Tăng mạnh số lượng trạm sạc, thị trường xe điện sẽ gia tăng sức nóng

Nhấn mạnh cơ sở hạ tầng sạc là yếu tố then chốt trong quá trình áp dụng đại trà các phương tiện giao thông chạy điện, các chuyên gia Keysight Technologies dự đoán tổng số điểm sạc, các trạm sạc công suất rất lớn, sẽ tăng mạnh vào năm 2025.

Ô tô điện đối mặt với “nỗi lo về phạm vi hoạt động”

Theo các chuyên gia Keysight Technologies, thách thức lớn nhất với sự tăng trưởng của thị trường ô tô điện (EV) là “nỗi lo về phạm vi hoạt động”, do người dùng lo ngại việc bị mắc kẹt do hiệu năng pin kém hoặc thiếu cơ sở hạ tầng sạc pin.

Để đưa xe động cơ đốt trong (ICE) vào dĩ vãng, xe động cơ điện phải có khả năng hoạt động tầm xa thực sự. Muốn vậy, các trạm sạc (EVSE) trên tuyến di chuyển của phương tiện EV phải luôn ở trạng thái hoạt động, có thể tương tác với phương tiện qua giao diện phù hợp.

Vấn đề về tính tương tác của các tiêu chuẩn sạc đang là một thách thức không nhỏ. Năm 2021, vấn đề này vẫn chưa được giải quyết, dù các nhà sản xuất ô tô lớn đã dấy lên làn sóng EV thế hệ thứ 2.Ngoài ra, ô tô được thiết kế theo các tiêu chuẩn ô tô đặc thù, trong khi cơ sở hạ tầng sạc đang tuân theo các tiêu chuẩn kỹ thuật điện chung. Các thông số kỹ thuật của sạc dòng một chiều DC cho xe ô tô điện EV nằm rải rác trong nhiều tài liệu của các tổ chức. Trong khi đó, các thông số kỹ thuật đo kiểm hợp chuẩn với yêu cầu hệ thống và an toàn của EV, EVSE và các giao thức truyền thông kết nối vẫn chưa được công bố. Vì vậy, tất cả các sản phẩm CCS (Combined Charging System – Hệ thống sạc kết hợp) hiện đang triển khai không được kiểm thử 1 cách đồng bộ.

Tuy nhiên, trong bài viết mới về “Các công nghệ tương lai trong xe ô tô điện”, 3 chuyên gia Keysight gồm Michael Tybel - Giám đốc Trung tâm Giải pháp Scienlab, Simon Reitemeyer - Kiến trúc sư giải pháp đo kiểm sạc tại Trung tâm phát triển Scienlab và Julian Tomczyk - Chuyên gia tiếp thị các giải pháp đo kiểm sạc và biến tần tại Keysight tin tưởng rằng: Tình hình sẽ thay đổi.

Bởi lẽ, các bên liên quan chính trên thị trường tham gia tổ chức sáng kiến giao diện sạc eV, sắp phát hành 1 chương trình đo kiểm khả năng tương tác. Ban đầu, chương trình này tập trung vào các bài đo tuân thủ EVSE, cho phép các nhà sản xuất thiết bị OEM đo kiểm sản phẩm của mình.

Các chuyên gia Keysight cũng cho hay, bên cạnh việc giải quyết các thách thức về khả năng tương tác, thị trường phương tiện chạy điện tiếp tục phát triển các công nghệ mới để đưa sản phẩm đến với đại chúng và đạt các mục tiêu xanh. Một số công nghệ mới đã được các chuyên gia điểm ra.

Sạc trực tiếp Plug and Charge, sạc thông minh

Với công nghệ sạc trực tiếp Plug and Charge, quá trình nhận dạng và thanh toán sẽ được tự động hóa để người điều khiển phương tiện EV chỉ cần cắm cáp sạc vào xe. Để hỗ trợ tính năng này, thông tin về quá trình sạc và nhất là thông tin thanh toán cần được mã hóa để tạo trải nghiệm sạc an toàn cho người dùng. Thông tin thanh toán cũng cần được truyền tải an toàn tới các bên liên quan khác qua cơ sở hạ tầng phụ trợ.

Bước thứ hai trong quá trình tự động hóa sạc EV là sạc không dây. Với tính năng này, người điều khiển phương tiện EV chỉ cần đỗ xe và sạc, việc kết nối giao tiếp và sạc điện sẽ được thực hiện tự động không cần đến cáp sạc.

Giao thông “xanh” thường được xem như 1 hình thức giao thông không phát thải CO2, vì năng lượng được cung cấp bởi các nguồn tái tạo. Sạc thông minh chính là 1 phần quan trọng để đảm bảo giao thông xanh, nhờ tính năng kiểm soát việc lập lịch sạc của chức năng quản lý phụ tải thông minh.

Thiết bị kết nối tự động

Với sạc có dây, bước đi logic tiếp theo để nâng cao sự tiện lợi là giúp người điều khiển phương tiện không phải ra khỏi xe để cắm đầu sạc, tránh được bất tiện trong thời tiết lạnh lẽo hoặc ẩm ướt. Hơn thế, trường hợp sạc 1 chiều DC, việc cắm đầu sạc vào xe có thể gặp khó khăn do trọng lượng và độ cứng của cáp. Do đó, tiêu chuẩn ISO 15118-20 sắp ban hành sẽ bổ sung công nghệ hỗ trợ cho thiết bị kết nối tự động (ACD) với nhiều cách thức triển khai khác nhau.

Sạc công suất cao

Một tiêu chí bổ sung khi so sánh việc tiếp nhiên liệu của động cơ đốt trong với quá trình sạc của EV, là thời gian sạc. Cáp sạc được làm mát bằng chất lỏng, nhẹ và linh hoạt hơn so với các loại cáp thông thường sẽ giúp quản lý được dòng điện sạc một chiều mạnh hơn. Dòng điện sạc cao kết hợp với việc điện áp tăng gấp đôi của bộ pin cho phép giảm đáng kể thời gian sạc tiêu biểu cho 1 lần tiếp nhiên liệu thông thường.

Các chuyên gia Keysight nhấn mạnh: Phương tiện giao thông chạy điện đang bước vào giai đoạn quan trọng trong quá trình áp dụng đại trà, trong đó cơ sở hạ tầng sạc là yếu tố then chốt. Nhờ chính sách của chính phủ và các khoản đầu tư lớn, tổng số điểm sạc, gồm cả các trạm sạc công suất rất lớn có khả năng sử dụng cho các hành trình dài, sẽ tăng mạnh vào năm 2025.

Các tính năng thông minh mới sẽ giúp trải nghiệm sạc hiện nay còn đang bất tiện trở nên liền mạch và tự động, vượt trội đáng kể so với việc tiếp nhiên liệu tại trạm xăng. Thị trường và các tổ chức tiêu chuẩn hóa hiện đang nỗ lực tích hợp các tính năng nâng cao mới của sạc thông minh vào các quy chuẩn và thông số kỹ thuật chính thức, đồng thời duy trì khả năng tương thích ngược với các sản phẩm đã được triển khai.

“Chúng tôi đang phát triển các giải pháp đo kiểm cho phương tiện EVs và trạm sạc EVSE. Với các giải pháp đo kiểm sạc Scienlab, Keysight hỗ trợ các nhà sản xuất ô tô và nhà cung cấp trạm sạc đo kiểm giao diện sạc của EV và EVSE trong quá trình sạc công suất cao”, đại diện Keysight chia sẻ thêm.