Giải đáp thắc mắc cùng chuyên gia: ô tô điện chạy tốc độ cao sẽ nhanh hết pin hơn đi chậm?

Ô tô điện hiện vẫn còn là một khái niệm khá mới mẻ với người Việt Nam. Do đó, nhiều người vẫn cảm thấy mông lung về những vấn đề xoay quanh loại xe này.

Trong hàng vạn câu hỏi đặt ra, khả năng vận hành của ô tô điện được nhiều người quan tâm hơn cả. Theo đó, một số người thắc mắc liệu ô tô điện chạy ở tốc độ cao có tốn pin hơn đi chậm hay không. Trước câu hỏi này, chuyên gia Vinh Nguyễn đã có những giải đáp như sau.

Để trả lời cặn kẽ và dễ hình dung hơn, anh Vinh đã giải thích dựa theo biểu đồ về cách vận hành hiệu quả của mô-tơ điện lắp trên 2 chiếc ô tô mang thương hiệu Honda Accord Hybrid và Tesla Model S. 

"Trong hình 1 là đồ thị thể hiện sự hiệu quả của mô-tơ điện lắp trên ô tô. Hiệu quả (efficiency) của việc chuyển điện năng thành động năng cho xe có thể dao động từ 50-94%. Những vùng màu sậm là khi việc chuyển đổi điện thành chuyển động hiệu quả nhất, các vùng màu nhạt thể hiện sự kém hiệu quả hơn trong việc này."

Biểu đồ thể hiện sự hiệu quả của mô-tơ điện lắp trên ô tô.

"Theo như đồ thị, xe điện nói chung sẽ mất nhiều năng lượng nhất khi cần mô-men xoắn (torque) lớn: đó là khi tăng tốc đột ngột, tăng tốc. Và việc này cũng xảy ra ở tốc độ cao, khi xe cần mô-men lớn để duy trì tốc độ. Tất nhiên là càng ngày các mô-tơ càng được cải thiện hiệu quả, nghĩa là càng ngày công nghệ càng tiến lên và các mô-tơ đời sau có vùng làm việc hiệu quả theo mô-men và tốc độ lớn hơn.

Hãy xem hình miêu tả việc này của Tesla. Ở vùng tốc độ cao/mô-men vừa phải thì sự chuyển đổi năng lượng vẫn ở mức tối ưu, ví dụ 140 km/h. Nhưng với tốc độ cao và mô-men lớn (ví dụ 180 km/h) thì ta thấy trên đồ thị thể hiện sự phung phí điện năng. So sánh với Honda thì thấy chỉ trong vài năm, thế giới đã tạo ra những mô-tơ điện làm việc hiệu quả hơn rất nhiều, nhưng có những điểm yếu không thể xóa bỏ."

Biểu đồ so sánh hiệu quả của mô-tơ điện lắp trên Honda Accord Hybrid (bên trái) và Tesla Model S.

Nếu nhìn vào vùng hoạt động hiệu quả của mô-tơ điện và hiểu rằng mỗi loại mô-tơ có vùng này khác nhau, thì sẽ thấy 1 chiếc xe có thể chạy quãng đường 300 km ở tốc độ mà mô-tơ làm việc trong vùng tối ưu, nhưng chỉ còn chưa đến 200 km nếu cách chạy, tốc độ,… sẽ không nằm trong khu vực tối ưu này. Đến đây ta hiểu đôi lúc số km đi được theo công bố của nhà sản xuất sẽ không đúng với mọi điều kiện vận hành. Xem lại vùng tối ưu của Tesla và Honda Accord 2005 sẽ thấy rõ về việc này. Chúng ta không có thông tin hay thậm chí khái niệm về việc này, mặc dù nó khá quan trọng".

Như vậy, khả năng vận hành của ô tô điện đạt hiệu quả tốt nhất là trong vùng tối ưu và phụ thuộc vào chất lượng xe của nhà sản xuất. Khi tăng tốc, chạy ở tốc độ càng cao, sử dụng nhiều mô-men xoắn thì xe càng hao phí điện năng. 

Bàn thêm về vấn đề làm thế nào để cải thiện, tối ưu cho một chiếc xe khi hoạt động ở vùng mô-men xoắn cao hoặc tốc độ cao, chuyên gia Vinh Nguyễn đã đem tới 3 giải pháp phù hợp với thực trạng hiện nay.

"Giả sử 1 mô-tơ mạnh nhất vẫn sở hữu những yếu điểm khi hoạt động ở vùng mô-men xoắn cao, hoặc đi kèm tốc độ cao thì giải pháp nào đã được áp dụng hiện nay?

1. Sử dụng mô-tơ to và mạnh hơn. To mạnh hơn cung cấp vùng làm việc hiệu quả lớn hơn và vì thế điện năng sẽ bớt thất thoát. Có thể hiểu là sẽ không hay khi làm xe điện 80 mã lực, vì lúc đó nó sẽ đi được rất ít.

2. Khắc phục yếu điểm mô-men cao bằng cách giảm mô-men của mô-tơ. Trong cùng 1 hoàn cảnh, ví dụ lúc tăng tốc, khi 1 chiếc mô-tơ cần cung cấp 300 Nm sẽ làm thất thoát điện năng nhiều, ta có thể dùng 2 mô-tơ và mỗi cái cung cấp 150 Nm để thay thế. Vì vậy, các xe có 2 mô-tơ hoàn toàn có khả năng sử dụng điện hiệu quả hơn loại có 1 mô-tơ, và tất nhiên nó sẽ đi xa hơn với cùng 1 cục pin.

3. Sử dụng thiết bị vốn rất quen thuộc, vốn dùng để quản lý cả mô-men và tốc độ: hộp số".

Trong phần chia sẻ của mình, chuyên gia Vinh Nguyễn tổng kết lại: "Trong thế giới xe điện, những chiếc xe đắt tiền không chỉ hơn hẳn về hiệu suất, thương hiệu, thiết kế,... mà thực sự nó còn chạy xa hơn bằng cách tối ưu hóa lượng điện năng mang theo. Trong thế giới này, một chiếc xe 2 cầu có thể tiết kiệm nhiên liệu hơn chiếc xe 1 cầu, một chiếc xe 200 mã lực có khả năng đi xa hơn 150 mã lực với cùng cục pin, hoặc những chiếc xe mạnh hơn cuối cùng lại "xanh" hơn. Và sẽ còn rất nhiều điều ngạc nhiên đang chờ chúng ra khám phá!"

Trong vài năm trở lại đây, ô tô điện đã bắt đầu nhen nhóm tại Việt Nam với sự xuất hiện của VinFast VF e34 và Porsche Taycan. Trong thời gian tới, sẽ có thêm 2 mẫu ô tô điện Hàn Quốc ra mắt Việt Nam là Kia EV6 và Hyundai Ioniq 5. Mặc dù cơ sở hạ tầng phục vụ loại xe này tại Việt Nam vẫn còn nhiều bất cập, song ô tô điện dự kiến sẽ dần trở nên phổ biến hơn tại nước ta theo xu hướng chung của toàn thế giới. Việc có thêm những thông tin về ô tô điện sẽ giúp người tiêu dùng có cái nhìn tổng quát hơn, từ đó sẽ có quyết định chính xác hơn khi mua xe.