Phạm vi hoạt động của ô tô điện phụ thuộc vào những yếu tố nào?

1.Phạm vi di chuyển thực tế của ô tô điện được tính như thế nào?

Phạm vi hoạt động là một yếu tố làm cho người ta nhắc đến nhiều nhất mỗi khi nói về xe ô tô điện. Mỗi khi sản xuất ra xe ô tô điện mới, các hãng xe ô tô điện thường phải đưa ra phạm vi hoạt động chính thức của xe dựa trên các chu trình tiêu chuẩn. Thế nhưng, làm thế nào để ước lượng được phạm vi hoạt động của ô tô điện. Đầu tiên, người dùng cần hiểu rõ về thông số kỹ thuật trên xe và thực hiện một phép tính nhanh.

Thông số kỹ thuật là yếu tố tiên quyết

Xe ô tô điện có thông số hoàn toàn mới so với ô tô sử dụng động cơ đốt trong như 1/100 km hay dung tích bình xăng mà thay vào đó là dung lượng pin, công suất động cơ hay tốc độ sạc lại.

Trong khi các loại xe chạy bằng xăng chỉ mất vài phút là có thể đổ đầu bình nguyên liệu thì xe ô tô điện lại hoàn toàn khác, nó phụ thuộc vào nguồn điện sạc của thiết bị đầu cuối, công suất sạc của từng loại sạc khác nhau.

Để tính toán phạm vi hoạt động của ô tô điện một cách chính xác nhất, người dùng cần hiểu rõ về kWh (kilowatt giờ). KWh là năng lượng mà pin cung cấp cho động cơ, do đó, trong bảng thông số kỹ thuật, dung lượng ắc quy và công suất động cơ được tính bằng kWh là một trong những yếu tố quan trọng nhất.

Ví dụ, một ô tô điện có động cơ 100 kWh (chỉ công suất) và pin 100 kWh (chỉ năng lượng) thì động cơ có thể chạy hết công suất 100 kWh trong vòng 1 giờ ở điện kiện hoàn hảo. Tuy nhiên, trên thực tế công suất luôn ít hơn một chút vì pin còn phải sử dụng để cung cấp năng lượng cho những thiết bị khác trên xe.

Thay vào đó, năng lượng được sử dụng cho motor điện tốt hơn nhiều so với động cơ đốt trong, hiệu suất của xe ô tô điện là 75 đến 90% (10 đến 25% năng lượng bị mất) còn xe chạy bằng xăng dầu là 40% (60% bị mất).

Dung lượng pin cũng là yếu tố người dùng nên chú ý, được tính bằng kWh, dao động từ 20 kWh đến 100kWh.

Mức tiêu thụ của xe ô tô điện được tính bằng kWh/100 km khác với xe sử dụng động cơ đốt trong là 1/100 km, nhưng điểm cần lưu ý là những dữ liệu này được nhập trên bảng kỹ thuật do nhà sản xuất ô tô cung cấp chỉ mang tính chỉ dẫn.

Phạm vi hoạt động của ô tô điện được đo ra sao?

Tài xế có thể nhanh chóng tính toán, ước tính phạm vi hoạt động thực tế của xe khi biết về công suất và mức độ tiêu thụ trung bình của nó bằng công thức: (dung lượng pin / mức tiêu thụ trung bình) x 100.

Các nhà sản xuất còn có thể đo được phạm vi hoạt động của ô tô điện dựa vào 1 trong 3 tiêu chuẩn thử nghiệm là NEDC, WLTP và EPA.

NEDC (New European Driving Cycle) ra đời từ thập niên 80 và được cải tiến vào năm 1997. Phương thức thử nghiệm này dựa trên điều kiện lý tưởng nên có kết quả thường cao hơn 25 đến 30% so với phạm vi di chuyên thực tế của xe ô tô điện.

WLTP (Worldwide Harmonised Light Vehicles Test Procedure) mới được giới thiệu vào năm 2017 thay thế NEDC đã đưa ra phạm vi di chuyển sát hơn với con số mà người dùng đạt được trong thực tế. WLTP dùng tốc độ cao hơn có thể lên đến 135 km/h trong quá trinh thử nghiệm, chu trinh WLTP còn được tính đến cả những yếu tố như trọng lượng thật của xe.

EPA (Environmental Protection Agency) thường sử dụng thử nghiệm đa chu trình. Sạc đầy pin và đỗ xe qua đêm vào ngày đầu tiên. Ngày hôm sau, EPA sẽ đưa xe điện lên máy đo lực kế (dynamometer), thử nghiệm các chu trình vận hành trên cao tốc, trong nội thành và ở trạng thái dừng đến lúc nào xe hết pin. EPA sau đó tiếp tục sạc bằng bộ sạc chậm AC đầy pin cho. Lượng điện dùng để sạc đầy pin sẽ chia cho quãng đường mà xe đã chạy để tính MPGe tổng. MPGe tổng ở bước cuối cùng được nhân với 0,7 để tính cả những yếu tố khi vận hành thực tế như sức gió, địa hình hay sử dụng điều hòa.

2.Những yếu tố ảnh hưởng đến phạm vi hoạt động của ô tô điện

Phạm vi hoạt động trở thành mối quan tâm hàng đầu của các tài xế, do đó người dùng sẽ tìm hiểu rất kỹ về những yếu tố ảnh hưởng đến phạm vi hoạt động của ô tô điện. Những yếu tố tác động đến phạm vi hoạt động có thể kể đến như: Pin ô tô điện, điều kiện đường sá, trọng lượng, tình trạng lốp xe, thời tiết, địa hình, tốc độ di chuyển và phong cách lái xe của tài xế.

Pin ô tô điện

Người dùng xác định được phạm vi hoạt động của ô tô điện khi tìm hiểu kỹ càng về các yếu tố tác động vào nó. Các loại xe khác nhau sẽ có phạm vi hoạt động khác nhau ở mỗi lần sạc đầy pin. Mỗi loại xe ô tô điện sẽ có dung tích pin, trọng lượng, kích thước và công suất khác nhau phụ thuộc vào trong quá trình sản xuất.

Phương pháp giản tiện nhất chỉ nạp pin tới khoảng 80 - 90% khi mà tốc độ sạc còn nhanh và hiệu quả tại các điểm dừng trong các hành trình dài. Bởi vì nếu cứ cố nhồi nhét 10-15% cuối cùng để cố gắng sạc đủ 100% pin thì pin sẽ trở nên chai nhanh, dung lượng bị giảm xuống theo thời gian. Do đó, theo khuyến nghị của Tesla chỉ giới hạn sạc 90% dung lượng pin cho mục đích di chuyển hàng ngày.

Trọng lượng của ô tô điện

 Khi chở nhiều đồ đạc, hành lý, đặc biệt là đi qua những đoạn đèo dốc, có nhiều ổ gà đòi hỏi xe ô tô điên tiêu hao nhiều năng lượng hơn. Vì vây, tài xế nên chú ý việc mang nhiều hành lý, chỉ mang những vật dụng cần thiết cho chuyến đi để giảm tải trọng và tiết kiệm năng lượng giúp em có thể di chuyển xa hơn sau mỗi lần sạc pin.

Lốp xe ô tô điện

 Khi lốp xe bị non hơi sẽ gây ra hiện tượng áp suất lốp thấp hơn mức tiêu chuẩn nên có thể lốp bị mòn. Điều này làm tăng diện tích tiếp xúc giữa lốp xe với mặt đường, tạo ra một lực ma sát và lực cản lớn khiến tiêu tốn nhiều nhiên lực của động cơ hơn khi vận hành.

Còn khi lốp quá căng thì độ bám đường sẽ giảm khiến lốp mòn không đều. Sự tiếp xúc này không những giảm tuổi thọ lốp mà còn dẫn đến nguy cơ nổ lốp khi xe đang di chuyển, khiến cho người lái cũng như những phương tiện xung quanh mất an toàn.

Ngoài ra, hệ thống phanh tái sinh biến động cơ điện thành máy phát điện giúp chuyển đổi động - nhiệt năng trong quá trình sinh ra thành năng lượng điện để tái sử dụng. Chính điều đó làm cho các bộ phận cơ khí sẽ không bị hao mòn quá nhiều, giúp cung cấp thêm nguồn năng lượng cho pin và giúp kéo dài tuổi thọ của phanh.

Điều kiện đường sá

 Mật độ giao thông ảnh hưởng lớn đến phạm vi di chuyển của ô tô điện. Xe ô tô điện thường có mức tiêu thụ trên đường cao tốc tốn nhiều năng lượng hơn so với trong thành phố do khi đi trên phố có quá nhiều phương tiện di chuyển thì phải phanh nhiều. Nhưng khách với xe chạy bằng xăng truyền thống, xe ô tô điện có khả năng thu hồi năng lượng khi phanh tốt hơn.

Thêm vào đó, phạm vi di chuyển và hiệu suất tiêu thụ của ô tô điện không liên quan trực tiếp với nhau. Cõ nghĩa là lấy hiệu suất tiêu thụ nhân với dung lượng pin sẽ không thể ra quãng đường có thề di chuyển của ô tô điện được. Có sự khác biệt đó là vì luôn có sự thất thoát năng lượng trong quán trình sạc, các bộ pin chỉ tiếp nhận 85-90% khả năng của chúng. Ví dụ một xe tải 10 kWh điện/100 km, pin chưa 40 kWh sẽ di chuyển được quảng đường là 400 km vì pin thực tế không chứa toàn bộ 40 kWh mà chỉ có 30-35 số, một nguyên nhân nữa do pin còn để dành cho các thiết bị khác trên xe.

Khi di chuyển ở tốc độ cao hơn môtơ điện sẽ phải quay ở tốc độ nhanh hơn nhưng lại ở điểm hiệu suất thấp hơn. Điều này giải thích vì sao xe ô tô điện tốn năng lượng chóng mặt khi chạy tốc độ cao. Khi di chuyển trên đường cao tốc người dùng có thể di chuyển được quãng đường 500-1.000 km một ngày với vận tốc 120 km/h. Còn trong đô thị thì hầu hết ô tô điện sẽ có tốc độ trung bình là 24 km/h trong khoảng thời gian 7 tiếng, kể cả mẫu xe có phạm vi di chuyển kém nhất. không những thế, ô tô điện còn chịu ảnh hưởng từ hộp số một cấp (trừ Porsche Taycan hai cấp).

Thực tế cho thấy, ở tốc độ 120 km/h hiện nay chưa có mẫu xe nào đạt được hoặc vượt qua con số phạm vi di chuyển này của nhà sản xuất công bố trong các thử nghiệm.       

Thời tiết

 Một trong những yếu tố tác động tiêu cực nhất đến khả năng di chuyển của ô tô điện chính là thời tiết. Thời tiết quá nóng hoặc quá lạnh đều gây khó khăn đến năng lượng ô tô điện, ảnh hưởng trực tiếp đến phạm vi hoạt động của ô tô điện, đặc biệt là thời tiết lạnh vì cần bật hệ thống sưởi để làm ấm cabin - trang thiết bị phổ biến trên xe sẽ dẫn đến tiêu hao năng lượng. Trên Model 3, một thử nghiệm đã đưa ra kết luận khi bật sưởi, mức tiêu hao sẽ tăng 35% và giảm bớt đi gần 100 km lẽ ra ô tô điện có thể di chuyển được.

Thời tiết nắng nóng cũng ảnh hưởng không kém đến phạm vi di chuyển của ô tô điện. Trong nhiệt độ 35 độ C, điều hòa bật, quãng đường đi được của xe điện giảm 17% so với khi mát mẻ không cần điều hòa (Theo một nghiên cứu của Hiệp hội các nhà sản xuất ôtô Mỹ (AAA). Nhìn chung, xe ô tô điện rất nhạy cảm với nhiệt độ thời tiết.

Ngày nay, công nghệ sạc nhanh ngày càng được cải tiến ở trên thế giới và tại Việt Nam nên phạm vi di chuyển của các loại ô tô điện có nhiều chuyển biến tích cực. Điều này giúp làm giảm sự lo lắng và thời gian chờ đợi của tài xế. Hơn nữa các mẫu ô tô điện đều được trang bị hệ thống pin tân tiến, hạn chế tối đa thời tiết tác động đến phạm vi di chuyển của xe. Hệ thống pin và động cơ cũng được gia tăng tuổi thọ do có hệ thống làm mát thông minh giúp tối ưu nhiệt độ động cơ để xe vận hành ổn định.

Ngoài ra, những yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến phạm vi vận hành của xe điện còn có nhiệt độ môi trường, mức độ sử dụng điều hòa nhiều, độ chai pin...

Địa hình

 Những cung đường có địa hình dốc nghiêng cần tiêu hao một năng lượng đáng kể, nhất là ở đoạn đường gồ ghề và cần sử dụng tốc độ cao. Một ví dụ chứng minh là khi đi qua khu vực đồi núi hoặc đường gồ ghề, người điều khiển sẽ phải lái xe với tốc độ cao dẫn đến động cơ phải hoạt động nhiều hơn và dung lượng pin tiêu hao cũng nhanh hơn so với đi lại ở nơi bằng phẳng.

Chính vì thế, tài xế cần tính toán lựa chọn những đoạn đường bằng phẳng trước khi bắt đầu chuyến đi để tiết kiệm năng lượng và duy trì được quãng đường di chuyển tốt nhất cho xe ô tô điện.

Tốc độ di chuyển

 Lái xe ở tốc độ cao sẽ làm giảm hiệu suất hoạt động của ô tô điện do xe di chuyển càng nhanh thì càng làm cho động cơ điện phải hoạt động nhiều và tiêu hao pin nhiều hơn. Do vậy, người điều khiển cần giữ tốc độ ổn định để tránh thay đổi tốc độ đột ngột làm giảm phạm vi di chuyển của ô tô điện.

Phong cách lái xe của tài xế

 Ngoài những yếu tố trên, phong cách lái xe của tài xế cũng là yếu tố quan trọng dẫn đến ô tô điện có thể di chuyển được quãng đường bao xa. Tài xế là người nắm quyền tự chủ chính phạm vi hoạt động của ô tô điện nên phải tránh việc chạy xe quá nhanh làm pin tiêu tốn nhiều hiệu suất để cung cấp năng lượng cho pin.

Do vậy, khi chạy trên đường cao tốc, người điều khiển nên hạn chế di chuyển ở tốc độ 80 - 100 km/h và ở thành phố nên sử dụng thường xuyên phanh tái tạo năng lượng được trang bị trên xe để tối ưu phạm vi hoạt động của ô tô điện.

3. Phạm vi hoạt động trở thành yếu tố đáng lo ngại đối với việc sử dụng ô tô điện đường dài

Không chỉ ở Việt Nam, ở các nước châu Âu, nhiều người đang phân vân liệu có nên mạo hiểm sử dụng ô tô điện cá nhân cho những chuyến đi dài ngày không. Không thể phủ nhận việc những chiếc xe hoàn toàn chạy bằng điện đã chứng tỏ vị thế trong môi trường đô thị và ngày càng được ưa chuộng vì dễ sử dụng và ít khí thải hơn rất nhiều so với các loại xe truyền thống. Nhưng khi thực hiện những hành trình dài hoặc di chuyển trên đường cao tốc, vấn đề "phạm vi hoạt động" đang trở thành nỗi lo ngại lớn đối với các chủ sở hữu xe ô tô điện.

4.Giải pháp tối đa hóa phạm vi hoạt động của xe ô tô điện

Những dòng xe ô tô điện liên tục cho ra đời nhiều loại pin mới nhất tối ưu hơn nhưng vẫn yêu cầu sạc thường xuyên, trong khi cơ sở hạ tầng ở nhiều khu vực còn chưa hoàn chỉnh.

Ví dụ như dòng xe Citroen e-C4 di chuyển ở tốc độ chậm trong nhiều giờ không gặp khó khăn gì nhưng khi đi trên cao tốc pin lại nhanh chóng sụt giảm.

Trong khoảng thời gian ngắn, phạm vi hiển thị giảm từ 250 km xuống dưới 100 km trong khi khoảng cách thực tế chưa đạt đúng với chỉ số hiển thị. Điều này đồng nghĩa với Citroen e-C4 phải mất nhiều thời gian dừng sạc hơn do không có tính năng sạc nhanh.

Hiện nay, nhiều hãng xe ô tô điện thương hiệu Việt cho ra đời hệ thống sạc nhanh để tối ưu hóa phạm vi hoạt động. Một số hãng xe chỉ cần 8 tiếng để sạc pin bình thường và khoảng 24 phút để sạc siêu nanh (10-70%). Cho nên, việc di chuyển của xe ô tô điện không còn là điều khó khăn.

Thực tế cho thấy sức khỏe của tài xế cũng chỉ đi tối đa 300 km phải được nghỉ ngơi cho nên một hành trình 300 km mỗi ngày là phù hợp với xe ô tô điện. Sau thời gian nghỉ ngơi, người dùng yên tâm khi được trang bị sạc siêu nhanh nên có thể hoàn toàn có thể di chuyển tiếp tục vài trăm km nữa và không có gì lo lắng.

Trong thời gian tới, một tương lai không xa, các hãng xe ô tô điện sẽ chạy đua để hướng tới mốc quãng đường di chuyển khoảng 700 km một lần sạc.

Vậy cho nên, trong thời điểm hiện nay, người mua xe cần nắm chắc nhu cầu sử dụng xe điện của mình. Nếu chủ yếu đi lại ở đô thị thì không phải lăn tăn vì hầu hết các xe ô tô điện đều đáp ứng được nhu cầu, nhưng nếu phải đi xa thường xuyên thì người dùng nên cân nhắc lựa chọn tính năng sạc nhanh của ô tô điện để đi lại thuận tiện hơn.

Hy vọng rằng bài viết trên đã giúp bạn có thêm nhiều thông tin bổ ích về phạm vi hoạt động của xe ô tô điện – phương tiện giao thông đang và sẽ trở thành xu hướng trong tương lai. Theo dõi trang web của Tạp chí Tiếp thị và Gia đình để cập nhật những tin tức hữu ích và siêu hấp dẫn mà chúng tôi muốn đem đến cho bạn nhé!