, pin EV chứng kiến sự sụt giảm công suất lớn nhất khi bắt đầu và kết thúc tuổi thọ sử dụng được. Lúc đầu, thường có sự sụt giảm nhanh chóng, mức này sẽ hết khi pin ổn định, sau đó lại giảm sau một vài năm. Những mức giảm này thường nhỏ, từ 5-10% công suất tổng thể ngay cả sau hàng nghìn dặm.

Vậy tại sao sự xuống cấp này lại xảy ra? Do cách chế tạo và cách thức hoạt động của pin lithium-ion. Pin ô tô điện dựa vào các phản ứng hóa học để tạo ra các electron cung cấp năng lượng cho động cơ ô tô. Họ tạo ra chúng bằng cách sử dụng thứ được gọi là "vật liệu hoạt tính" để châm ngòi cho phản ứng. Trong pin Li-ion, vật liệu đó là lithium.

Khi pin được sử dụng nhiều lần, một số lithium đó sẽ được sử dụng hết vĩnh viễn. Khi điều đó xảy ra đủ lâu, bạn sẽ thấy mức sạc tổng thể mà pin có thể giữ được giảm xuống vì không có đủ vật liệu hoạt động để tạo ra cùng một lượng năng lượng. Loại suy giảm này còn được gọi là giảm dung lượng.

1.2. Các yếu tố môi trường và sử dụng

Các yếu tố môi trường, đặc biệt là nhiệt độ, đã được chứng minh là có ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của pin xe điện. Ví dụ, trong thời tiết rất lạnh, chất lỏng bên trong pin của ô tô điện trở nên nhớt hơn, làm chậm các phản ứng cần thiết để tạo ra điện. Điều đó có nghĩa là sẽ có ít điện hơn cho động cơ sử dụng, do đó bạn có ít năng lượng hơn để tăng tốc. Điều này được gọi là, không có gì đáng ngạc nhiên, mất dần sức mạnh. Xe điện được chế tạo với hệ thống điều chỉnh nhiệt độ để giúp ngăn điều này xảy ra, nhưng trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt, nó vẫn sẽ là một vấn đề ở một mức độ nào đó. Ăn mòn hoặc tích tụ bên trong pin theo thời gian cũng có thể dẫn đến hiện tượng mất nguồn.

Và nó không chỉ là thời tiết lạnh. Nhiệt làm suy giảm công suất tạm thời và có thể góp phần làm tăng tốc độ suy giảm công suất nói chung, nhưng sự khác biệt về công suất bị mất giữa khí hậu ôn đới và khí hậu nóng là nhỏ đối với xe điện hiện đại. Như   Đăng nhập để xem liên kết đặt nó:

"Theo dữ liệu của Geotab, sau bốn năm, một chiếc EV ở khí hậu ôn hòa cho thấy pin ít xuống cấp hơn so với một chiếc ở khí hậu nóng, nhưng sự khác biệt là chưa đến một phần tư phần trăm... So sánh với một mẫu EV 2015 không có quản lý nhiệt chủ động, Nissan Leaf, với một chiếc 2015 khác có nó, Tesla Model S, có thể hữu ích nhất: Geotab báo cáo tỷ lệ thoái hóa trung bình của Leaf là 4,2% và Model S' là 2,3%.

Phụ thuộc nhiều vào các trạm sạc nhanh DC (DCFC) cũng sẽ làm giảm tuổi thọ pin của EV. Nhà sản xuất ô tô Kia cho rằng 10% dung lượng bị mất trong suốt thời gian sử dụng của pin là do sử dụng DCFC quá mức. DCFC đặt một tải nặng lên bộ pin để cung cấp tất cả năng lượng đó một cách nhanh chóng, giống như việc liên tục sử dụng sạc nhanh trên điện thoại di động của bạn sẽ làm giảm tuổi thọ của pin. Đó là bởi vì bạn càng nạp nhiều năng lượng vào pin thì các electron và ion càng di chuyển mạnh hơn xung quanh phần bên trong của các ô pin. Điều đó có thể gây ra hư hỏng vi mô và gây thêm căng thẳng cho các bộ phận của pin, cuối cùng làm giảm dung lượng khi thực hiện quá thường xuyên.

Hầu hết các nhà sản xuất ô tô điện đều đồng ý rằng sạc nhanh nên được sử dụng "một cách tiết kiệm", nhưng khi viết bài này, không có định nghĩa nào về ý nghĩa của việc sử dụng một cách tiết kiệm. Một nguyên tắc tốt được áp dụng là sạc nhanh càng ít càng tốt, khi không thể tránh được hoặc trong các chuyến đi dài và hầu hết thời gian là sạc ở mức 1 hoặc 2 thông thường.

2. Bạn có nên lo lắng về sự xuống cấp của pin?

Miễn là bạn biết rằng dung lượng pin sẽ giảm dần theo thời gian, bạn không cần phải lo lắng nhiều về sự xuống cấp. Tuy nhiên, bạn sẽ muốn lập kế hoạch trước cho mức giảm đó và đưa nó vào tính toán của mình về quãng đường bạn sẽ có thể lái chiếc xe trong vài năm tới. Đối với lỗi hoàn toàn, lỗi hoàn toàn của pin là rất hiếm và thường được bảo hành bởi nhà sản xuất.

Một số sự xuống cấp là không thể tránh khỏi, nhưng nếu bạn chăm sóc tốt ắc quy, rất có thể nó sẽ giữ được hầu hết phạm vi hoạt động của nó trong suốt tuổi thọ của xe. Tránh sạc quá nhiều DCFC. Để pin ở nhiệt độ quá nóng hoặc quá lạnh trước khi sạc. Để xe cắm vào bộ sạc khi bạn có thể để tiết kiệm điện. Xem xét khí hậu nơi bạn sống và nó có thể ảnh hưởng đến pin như thế nào trước khi mua. Khi công nghệ được cải thiện, nhiều hạn chế trong số này đối với năng lượng và tuổi thọ của pin EV có thể giảm bớt hoặc biến mất hoàn toàn. Đó là tin đặc biệt tốt nếu bạn biết chi phí thay thế pin EV.