Xe điện EV car là gì ?
EV là viết tắt của từ Electric Vehicle – Xe ô tô điện, 100% dùng năng lượng điện để hoạt động. Xe điện (EV) dùng động cơ điện để dẫn động thay vì một động cơ đốt trong (xăng, dầu diesel). Năng lượng điện được lưu trữ trong Pin, có thể sạc đầy nhiều lần sau khi dùng hết.
EV tức là loại xe bốn bánh, chạy điện! Một số nơi vẫn hay gọi ô tô điện là Electric Car – từ này khá dài và khó đọc, khó viết, dễ bị thay thế bằng từ khóa chuyên sâu: EV.
Trong khuân khổ website này, chúng tôi sẽ dùng từ “Xe điện (EV) ” thay cho cụm từ “Ô tô điện” để Quý độc giả quen dần với thuật ngữ xe mới, sẽ phổ biến trong tương lai gần.
Hiện xe ô tô điện chỉ chiếm 1% thị trường ôtô toàn cầu. Tuy nhiên, doanh số của nó đã tăng vượt bậc 36% lên 750.000 chiếc vào năm ngoái. Nhiều nước phát triển như Na Uy, Hà Lan, Thụy Điển, Pháp… đã đặt mục tiêu cấm xe hơi truyền thống vào năm 2040. Trung Quốc và Đan Mạch áp dụng chính sách trợ giá khi mua xe điện đến 49%, con số này còn thay đổi nhiều qua thời gian.
Việt Nam cũng chính thức được Chính phủ hỗ trợ giá với Xe điện (EV) , thúc đẩy các nhà đầu tư và sản xuất động cơ điện. Chi tiết: Linh kiện ô tô điện trong nước được miễn thuế
Thị trường xe điện (EV) toàn cầu nóng dần
Các cộng đồng trên khắp thế giới đang thực hiện các mục tiêu khử cacbon để cải thiện chất lượng không khí và giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu. Một cách để giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính là thay thế xe ô tô truyền thống chạy xăng bằng xe điện (EV) sử dụng động cơ điện chạy bằng pin. Vì chúng không đốt cháy nhiên liệu xăng hoặc dầu diesel nên xe điện không có khí thải. Theo Viện Nghiên cứu Điện lực (EPRI) , đến năm 2050, điện khí hóa tất cả các hình thức giao thông ở Mỹ có thể giảm lượng khí thải nhà kính xuống 57% so với mức năm 2015 .
Tại châu Âu, xe điện chiếm 11,2% thị trường xe mới vào năm 2020, trong đó Na Uy dẫn đầu thị trường – chiếm 54%. Tại Trung Quốc, một thị trường đang phát triển khác, hơn 5% xe bán ra là xe điện. Một dự báo của Cơ quan Năng lượng Quốc tế là số lượng xe điện trên đường sẽ tăng lên 125 triệu xe trên toàn cầu vào năm 2030.
EPRI dự đoán xe điện sẽ chiếm 4/10 xe mới được bán vào năm 2030. Mặc dù doanh số bán hàng của Mỹ chỉ tăng nhẹ vào năm 2020, lên 2,1%. của thị trường, đường chân trời EV ở Mỹ có vẻ đầy hứa hẹn. Ví dụ, General Motors, dự kiến sẽ bán được 1 triệu EV mỗi năm vào năm 2023, đã tuyên bố sẽ chỉ sản xuất những chiếc EV hạng nhẹ vào năm 2035.
Tổng thống Biden đang ưu tiên nghiên cứu và sản xuất xe điện để cạnh tranh với nỗ lực lâu dài của Trung Quốc nhằm thống trị sản xuất xe điện toàn cầu và thông qua lệnh hành pháp, đã kêu gọi kế hoạch chuyển đổi tất cả các đội xe liên bang, tiểu bang, địa phương và bộ lạc, bao gồm cả các phương tiện của Dịch vụ Bưu điện Hoa Kỳ, để làm sạch và các phương tiện không phát thải.
Duke Energy đã cam kết chuyển đổi hầu hết đội xe 10.000 chiếc hiện tại của mình sang điện hoặc một phương tiện thay thế không carbon khác chỉ trong 10 năm.
Cơ sở hạ tầng EV công cộng vững chắc
Lệnh điều hành của Biden theo ví dụ của Amazon, FedEx, UPS và các nhà khai thác Đội xe Vận tải khác. These companies are purchasing electric delivery vehicles, many for routes of less than 100 miles (161 km), that return at the day’s end for a recharge.
Tất nhiên, việc tính phí đội xe buýt, xe tải hoặc xe van có thể gây ra những thách thức về hậu cần và kỹ thuật. Hãy xem xét một đô thị hoặc công ty giao hàng cần tính phí 200 xe qua đêm. Trong nhiều trường hợp, đầu tư Công ty Năng Lượng vào các trạm biến áp mới, đường dây điện nâng cấp và cơ sở hạ tầng lưới điện khác có thể là cần thiết để tính phí một đội xe chỉ sử dụng cho một phần hoặc thậm chí phần lớn thời gian trong ngày.
Sau đó, có EV cho sử dụng cá nhân, được tính phí ở nhà khoảng 80% thời gian. Although the distance between required charges is rising — with EPRI estimating the average range of all-electric vehicles increasing from 235 miles (378 km) in 2020 to 279 miles (449 km) by 2023 — that is still not nearly enough for a road trip mà không cần phải sạc lại trên đường đi.
Câu trả lời cho thách thức này: Làm cho các thành phần quan trọng của hệ thống – từ chính xe, đến trạm sạc, mạng sạc và lưới điện – tương thích với nhau, để chúng hoạt động trơn tru và hiệu quả với các hệ thống phần mềm hỗ trợ chúng. Cơ sở hạ tầng tính phí công cộng dễ thấy và dễ tiếp cận là điều bắt buộc để đáp ứng nhu cầu lái xe của khách hàng tiềm năng, từ những chuyến đi hàng ngày đến những chuyến đi dài hơn.
Thách thức về khả năng tương tác – tích hợp
Cơ sở hạ tầng như vậy phải đối mặt với bốn thách thức về khả năng tương tác – tích hợp riêng biệt:
- Các nhà cung cấp mạng tính phí độc lập
- Các giao thức mạng độc quyền
- Nhiều giao diện sạc khác nhau
- Thiếu khả năng sạc từ xe vào lưới (V2G).
Ngày nay, các trạm sạc – ngay cả khi có sẵn – không hoạt động cùng nhau mà không bị hạn chế. Các mạng sạc EV chủ yếu là độc lập, với hầu hết các hệ thống công cộng được quản lý bởi các nhà cung cấp mạng sạc. Các công ty này vận hành các trạm thu phí theo nhiều mô hình kinh doanh khác nhau, và nhiều công ty dựa vào phần mềm độc quyền và dịch vụ thuê bao.
Mặc dù khoảng cách giữa các khoản phí bắt buộc đang tăng lên, nhưng nó vẫn chưa đủ cho một chuyến đi đường bộ mà không cần phải sạc lại trên đường đi.
Một trở ngại khác tồn tại giữa trạm thu phí và chính mạng lưới. Các giao thức độc quyền có thể tạo ra các thách thức khóa nhà cung cấp cam kết chủ sở hữu trạm sạc với một nhà cung cấp mạng khép kín duy nhất trong suốt thời gian tồn tại của thiết bị sạc.
Giao diện sạc vật lý – phích cắm – lại đưa ra một thách thức khác. Tiêu chuẩn SAE J1772 cung cấp cho các nhà sản xuất ô tô và những người triển khai cơ sở hạ tầng sạc một kiến trúc hệ thống chung, giảm thiểu các vấn đề ban đầu với sự phân mảnh của nhiều phích cắm sạc khác nhau được đề xuất.
Trong khi một tiêu chuẩn duy nhất để sạc dòng điện xoay chiều (xoay chiều) phổ biến được chấp nhận rộng rãi ở Hoa Kỳ (với các xe Tesla yêu cầu bộ chuyển đổi), thì ngày nay đã sử dụng ba phích cắm sạc một chiều khác nhau. Việc thiếu một tiêu chuẩn được chấp nhận duy nhất cho việc sạc một chiều cho xe điện chạy nhẹ làm tăng độ phức tạp và chi phí vận hành, đồng thời gây nhầm lẫn cho khách hàng khi tính năng sạc nhanh một chiều công khai ngày càng mở rộng.
Thử thách cuối cùng về khả năng hoạt động là sạc thông minh, bao gồm cả dòng điện một chiều (V1G) và hai chiều (V2G). V2G cho phép EV truyền điện vào lưới điện bằng cách quản lý việc sạc và xả pin hai chiều khi không sử dụng hoặc đang sạc. Với liên lạc được sắp xếp hợp lý, các chương trình tính phí thông minh có thể bao gồm mức giá đặc biệt cho những khách hàng sạc xe điện trong thời gian tối ưu.
Hiện tại, các công ty điện lực và các nhà khai thác lưới điện còn hạn chế trong việc tham gia hỗ trợ các trạm sạc điện công cộng an toàn, hiệu quả về chi phí, đáng tin cậy trên quy mô do thiếu khả năng tương tác – tích hợp giữa các hệ thống nối mạng và việc triển khai các giao thức mở cho liên lạc Công ty Năng Lượng điện còn hạn chế. Tuy nhiên, nhiều bên liên quan đang làm việc để thu hẹp những khoảng trống thị trường này.
Cơ sở hạ tầng Đội xe Vận tải liền mạch
Nhận thức được tầm quan trọng của điện khí hóa giao thông trong việc đạt được các mục tiêu khí hậu, năm ngoái, EPRI đã khởi động Sáng kiến Cơ sở hạ tầng Xe điện cho Đội xe Vận tải để phát triển các công cụ và nguồn lực cần thiết cho việc mở rộng nhanh chóng cơ sở hạ tầng sạc điện cho đội xe. Sáng kiến này được xây dựng dựa trên hơn ba thập kỷ kinh nghiệm nghiên cứu cũng như chương trình nghiên cứu vận tải điện toàn diện của EPRI.
Ngoài ra, EPRI tập hợp các công ty Công ty Năng Lượng , nhà sản xuất xe điện, công ty trạm sạc và các bên liên quan khác để xác định và giải quyết những thách thức cản trở việc triển khai vận tải điện trên quy mô lớn. Khả năng tương tác – tích hợp là một trụ cột của sáng kiến và EPRI đang làm việc hướng tới công nghệ cho phép bất kỳ phương tiện nào có thể cắm thành công vào bất kỳ bộ sạc nào. Nghiên cứu của EPRI sẽ giúp cung cấp một con đường phía trước cho các Công ty Năng Lượng và khách hàng để tạo ra một cách hiệu quả cơ sở hạ tầng tính phí theo đội xe hoạt động bất kể nhà sản xuất và các yếu tố bên ngoài.
General Motors tiết lộ hệ thống pin và nền tảng mô-đun hoàn toàn mới của mình, Ultium, thứ Tư, ngày 4 tháng 3 năm 2020, tại Design Dome trong khuôn viên Trung tâm Công nghệ GM ở Warren, Michigan.Ảnh của Steve Fecht cho General Motors
Hỗ trợ EV cho các Công ty Năng Lượng
Một Công ty Năng Lượng có kế hoạch hiệu quả cho dòng xe điện có thể mang lại những lợi ích to lớn cho lưới điện, khách hàng của Công ty Năng Lượng và xã hội. Bằng cách hỗ trợ mạng sạc EV đáng tin cậy, cung cấp các vị trí sạc thuận tiện và quản lý tải hiệu quả, các Công ty Năng Lượng có thể tối ưu hóa việc sử dụng tài sản lưới điện, giảm chi phí điện và cho phép không khí sạch hơn.
Đó là lý do tại sao EPRI ra mắt Chương trình Hỗ trợ Cơ sở hạ tầng Giao thông Vận tải Điện (ETIPS), đang làm việc với các Công ty Năng Lượng để phát triển các chương trình một cách chiến lược nhằm giúp các khách hàng dân cư, thương mại và công nghiệp của họ áp dụng, vận hành và tính phí xe điện. Các chương trình Công ty Năng Lượng thành công có thể giúp các khu vực đạt được các mục tiêu điện khí hóa đầy tham vọng và mục tiêu khử cacbon trong khi mở rộng nguồn năng lượng mới thân thiện với lưới điện.
ETIPS bắt đầu bằng việc kiểm tra các động lực chính và các rào cản đối với việc sử dụng xe điện mở rộng, chi phí và lợi ích trong từng phân khúc thị trường xe điện cũng như các nguồn lực và khả năng hiện có của Công ty Năng Lượng . Tiếp theo, EPRI đánh giá vai trò thị trường xe điện chiến lược của Công ty Năng Lượng , điều tra xem Công ty Năng Lượng có nên tài trợ đầy đủ cho việc triển khai tất cả cơ sở hạ tầng cần thiết hay chia sẻ chi phí.
Dựa trên những phát hiện từ hai giai đoạn đầu tiên, EPRI sẽ phát triển các yếu tố và dịch vụ cụ thể tạo nên chương trình, bao gồm triển khai và vận hành cơ sở hạ tầng cũng như giáo dục và tương tác – tích hợp với khách hàng. Vì EPRI giúp các Công ty Năng Lượng triển khai các phần tử của chương trình, nó sẽ tiếp tục theo dõi hiệu suất, hợp lý hóa các quy trình, chia sẻ kết quả với các bên liên quan và cải tiến thêm chương trình.
Chi phí Nghiên cứu
Các loại sạc EV có sẵn tiếp tục thay đổi. Một loại EPRI mới nổi đang tiếp tục nghiên cứu là sạc theo tuyến, một phương pháp sạc tự động được sử dụng bởi các xe buýt vận tải điện – và một phương pháp có thể được sử dụng bởi các xe điện khác trong tương lai. Quá trình sạc có thể dẫn điện (thông qua phích cắm) hoặc cảm ứng (không dây) và có thể diễn ra tự động. Cần có các kết nối và bộ sạc tiêu chuẩn để tương thích với nhiều thương hiệu bus.
Ngoài ra, trên radar của EPRI còn có tính năng sạc xe tự hành, là những phương tiện có ít nhất một tính năng tự động để giảm hoạt động thủ công cho người lái. Ý tưởng về xe tự hành đã có từ lâu. Khi công nghệ đã được cải thiện, ý tưởng về quyền tự chủ đã thay đổi. Cơ sở hạ tầng sạc để hỗ trợ các phương tiện chạy bằng điện tự hành có thể cần phải cung cấp các tính năng sạc tự động để tận dụng hoàn toàn công nghệ.
Tiêu điểm của nghiên cứu
Được xây dựng dựa trên hơn 30 năm nghiên cứu về Vận tải điện, chương trình EV và các sáng kiến của EPRI đang giúp vượt qua những thách thức về khả năng tương tác – tích hợp , mang lại lợi ích cho chủ sở hữu đội xe thương mại, người tiêu dùng cá nhân, nhà cung cấp mạng sạc và các Công ty Năng Lượng . Nếu không giải quyết rộng rãi các vấn đề về khả năng tương tác – tích hợp , cơ sở hạ tầng tính phí công cộng của Hoa Kỳ có thể tiếp tục mở rộng theo các con đường phân mảnh và không hiệu quả, có khả năng dẫn đến chi phí cao hơn, trải nghiệm khách hàng không tối ưu và các khoản đầu tư bị mắc kẹt.
Phát triển cơ sở hạ tầng bền vững, hiệu quả đòi hỏi sự tập trung chung vào khả năng tương tác – tích hợp , tính minh bạch và các tiêu chuẩn mở để hợp lý hóa việc tích hợp hệ thống và cải thiện trải nghiệm của khách hàng. Kết quả là: Các quốc gia lớn và nhỏ sẽ có thể làm việc hiệu quả hơn để đạt được các mục tiêu phát thải khí nhà kính thông qua việc áp dụng EV.
Dan Bowermaster là quản lý chương trình cấp cao tại Viện Nghiên cứu Năng lượng Điện (EPRI), một trung tâm phi lợi nhuận độc lập về nghiên cứu năng lượng và môi trường vì lợi ích công cộng. Các hoạt động chính của ông tập trung vào việc quản lý các dự án triển khai trên toàn quốc cho xe hybrid hạng nhẹ và hạng trung và nghiên cứu cơ sở hạ tầng điện liên quan. Ngoài ra, Bowermaster làm việc trên các dự án thay đổi hành vi của người lái xe plug-in EV , phân tích các tùy chọn điện và khí tự nhiên để hỗ trợ đội xe và sự sẵn sàng của plug-in EV cho khách hàng Công ty Năng Lượng . Anh ấy gần đây đã nói về EVs và dự kiến về việc áp dụng chúng tại hội thảo EPRI / Bộ Năng lượng Hoa Kỳ ở Washington: Làn sóng sắp tới của xe điện và ý nghĩa của chúng đối với ngành điện. Bowermaster có bằng MBA của Trường Wharton và bằng thạc sĩ về nghiên cứu quốc tế của Đại học Pennsylvania, và bằng Cử nhân kỹ thuật cơ khí của Đại học California, Davis.
