Mỹ đề xuất xem xét việc bán những chiếc xe điện có pin nhỏ gọn hơn, có phạm vi hoạt động ngắn hơn nhưng sạc nhanh hơn.

Nếu một chiếc ô tô điện có giá rẻ hơn, thời gian sạc ngang bằng thời gian đổ xăng và sử dụng ít nguyên liệu, điều gì sẽ xảy ra? Đó là tương lai mà các nhà sản xuất xe điện đang hướng tới, theo WSJ.
Trong nhiều năm qua, khách hàng muốn mua xe điện thường lo lắng về phạm vi hoạt động, sợ rằng sẽ mắc kẹt trên đường nếu thiếu các trạm sạc.
Các chuyên gia cho rằng việc sản xuất xe điện với bộ pin lớn là sai lầm và đề xuất xem xét việc bán những chiếc xe có pin nhỏ gọn hơn, phạm vi hoạt động ngắn hơn nhưng sạc nhanh hơn. Tuy nhiên, để thực hiện điều này, ngành công nghiệp cần phải vượt qua nhiều thách thức, bao gồm phát triển công nghệ pin và xây dựng mạng lưới trạm sạc nhanh.
Lý thuyết cho thấy, một chiếc xe điện với khả năng sạc nhanh sẽ rất hiệu quả. Pin nhỏ gọn giúp giảm giá thành đáng kể và thậm chí rẻ hơn cả xe xăng truyền thống.
Theo WSJ, vấn đề chính xoay quanh pin EV làm nhiều người tiêu dùng do dự. Chi phí sản xuất pin tăng và năm nay vượt ngưỡng so với năm trước.
Mở rộng phạm vi hoạt động cho xe điện có nghĩa là pin phải nặng hơn, tăng chi phí và trọng lượng, làm cho xe hoạt động kém hiệu quả.
Dự án ARPA-E của Mỹ hỗ trợ vốn cho các công nghệ năng lượng mới, tương tự như Darpa đã làm với GPS và Internet trước đây.
Halle Cheeseman, với 40 năm kinh nghiệm trong ngành công nghiệp pin, đã phụ trách chương trình ARPA-E nhằm giảm giá bán xe điện và làm cho chúng dễ tiếp cận hơn.

Thử tưởng tượng hai chiếc xe điện từ Orlando đến Washington, D.C. Một chiếc có thể sạc đầy sau 1 giờ, chiếc còn lại chỉ cần 15 phút. Chiếc xe sạc nhanh đã vượt trội người anh em nặng hơn và đắt tiền hơn.
Thực tế, người Mỹ thường sử dụng ô tô cho các chuyến đi ngắn thay vì dài, nhưng vẫn muốn có xe điện sạc nhanh do hơn ⅓ họ không có gara để lắp đặt bộ sạc tại nhà.
Hiện nay, Porsche Taycan và Tesla Model Y được quảng cáo là có thể sạc nhanh. Kia EV6 2023 cũng có thể sạc từ 10% lên 80% chỉ trong 18 phút nếu được kết nối với 'bộ sạc cực nhanh DC'.
Tuy nhiên, các bộ sạc nhanh DC hiện rất hiếm ở hầu hết các khu vực. Ngay cả khi tìm thấy một trạm sạc, các vấn đề như nhiệt độ ngoài trời và đợi lâu vẫn gây khó khăn cho việc sạc.
Theo Steve Kosowski, Kia không hài lòng với mạng lưới sạc xe ở Mỹ, thường xuyên gặp sự cố kỹ thuật như dây cáp quá nóng và bộ sạc không đủ điện.
Dự luật cơ sở hạ tầng mới đã dành 7,5 tỷ USD để xây dựng 500.000 trạm sạc trên khắp nước Mỹ, với ưu tiên cho các trạm sạc nhanh. Tuy nhiên, việc xây dựng những trạm này đòi hỏi nhiều chi phí.
Hiện Mỹ có gần 50.000 trạm sạc công cộng, nhưng chỉ có khoảng 6.600 trạm sạc nhanh. Dù các phương tiện khác không thuộc Tesla vẫn có thể sạc tại các trạm của hãng, nhưng nhiều tài xế gặp khó khăn do phích cắm không tương thích.
Theo Tiến sĩ Cheeseman, giả sử Mỹ cuối cùng xây dựng đủ trạm sạc nhanh, việc giảm thời gian sạc xuống 15 phút vẫn không thực tế với công nghệ pin hiện nay.
Để giải quyết vấn đề này, Tiến sĩ Cheeseman đã đề xuất thay thế chì trong nguyên liệu sản xuất pin bằng silicon. Theo Eric Wachsman, Giám đốc Viện Sáng tạo Năng lượng Maryland tại Đại học Maryland, còn một cách tiếp cận khác là chuyển sang sử dụng pin 'kim loại lithium'.
Tuy nhiên, cũng có thể các kỹ sư và nhà sản xuất ô tô sẽ đưa chúng ta đến gần hơn với ước mơ sạc nhanh mà không cần nhiều đột phá trong thiết kế pin. Tại Phòng thí nghiệm quốc gia Idaho, các nhà khoa học đã phát hiện họ có thể sạc xe nhanh một cách an toàn bằng cách sử dụng phần mềm tinh vi tăng giảm dòng điện. Eric Dufek, một trong những nhà khoa học thực hiện nghiên cứu, cho biết sáng kiến này có thể giúp pin sạc nhanh gấp 1,5-2 lần so với bình thường.

Chính quyền Tổng thống Joe Biden đang lên kế hoạch thiết lập một mạng lưới 500.000 trạm sạc trên toàn quốc để kết nối các khu vực thành thị và nông thôn với đường bờ biển. Luật cơ sở hạ tầng được thông qua hồi năm ngoái đã dành ra 5 tỷ USD để thực hiện mục tiêu này.
Dọc theo các tuyến đường cao tốc và nhiều con đường chính khác, giới chức địa phương muốn mỗi khoảng cách 80km lại có một trạm sạc xe với ít nhất 4 cổng sạc. Các gói hỗ trợ từng bang, dự kiến sẽ được phân bổ từ mùa thu này, sẽ tương đương với gói chi tiêu hàng năm cho đường cao tốc liên bang.
“Chúng tôi tin rằng điều quan trọng là chính phủ phải đầu tư vào những địa điểm mà các công ty tư nhân ít để ý tới trong một thời gian khá dài’’, Kyla Maki, một chuyên gia tài nguyên năng lượng của Sở Chất lượng Môi trường Montana nói. “Đường cao tốc Mỹ 2 dọc theo biên giới phía Bắc là tuyến đường ít xe qua lại song lại đóng vai trò vô cùng quan trọng với khách du lịch Canada. Khu vực này sẽ khó thu hút vốn đầu tư của bất kỳ công ty tư nhân nào trong vòng 5 năm, thậm chí có thể là 7 năm nữa”.
Trong quá khứ, chính phủ liên bang đã thử nghiệm nhiều dự án sạc điện ở quy mô nhỏ nhưng không thành công. Cựu Tổng thống Barack Obama đã coi EV là một phần của kế hoạch phục hồi kinh tế sau cuộc suy thoái lớn, và đã chi 100 triệu USD vào năm 2009 cho Ecotality Inc. của San Francisco để triển khai các bộ sạc dân dụng, thương mại và công cộng tại 5 khu vực đô thị trên toàn quốc. Tuy nhiên, do số lượng người mua xe điện vào thời điểm đó còn rất ít, nên chính phủ đã thu hẹp đáng kể sáng kiến này. Ecotality sau đó phải nộp đơn phá sản vào năm 2013.
Trong những năm tiếp theo, Mỹ đã tụt hậu rất nhiều so với châu Âu và Trung Quốc trong việc xây dựng mạng lưới xe EV của mình. Theo Bloomberg NEF, tính đến cuối năm 2021, Mỹ chỉ lắp đặt được 112.900 bộ sạc công cộng trên khắp cả nước so với 442.000 ở châu Âu và 1,15 triệu ở Trung Quốc. Khoảng cách đó đang ngày càng tăng lên, với chỉ 23.725 bộ sạc ở Mỹ được lắp đặt vào năm ngoái, so với 95.000 ở châu Âu và 337.100 ở Trung Quốc. Trung Quốc đang tham vọng thống lĩnh thị trường xe điện, trong khi tài xế châu Âu cũng thích mua xe điện hơn vì không lo thiếu trạm sạc điện.
“Châu Âu đang cố gắng theo kịp thị trường và đáp ứng nhu cầu đã tồn tại. Trong khi đó, ở Mỹ, chính phủ lại đang cố gắng đáp ứng những nhu cầu chưa tồn tại’’, Ryan Fisher, nhà phân tích hàng đầu về tính phí xe điện của BNEF cho biết.
Theo: WSJ, Bloomberg
