Những loại pin được dùng trong ngành công nghiệp xe điện hiện nay

Bởi vậy, loại pin này thường sở hữu dung lượng lớn để đảm bảo xe có thể chạy một khoảng cách đủ xa, đáp ứng các nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng.

Hiện nay, có rất nhiều loại pin được sử dụng cho ô tô điện và mỗi loại lại có những ưu nhược điểm khác nhau.

Dưới đây là một số công nghệ pin hàng đầu, đang được sử dụng phổ biến trên xe điện ngày nay:

Pin lithium-ion (Li-on)

Đây là loại pin được dùng phổ biến nhất trong các dòng xe ô tô điện hay các dòng điện thoại thông minh, máy tính xách tay trên thị trường. Pin Lithium-ion có tốc độ tự xả thấp, khả năng lưu trữ năng lượng lớn và trọng lượng nhẹ.

Tuy nhiên, để sản xuất loại pin này thường phải tốn khá nhiều chi phí do phải phụ thuộc vào các vật liệu đắt đỏ như cobalt.

Sử dụng lâu dài, tuổi thọ của lithium-ion cũng sẽ giảm dần, điều ảnh ảnh hưởng khá lớn đến phạm vi hoạt động của xe điện.

Ngoài ra, pin lithium-ion có nguy cơ gây cháy nổ cao. Khi sạc pin Lithium, người dùng cần chú ý sạc đúng thời lượng vì nếu sạc quá lâu so với quy định, thì pin dễ sinh nhiệt, khí CO2 làm tăng áp suất trong pin dễ gây cháy nổ.

Pin axit chì

Đây là công nghệ pin lâu đời nhất và hiện nay chỉ còn được sử dụng trên các mẫu xe đạp điện hay xe máy điện giá rẻ. Loại pin này có tính ổn định cao và an toàn, hoạt động tốt trong nhiều điều kiện khắc nghiệt.

Tuy nhiên, công nghệ còn nhiều sơ khai nên pin axit chì chưa đạt được hiệu suất hoạt động cao. Dòng pin này có trọng lượng khá nặng, năng lượng riêng thấp và hoạt động kém khi trời trở lạnh.

Tuổi thọ của loại pin này cũng khá ngắn và khả năng sụt giảm hiệu suất sau một thời gian sử dụng cũng là những nhược điểm lớn khiến chúng cần được thay thế thường xuyên hơn so với các loại pin khác.

Pin nhiên liệu hydro

Pin nhiên liệu (tiếng Anh là fuel cell) là một tế bào điện hóa có chức năng chuyển đổi năng lượng hóa học của nhiên liệu (thường là hydro) và chất oxy hóa (thường là oxy) thành điện năng thông qua một cặp phản ứng oxy hóa khử.

Pin nhiên liệu khác với hầu hết các loại pin ở chỗ nó đòi hỏi nguồn nhiên liệu và oxy liên tục (thường là từ không khí) để duy trì phản ứng hóa học còn năng lượng hóa học thường đến từ các chất đã có trong pin. Pin nhiên liệu có thể sản xuất điện liên tục miễn là cung cấp đủ nhiên liệu và oxy.

Ưu điểm của pin nhiên liệu là thân thiện với môi trường. Trong quá trình vận hành, loại pin này chỉ sinh ra hơi nước, không phát thải CO2. Do đó, môi trường sống sẽ được đảm bảo ở mức tối đa nhất.

Thời gian nạp nhiên liệu của pin nhiên liệu hydro cũng nhanh hơn khá nhiều so với thời gian sạc của pin lithium-ion.

Tuy nhiên, pin nhiên liệu có giá thành khá cao do cần sử dụng các vật liệu quý hiếm như platinum để làm chất xúc tác trong quá trình phản ứng.

Và vì mới được phát triển nên số lượng các trạm sạc pin nhiên liệu vẫn chưa thực sự đáp ứng được nhu cầu của người dùng. Ngoài ra, việc lưu trữ và vận chuyển hydro cũng đòi hỏi các biện pháp an toàn nghiêm ngặt, do hydro là một chất dễ cháy và nổ.

Pin Nickel-Metal Hydride

Pin Nickel-Metal Hydride (Ni-MH) là một trong những loại pin được sử dụng phổ biến trong xe điện, đặc biệt là các dòng xe hybrid.

Ưu điểm lớn nhất của pin Ni-MH là độ bền. Các loại pin hiện đại hơn cần phải bảo quản cẩn thận để kéo dài tuổi thọ nhưng pin Ni-MH sử dụng được khá lâu, miễn là người dùng bảo dưỡng chúng đúng cách. Bên cạnh đó, pin Ni-Hm cũng dễ tái chế hơn, bởi chúng chỉ chứa một lượng nhỏ chất độc hại so với các loại pin khác. Ngoài ra, hàm lượng niken cao trong pin mang lại lợi nhuận khi tái chế chúng.

Nhược điểm chính của pin Ni-MH là mật độ năng lượng thấp, chúng không thể lưu trữ nhiều năng lượng trong cùng một kích thước hoặc khối lượng pin. Điều này khiến cho phạm vi hoạt động của xe thường ngắn.

Để có mật độ năng lượng tương đương pin Li-ion, chúng cần có kích thước lớn hơn và nặng hơn, tuy nhiên, điều này lại khiến trọng lượng xe tăng thêm.

Đối với xe hybrid, plug-in hybrid và xe điện, pin phải hoạt động khá nhiều trong khi xe chạy và đây là lúc mà một số nhược điểm của pin Ni-MH lộ ra. Nếu pin Ni-HM được sạc nhanh và sau đó phải chịu tải trọng lớn, chúng sẽ toả ra rất nhiều nhiệt. Do đó, pin sẽ cần có một hệ thống làm lạnh riêng biệt, khiến trọng lượng xe tăng thêm.