Điều kiện thời tiết khắc nghiệt có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của pin xe điện, có khả năng hạn chế phạm vi hoạt động và tốc độ sạc pin. Nhưng tại sao? Câu trả lời phụ thuộc vào hóa học bên trong pin EV, thói quen lái xe của bạn và các yếu tố khác.
Thời tiết khắc nghiệt ảnh hưởng như thế nào đến pin của ô tô điện
2022 Kia EV6 (Nguồn: Kia)
Thời tiết quá lạnh hoặc quá nóng — thường được định nghĩa là nhiệt độ dưới 20 độ hoặc trên 95 độ F, AAA (Mở trong cửa sổ mới) —có thể làm giảm phạm vi EV. Thay đổi là tạm thời và phạm vi sẽ phục hồi khi nhiệt độ tăng hoặc giảm, nhưng ngay sau khi Ghi chú định kỳ (Mở trong cửa sổ mới) “ở nhiệt độ cao, [battery] các phản ứng xảy ra nhanh hơn và cấu trúc bảo vệ của nó có thể bị sụp đổ ”.
Tuy nhiên, hầu hết các loại xe điện đều được trang bị hệ thống sưởi và làm mát để điều chỉnh nhiệt độ. Cụ thể, Tesla “rất chặt chẽ trong việc kiểm soát những hiệu ứng này và thường không làm cho người lái thấy rõ chúng, có nghĩa là phạm vi dấu gạch ngang thường không phản ánh hiệu ứng nhiệt độ”, Recurrent nói.
Tại sao thời tiết lạnh giá làm giảm phạm vi hoạt động của ô tô điện?
Ước tính mất khoảng EV trong nhiệt độ đóng băng (Nguồn: Recurrent)
Xe điện được cung cấp năng lượng từ các khối pin được làm từ pin lithium-ion (Li-ion). Pin Lithium-ion chứa một cực dương, một cực âm và một chất xúc tác lỏng để các nguyên tử tích điện di chuyển qua đó. Khi ắc quy xe điện trở nên rất lạnh, chất xúc tác chất lỏng điện phân bên trong sẽ trở nên đặc hơn và nhớt hơn. Độ nhớt này làm chậm các phản ứng hóa học dẫn các electron đi qua pin và cung cấp năng lượng cho ô tô. Nó cũng ảnh hưởng đến tốc độ sạc của pin và hạn chế hiệu quả của phanh tái tạo.
Nhiệt độ thấp cũng có nghĩa là máy sưởi bên trong đang hoạt động. Điều này và các thiết bị điện tử khác như hệ thống thông tin giải trí sẽ làm tiêu hao pin xe. Chúng càng chạy nhiều, lượng điện tích được tiêu thụ càng nhanh. Lái xe đường dài cũng có xu hướng tiêu hao pin nhanh hơn lái xe trong thành phố, bất kể khí hậu, đặc biệt là trong thời tiết lạnh. Tổng hợp lại, các yếu tố thời tiết lạnh này làm giảm phạm vi tới 41%, theo AAA.
Tuy nhiên, “việc mất phạm vi này là tạm thời và không gây hại lâu dài cho pin của bạn.” Ghi chú Lặp đi lặp lại (Mở trong cửa sổ mới). “Khi băng tan và nhiệt độ tăng, phạm vi hoạt động dự kiến của xe bạn khi sạc đầy sẽ trở lại bình thường.” Các mẫu xe điện cũng phản ứng khác nhau với sự thay đổi nhiệt độ, như được hiển thị trong biểu đồ này, vì vậy Tesla Model 3 của bạn có thể hoạt động trong mùa đông Minnesota khác với BMW i3.
Mất phạm vi mùa đông cho các loại xe điện phổ biến (Nguồn: Recurrent)
Những tiến bộ trong công nghệ pin có thể giảm ít nhất một số phạm vi bị mất trong thời tiết lạnh. Chúng ta có thể thấy pin trạng thái rắn không yêu cầu thành phần chất lỏng trong vài năm tới, điều này sẽ loại bỏ vấn đề về độ nhớt của chất xúc tác và phản ứng chậm.
Được giới thiệu bởi các biên tập viên của chúng tôi
Nhiệt ảnh hưởng đến xe điện như thế nào?
Dung lượng pin (Qm) giảm sau một ngưỡng nhiệt độ nhất định (Ảnh: Nature.com)
Khi sử dụng pin lithium-ion, nhiệt độ quá cao có thể gây hại. Nhiệt làm tăng tốc độ các phản ứng hóa học bình thường bên trong pin và có thể phân hủy nhanh hơn (mở ra trong một cửa sổ mới) so với việc sử dụng và lão hóa thông thường. Quá nhiều nhiệt có thể giải phóng khí, có thể làm phồng và nứt vỏ pin. Trong những tình huống khắc nghiệt, pin có thể bắt lửa hoặc phát nổ, mặc dù pin xe điện sử dụng hệ thống làm mát bằng chất lỏng để giữ cho pin không bị quá nóng. Vì vậy, mặc dù đây có thể không phải là vấn đề ngay lập tức (xe điện của bạn sẽ không nổ sau một ngày nắng nóng), nhưng bạn vẫn nên thực hiện tất cả các bước có thể để giảm thiểu tác động của nhiệt độ quá cao lên ắc quy ô tô của bạn.
Tesla Supercharger (Nguồn: Angela Moscaritolo)
Hệ thống quản lý pin trên xe là tiêu chuẩn trên nhiều xe điện và giám sát nhiệt độ và tình trạng của nguồn điện. Các hệ thống này sẽ tự động kích hoạt các hệ thống làm mát hoặc sưởi ấm được tích hợp sẵn để duy trì nhiệt độ ổn định. Nhưng có một số cách để giữ cho pin của bạn hoạt động tốt.
-
Hãy sạc lại trong ngày bất cứ khi nào có thể, chẳng hạn như nếu bạn đỗ xe gần một cửa hàng có cơ sở hạ tầng sạc có thể truy cập được. Một nguyên tắc chung là luôn giữ pin của bạn ở mức từ 20% đến 80%. Điều này đặc biệt quan trọng trong thời tiết lạnh khi việc sạc nhanh bị hạn chế để bảo vệ pin.
-
Khi thời tiết nóng, hãy tìm một chỗ đậu xe râm mát, chẳng hạn như dưới gốc cây hoặc trong nhà để xe thông gió tốt. Khi sạc, hãy để xe nguội trong vài phút trước khi kết nối hoặc sử dụng bộ sạc ít mạnh hơn.
-
Trong thời tiết lạnh, hãy làm ấm nội thất và ắc quy trước khi lái xe.
-
Tìm hiểu xem phạm vi của bạn sẽ bị ảnh hưởng như thế nào trước khi thời tiết khắc nghiệt xảy ra. Xem phạm vi và tài nguyên của nhà sản xuất, chẳng hạn như Cơ sở dữ liệu về xe điện (Mở trong cửa sổ mới) để biết quãng đường của bạn sẽ là bao nhiêu, yếu tố dẫn đến mức độ hao hụt pin nào đó khi lập kế hoạch tuyến đường của bạn.
Tuy nhiên, hầu hết các trình điều khiển EV sẽ không thấy mình ở trong tình trạng khó khăn ngay cả khi phạm vi của họ bị giảm do thời tiết lạnh hoặc nóng. Nếu bạn có kế hoạch trước, hãy thực hiện các bước để giữ cho pin của bạn ở nhiệt độ tốt và biết các trạm sạc gần đó, bạn có thể dễ dàng đi từ điểm A đến điểm B trong một chiếc ô tô điện.
