Có một số nguyên nhân chính khiến ô tô điện thường có tốc độ tối đa thấp hơn ô tô truyền thống sử dụng động cơ đốt trong và có thể những hạn chế này sẽ được khắc phục trong tương lai.
Ngày càng nhiều nhà sản xuất ô tô lựa chọn sản xuất ô tô chạy bằng pin và động cơ điện thay vì ô tô chạy bằng xăng thông thường. Một số nhà sản xuất thậm chí đang tái sinh các mẫu xe hiện tại và trước đây thành xe điện, như Porsche Macan mới, Lexus LFA và gần đây hơn là Dodge Charger mới.
Mặc dù việc điện hóa là rất quan trọng đối với tương lai ngành công nghiệp ô tô, nhưng vẫn có một số vấn đề khiến người ta thắc mắc, đặc biệt là tốc độ tối đa của các xe điện thường bị giới hạn dưới 140 dặm/giờ (225 km/h), và một số chỉ ở mức 100 dặm/giờ (160 km/h). Mặc dù đây là tốc độ rất nhanh so với người dùng thông thường, nhưng vẫn thấp hơn đáng kể so với các xe tương tự sử dụng động cơ đốt trong.
Thiết lập hộp số của xe điện ưu tiên tăng tốc hơn là đạt tốc độ tối đa
Một trong những nguyên nhân chính hạn chế tốc độ tối đa của xe điện là do hộp số. Khác với xe có động cơ đốt trong, xe điện chỉ sử dụng hộp số 1 cấp và cần quay nhanh hơn để duy trì tốc độ ổn định. Hộp số 1 cấp giúp xe điện tăng tốc nhanh với mô-men xoắn cao từ đầu. Tuy nhiên, hộp số 1 cấp cũng dẫn đến hạn chế về tốc độ tối đa. Động cơ điện có mô-men xoắn cao ở tốc độ thấp nhưng giảm dần khi tốc độ tăng lên. Hộp số 1 cấp không hiệu quả trong việc điều chỉnh mô-men xoắn ở tốc độ cao, do đó tốc độ tối đa bị hạn chế.
Trong khi đó, xe xăng sử dụng hộp số nhiều cấp để điều chỉnh vòng tua máy phù hợp với tốc độ, giúp duy trì công suất tối ưu ở cả tốc độ thấp và cao. Nhờ đó, xe xăng có thể đạt tốc độ cao hơn.
Hầu hết các xe điện hiện nay có tốc độ tối đa bị giới hạn bởi luật giao thông (khoảng 110 km/h). Hộp số 1 cấp được tối ưu hóa để tăng tốc và đáp ứng nhu cầu sử dụng hàng ngày, đồng thời giảm chi phí sản xuất.
Một số nhà sản xuất ô tô đã cố gắng thay đổi điều này. Tesla, Porsche và Lexus đã sâu rộng vào năng lực kỹ thuật của họ và nhận ra rằng việc sử dụng hộp số hai cấp có thể đáng kể tăng tốc độ tối đa của xe điện. Hộp số này tập trung vào tăng tốc, trong khi hộp số thứ hai giúp duy trì sức mạnh khi tốc độ gia tăng. Tuy nhiên, giải pháp này đòi hỏi nhiều về mặt tài chính, vì việc phát triển xe điện đã tốn kém và việc thêm hộp số hai cấp thường chỉ áp dụng cho các mẫu xe thể thao và cao cấp.
Hy sinh tốc độ tối đa của xe điện để mở rộng phạm vi hoạt động
Pin là một trong những thành phần đắt đỏ nhất trong xe điện, và dung lượng pin quyết định phạm vi di chuyển của xe. Vì vậy, các nhà sản xuất đang nỗ lực tối ưu hóa hiệu suất sử dụng pin, trong đó việc giới hạn tốc độ tối đa của xe là một trong những biện pháp.
Nhiều người có thể bất ngờ khi biết rằng xe điện có thể tạo ra công suất cao hơn nhiều so với nhu cầu thực tế để đi lại ở tốc độ thông thường. Tuy nhiên, việc sử dụng toàn bộ công suất này để đạt tốc độ cao sẽ làm giảm nhanh dung lượng pin. Hơn nữa, việc giới hạn tốc độ cũng giúp giảm thiểu nguy cơ tai nạn, đặc biệt là trên những con đường hẹp hoặc đông đúc.
Việc giới hạn tốc độ cũng có thể khiến một số người cảm thấy thất vọng. Một số người thích cảm giác lái xe với tốc độ cao và họ có thể lo lắng rằng việc chuyển sang xe điện sẽ làm mất đi phần thú vị đó. Tuy nhiên, cần nhớ rằng tốc độ tối đa của xe điện hiện nay vẫn cao hơn rất nhiều so với tốc độ giới hạn trên hầu hết các tuyến đường. Vì vậy, với phần lớn người dùng, việc giới hạn tốc độ không làm giảm trải nghiệm lái xe đáng kể.
Hơn nữa, với sự phát triển của công nghệ pin, dung lượng pin của xe điện đang dần được cải thiện. Trong tương lai, khi pin có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn, việc giới hạn tốc độ có thể sẽ không còn cần thiết.
Tương tự như xe sử dụng nhiên liệu truyền thống, xe điện cũng cần quan tâm đến trọng lượng
Giống như mọi loại phương tiện khác, trọng lượng đóng vai trò then chốt trong việc đạt được tốc độ tối đa cao hơn. Colin Chapman, người sáng lập Lotus Cars, từng nói: 'Hãy đơn giản hóa, sau đó thêm nhẹ nhàng'. Đây là triết lý thiết kế xe của ông và cũng là lý do tại sao tất cả các nhà sản xuất ô tô đều nỗ lực giảm thiểu trọng lượng cho xe của họ.
Tuy nhiên, đối với xe điện, yếu tố trọng lượng càng trở nên quan trọng hơn. Mặc dù có thể nghĩ rằng xe điện sẽ nhẹ hơn do không có động cơ cồng kềnh, nhưng thực tế chúng lại nặng hơn xe động cơ đốt trong do bộ pin.
Và thực tế cho thấy, để tăng tốc và đạt được tốc độ tối đa cao hơn, các nhà sản xuất ô tô phải đưa ra sự lựa chọn giữa việc tăng công suất hoặc giảm trọng lượng. Tuy nhiên, việc tăng công suất thường đi kèm với việc tăng trọng lượng, và với xe điện, điều này có nghĩa là phải sử dụng thêm pin nặng hơn.