Pin nhiên liệu hydro so với pin: Nguồn điện tái tạo nào tốt nhất cho ô tô kết nối

Tháng Năm 12 07:00 2022

*Ô tô được kết nối là ô tô có thể giao tiếp hai chiều với các hệ thống khác bên ngoài ô tô. Điều này cho phép xe chia sẻ truy cập internet cùng với các dữ liệu, thiết bị khác cả bên trong và bên ngoài xe.

Các kỹ sư đã phát minh ra “ô tô được kết nối” (connected car) trong khoảng thời gian dài gần như bằng thời gian internet tồn tại. Công ty OnStar của tập đoàn GM, thành lập vào năm 1995 và ra mắt sản phẩm đầu tiên vào năm 1996, đó là bộ cảnh cáo trên xe đầu tiên nhằm giúp người lái giảm thời gian để phản ứng khi gặp sự cố. Tiện ích của công ty OnStar đem lại ảnh hưởng đến dòng xe công nghệ rất lớn, việc này khiến các OEM* cạnh tranh bằng cách bổ sung các tính năng hỗ trợ an toàn mới như chẩn đoán xe liên tục và hỗ trợ xử lý sự cố. Đến năm 2015, 20 năm sau thế hệ đầu tiên, công ty OnStar đã đạt 1 tỷ lượt hỗ trợ, công nghệ này ngày càng được áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới.

*OEM – Original Equipment Manufacturing (tạm dịch: sản xuất thiết bị gốc) dùng để chỉ các công ty, công xưởng thực hiện các công việc sản xuất theo thiết kế, thông số kỹ thuật được đặt trước và bán sản phẩm cho công ty khác (chịu trách nhiệm phân phối). Sản phẩm được đưa ra thị trường dưới thương hiệu của công ty đặt làm sản phẩm.

Khi IoT và 5G mở rộng, công nghệ và ứng dụng để kết nối ô tô tiếp tục phát triển. Ví dụ về các kết nối bổ sung cho phương tiện này bao gồm việc liên kết giữa phương tiện với nhau (V2V), những người tham gia giao thông, đám mây, v.v. Việc tăng số lượng điểm kết nối với môi trường xung quanh là rất quan trọng, đặc biệt là khi xe điện và xe tự lái đang dần chiếm lĩnh thị trường.

Khả năng kết nối với môi trường xung quanh là chìa khóa thành công của các phương tiện tự lái. Vì công nghệ kết nối sẽ phù hợp với cả hai loại động cơ, nên xe điện và xe chạy bằng nhiên liệu hydro sẽ thúc đẩy việc tận dụng công nghệ này để giành thị phần.

Xe điện (Battery Electric Vehicles, viết tắt là BEV)

Xe ô tô điện có thể tận dụng khả năng kết nối như một phần của cuộc cách mạng kỹ thuật số quan trọng trong hệ thống giao thông. Các tính năng kết nối trước đây chủ yếu tập trung vào người sử dụng và việc bảo trì, chẳng hạn như chỉ báo điều hướng và chẩn đoán. Tuy nhiên, những chiếc xe chạy bằng pin sẽ sử dụng kết nối để nâng cao hiệu suất và tính bền vững của chính nó.

Vì sử dụng AI, nên chiếc xe có thể liên tục đánh giá pin và hiệu suất của xe, đồng thời gửi dữ liệu của động cơ đến một trung tâm xử lý để phân tích. Sau đó, bộ xử lý sẽ gửi các biện pháp khắc phục trở lại động cơ, có thể tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng của pin và khả năng vận hành của ô tô để tối đa hóa hiệu quả sử dụng năng lượng của pin. Ngoài ra, phương tiện được kết nối có thể nhận dữ liệu từ địa hình, cho phép điều chỉnh nguồn điện để đảm bảo xe sẽ đến trạm sạc nếu cần. Điểm nổi bật là hệ thống xử lý của xe tối ưu hóa tất cả các tính năng được kết nối khi lái xe. Ngoài quản lý năng lượng pin, các ứng dụng nâng cao hiệu suất khác cho các xe điện như khả năng cải thiện chức năng quản lý tải trọng của xe và chức năng tự lái đã cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ.

Một lợi thế đáng kể so với pin nhiên liệu hydro là chi phí. Hiện tại, nhiên liệu hydro là khoảng 0,21 đô/ dặm (4.800VND/ 1.6km), trong khi pin là 0,04 đô/ dặm. (918VND/ 1.6km)

Xe điện chạy bằng pin nhiên liệu hydro (Hydrogen Fuel Cell Electric Vehicles, viết tắt là FCEV)

Giống như các phương tiện chạy bằng pin, ô tô chạy bằng pin nhiên liệu hydro cũng sẽ sử dụng công nghệ kết nối cho nhiều mục đích. Tuy nhiên, quản lý việc tiếp nhiên liệu sẽ hơi khác so với việc theo dõi pin. Ngoài ra, có khả năng sẽ có ít trạm nạp hydro tập trung ở các khu vực đông dân cư hơn là các trạm sạc điện.

Một đường phân chia giữa hydro và pin dường như nằm trong việc ứng dụng công nghệ đó vào các phương tiện có tải trọng lớn. Số lượng pin cần thiết để cung cấp năng lượng cho các phương tiện lớn hơn có thể bị hạn chế do khả năng cung cấp năng lượng tương đối thấp của pin so với hydro. Số lượng ắc quy nhiều làm tăng trọng lượng của xe, giảm phạm vi hoạt động. Hydro có thể cung cấp năng lượng lớn hơn, làm cho nó trở thành một lựa chọn thông minh cho những chiếc ô tô kết nối lớn.

Một vấn đề cần cân nhắc khác là phạm vi gây nổ của hydro rất rộng. Bởi vì sự an toàn sẽ luôn là mối quan tâm hàng đầu đối với chất lỏng dễ cháy, các loại phương tiện kết nối có thể kết hợp các tính năng theo dõi nồng độ H2 cục bộ, bổ sung thêm một lớp an toàn khác so với các tính năng tiêu chuẩn.

Mặc dù hiện tại, hydro đắt hơn nhưng một lợi ích đáng kể của FCEV (Xe điện chạy bằng pin nhiên liệu hydro) so với BEV (Xe điện) là thời gian sạc. Hydro mất chưa đầy năm phút để nạp đầy cho một chiếc xe. Trong khi đó, BEV mất khoảng 60 phút để nạp được 80%. Và khi những chiếc xe được kết nối ngày càng cập nhật nhiều tính năng cho hành khách như ghế điều chỉnh nhiệt độ, thông tin giải trí… thì yêu cầu về năng lượng sẽ tiếp tục tăng lên. Do đó, trong khi thời gian sạc là một vấn đề quan trọng đối với các nhà sản xuất và là mục tiêu để phân bổ vốn từ dự luật cơ sở hạ tầng, thì sẽ cần có thời gian và chiến lược để tăng độ phủ của các trạm sạc để phù hợp với sự thâm nhập thị trường của xe điện.

Tổng kết

Mặc dù pin và hydro đều không đưa ra các giải pháp triệt để, nhưng cả hai nguồn năng lượng tái tạo này đều mở ra nhiều khả năng mới cho dòng xe ô tô được kết nối, đồng thời thúc đẩy quá trình chuyển đổi toàn cầu sang xe điện. Hiện tại, người tiêu dùng mong đợi những chiếc ô tô mới sẽ ngày càng được cải thiện hơn. Cùng với đó, cả OEM* và người tiêu dùng đều muốn mở rộng khả năng tự động của xe để cải thiện độ an toàn và giảm tắc nghẽn giao thông. Do đó, mạng lưới giao thông sẽ cần các phương tiện được kết nối để hoạt động.

Để xem các tin bài khác về “Công nghiệp ô tô xe máy”, hãy nhấn vào đây.

 

(Nguồn: Mouser Electronics)

Bình luận hay chia sẻ thông tin