Battery Electric Vehicle (BEV) – xe hơi chạy điện sử dụng năng lượng pin, là kiểu xe điện phổ biến nhất ở thời điểm này. Một trong những lợi thế lớn nhất của chúng với xe dùng động cơ xăng là không phát thải khí nhà kính độc hại ra môi trường trong quá trình vận hành. Ngoài ra, việc sạc điện cho những chiếc xe này thông qua lưới điện gia dụng và mạng lưới các trạm sạc đang dần phát triển cũng là lợi thế lớn của chúng so với xe dùng pin nhiên liệu, dùng năng lượng tái tạo hay hydro.
Trên xe điện, năng lượng sẽ được lưu trữ vào một viên pin và sẽ dần được xả ra để sử dụng. Trên những mẫu xe điện hoàn toàn, nhà sản xuất thường sử dụng pin Li-ion trong khi xe hơi thông thường sẽ dùng loại axit chì truyền thống. Bên cạnh đó, pin niken cũng được sử dụng nhưng ít phổ biến hơn. Tại sao pin Li-ion lại được sử dụng phổ biến trong khi pin axit chì và niken lại ít được dùng trên xe điện?
Pin axit chì – ắc-quy axit chì
Được biết đến với tên ắc-quy, pin axit chì được phát minh vào năm 1859 và được đưa vào sử dụng lần đầu từ cuối thế kỷ 19, trên cả xe điện và xe xăng ở thời điểm đó. Pin axit chì là một loại pin ướt và thường chứa dung dịch axit sunfuric nhẹ trong một hộp chứa. Cái tên của loại pin này xuất phát từ sự kết hợp giữa các điện cực chì và axit được sử dụng để tạo ra điện trong các pin này.
Ưu điểm chính của pin axit chì là tuổi thọ cao, chi phí sản xuất thấp. Tuy nhiên, chúng tạo ra khí nguy hiểm trong khi được sử dụng và nếu pin bị sạc quá mức sẽ có nguy cơ nổ. Năng lượng của pin chì axit là 34 Wh/kg và mật độ năng lượng thấp. Chính vì thế, pin axit chì hiện nay thường chỉ được sử dụng làm nguồn điện phụ để đề máy và dùng vận hành các tác vụ nhẹ khi xe không nổ máy. Giá bán của ắc-quy cho xe hơi trên thị trường ở mức khoảng vài triệu đồng.
Pin Niken (NiMH)
Loại thứ hai là pin Niken (NiMH), chúng được đưa vào sử dụng thương mại vào cuối những năm 1980. Chúng có mật độ năng lượng cao – nghĩa là, rất nhiều năng lượng có thể được tích lũy vào trong một pin tương đối nhỏ – và không chứa bất kỳ kim loại độc hại nào, vì vậy chúng rất dễ tái chế. Pin NiMH được coi là vượt trội, vì chúng có thể có năng lượng gấp đôi (68 Wh/kg) so với pin axit chì, điều này cho phép phương tiện sử dụng loại pin này gọn nhẹ hơn so với những loại pin năng lượng khác và chúng ta thường thấy loại pin này được sử dụng trên những chiếc siêu xe, hypercar dùng hệ dẫn động hybrid lai điện và chạy điện hoàn toàn.
Mặc dù vậy, pin NiMH có một số nhược điểm, chẳng hạn như có hiệu suất sạc thấp hơn so với các pin khác. Ngoài ra còn có một vấn đề lớn đó là hiện tượng tự xả (lên tới 12,5% mỗi ngày trong điều kiện nhiệt độ phòng bình thường) nhanh hơn khi pin ở trong môi trường nhiệt độ cao. Điều này làm cho pin NiMH kém lý tưởng trong môi trường nóng hơn mức bình thường.
Pin Li-ion
Pin lithium-ion được đưa vào sử dụng thương mại vào đầu những năm 1990 và hiện được coi là tiêu chuẩn cho xe điện chạy pin hiện đại. Có nhiều loại pin Li-ion mà mỗi loại có những đặc điểm khác. So với các loại pin khác, Li-ion mang lại nhiều lợi ích hơn. Ví dụ, nó có năng lượng rất cao, khoảng 140 Wh/kg và mật độ năng lượng dày đặc hơn rất nhiều, làm cho nó chính là loại pin lý tưởng cho các phương tiện chạy bằng pin. Pin Li-ion cũng rất tuyệt vời trong việc duy trì năng lượng, với tốc độ tự xả (5% mỗi tháng) với mức độ thấp hơn so với pin NiMH.
Tuy nhiên, pin Li-ion cũng có một số nhược điểm và điển hình là rất đắt tiền. Ngoài ra còn có những lo ngại lớn về an toàn liên quan đến việc sạc quá mức và quá nhiệt của những pin này. Những mẫu xe điện có phạm vi di chuyển xa nhất trên thị trường hiện nay đều được trang bị loại pin này.
Siêu tụ
Loại pin năng lượng năng lượng cuối cùng đang được sử dụng trên xe thương mại hiện tại là dạng tích trữ năng lượng siêu tụ. Loại pin này hiện nay chỉ có thể tìm thấy trên siêu xe Lamborghini Sián FKP 37 và biến thể mui trần Sián Roadster của nó. Theo thông tin từ Lamborghini, loại siêu tụ này có thể cung cấp sức mạnh gấp ba lần sức mạnh của các loại pin khác cùng kích thước và khối lượng. Không những thế, khả năng sạc và xả của nó cũng nhanh hơn nhiều và có thể được sạc đầy trong quá trình phanh xe.
Tổng hợp
