Trong tương lai, pin xe ô tô điện có thể sạc đầy chỉ trong 5 phút

Mới đây, NASA đã công bố công nghệ kiểm soát nhiệt độ được phát triển cho các nhiệm vụ không gian có tiềm năng rút ngắn thời gian sạc xe điện.

Ô tô điện đang được người dân toàn cầu ưa chuộng, việc tìm kiếm và phát triển những công nghệ tiên tiến giúp quá trình sạc xe nhanh hơn là điều vô cùng quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô hiện nay.

NASA đang nghiên cứu phát triển công nghệ sạc đầy pin ô tô điện trong 5 phút

Theo Interesting Engineering, NASA đang thử nghiệm công nghệ làm mát thiết bị trong không gian.

Công nghệ này được kỳ vọng sẽ giảm đáng kể thời gian sạc xe điện do góp phần cải thiện sự truyền nhiệt từ cáp sạc, nên có thể tăng đáng kể lượng điện mà các bộ sạc cung cấp cho xe điện. Nhờ đó, thời gian sạc đầy pin được rút ngắn, thậm chí chỉ mất 5 phút hoặc ít hơn.

Theo NASA, dòng điện khoảng 1.400 Ampe sẽ đủ để sạc đầy pin trong 5 phút cho một chiếc ôtô trung bình. Cụ thể: Các bộ sạc tiên tiến sẽ cung cấp dòng điện 520 ampe thay vì chỉ dưới 150 ampe của các bộ sạc tiêu chuẩn.

Tuy nhiên, khi tăng cao hơn 520 ampe, bộ sạc sẽ tỏa nhiệt nhiều hơn, gia tăng nguy cơ gây nguy hiểm cho người dùng. Vì thế, công nghệ làm mát dây cáp mang điện tích cao một cách an toàn mà NASA thử nghiệm mở ra triển vọng mới cho xe điện.

Hiện tại, nhóm chuyên gia đến từ Đại học Purdue đang phát triển thí nghiệm ngưng tụ và sôi dòng chảy (FBCE) với sự tài trợ của NASA.

Theo đó, nhóm nghiên cứu đang thực hiện các thí nghiệm truyền nhiệt và dòng chất lỏng trong môi trường vi trọng lực trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS). Họ dùng cáp làm mát bằng chất lỏng để thử nghiệm phương pháp mới. Chất lỏng được dẫn đến các dây cáp nóng sẽ ở trạng thái cận mát (dưới nhiệt độ sôi). Sử dụng công nghệ FBCE, nhóm nghiên cứu đã đạt được mức 2.400 ampe/sợi cáp, cao hơn rất nhiều mức 1.400 ampe cần thiết để sạc đầy pin cho xe điện trong 5 phút.

Tuy nhiên, công nghệ mới này mới chỉ được thử nghiệm thành công trong phòng thí nghiệm, khác hoàn toàn so với ôtô trong điều kiện thực tế. Dù vậy, công nghệ mới được đánh giá có tiềm năng cung cấp dòng điện gấp 4,6 lần bộ sạc xe điện nhanh nhất trên thị trường hiện nay bằng cách loại bỏ 24,22 kilowatt nhiệt trong tương lai. 

VinFast tiếp cận công nghệ sạc siêu nhanh trong 5 phút

Bên cạnh thỏa thuận ghi nhớ với Gotion High-Tech (Trung Quốc) trong kế hoạch cung ứng pin Lithium-ion (LFP) cho ô tô điện, xây dựng nhà máy sản xuất cell pin đầu tiên tại Việt Nam, VinFast cho biết đang đàm phán với hai đối tác khác về pin thể rắn (SSB) và pin lithium-ion mới với khả năng sạc đầy 80% trong 4-5 phút.

Công nghệ pin sạc siêu nhanh trong khoảng 5 phút từ StoreDot, công ty có trụ sở tại Israel. Công nghệ của hãng này sử dụng một điện cực làm bằng các hạt nano bán dẫn thay cho graphite (than chì) như sử dụng trên pin lithium-ion thông thường. Mục đích để các ion có thể di chuyển nhanh hơn và dễ dàng hơn.

Vai trò của các ion lithium trong lòng pin là di chuyển để lưu trữ điện tích. Nhưng khi quá trình sạc nhanh diễn ra với loại điện cực bằng than chì, các ion này bị nghẽn và có thể biến thành kim loại gây ra hiện tượng đoản mạch.

Bên cạnh công nghệ pin mới, để đạt tốc độ sạc 5 phút, StoreDot cho biết cần những trạm sạc với công suất lớn hơn thông thường. Nếu sử dụng cơ sở hạ tầng trạm sạc sẵn có như hiện nay, StoreDot đặt mục tiêu mỗi lần sạc pin trong 5 phút sẽ cấp đủ điện cho quãng đường 161 km.

Tốc độ sạc là một trong những trở ngại khiến ô tô điện chưa thể cạnh tranh với ô tô xăng, dầu truyền thống ở khía cạnh tiếp “nhiên liệu”. Tesla hồi 2019 ra mắt mô hình trạm sạc Supercharge thế hệ thứ 3 (V3) tại Mỹ. Với tụ điện công suất 1.000.000 W, cung cấp nguồn sạc 250 kW, xe của hãng có thể sạc trong 5 phút, cho quãng đường di chuyển 120 km.

Về pin thể rắn (SSB), VinFast đang làm việc với đối tác Prologium (PLG) của Đài Loan. Pin thể rắn nếu được thương mại hóa, sẽ mở ra một cuộc cách mạng cho tương lai ngành xe điện thế giới khi không những giúp tăng năng lượng lưu trữ, tức tăng quãng đường di chuyển của xe, mà còn giảm thời gian sạc đầy so với các loại pin hiện nay. Trở ngại đối với pin SSB là giá thành khi chi phí sản xuất còn đắt đỏ.

VinFast chưa đưa ra thông tin chi tiết về kế hoạch hợp tác với StoreDot và Prologium. Tuy nhiên, mục tiêu hãng hướng đến là nghiên cứu, ứng dụng các công nghệ pin hiện đại để phục vụ chiến lược biến VinFast trở thành hãng xe điện toàn cầu trong thời gian tới.

Tuy vậy, hãng xe Việt sẽ phải giải quyết nhiều thách thức khác bên cạnh công nghệ nếu muốn phổ cập xe điện. Một trong những vấn đề lớn nhất là giá.

Dù StoreDot hay pin thể rắn có giảm được chi phí thì đây vẫn là những công nghệ bước đầu tốn kém hơn sạc truyền thống. Chính sách cho thuê pin là một cách để nhà sản xuất gánh bớt chi phí cho người sử dụng nhờ đó có thể hạ giá xe khi bán thương mại.

Xem thêm: Mercedes-Benz tuyên bố sẵn sàng chuyển 100% sang xe điện vào năm 2030