Kiến trúc điện 400 volt rất phổ biến trên các mẫu xe điện hiện nay, nhưng có một số mẫu có điện áp gấp đôi 800 volt và có nhiều ưu điểm hơn, hãy xem một số khác biệt giữa hai cấu trúc điện này.
Hầu hết các loại xe điện được bán ngày nay đều chạy ở điện áp 400 volt, nhưng có một số mẫu có thể tăng gấp đôi mức đó và hoạt động ở điện áp 800 volt. Số lượng xe điện 800 volt đang gia tăng và điều này đang được quảng cáo (bởi những nhà sản xuất đã áp dụng hoặc muốn áp dụng nó) là giải pháp ưu việt vì nó cho phép tốc độ sạc cao hơn, hiệu quả được cải thiện, hiệu suất tốt hơn, và việc sử dụng các loại cáp mỏng hơn cũng như giảm trọng lượng và kích thước của một số bộ phận.
Mặc dù vậy, xe điện 400 volt vẫn có lợi thế, lợi thế lớn nhất là chi phí sản xuất. Điều này có thể được chuyển sang người tiêu dùng được hưởng lợi, những người sẽ phải trả ít hơn cho một chiếc xe điện mới. Một điểm cộng khác cho 400 volt là hầu hết các trạm sạc đều được thiết kế với điện áp này, điều đó có nghĩa là sẽ có ít vấn đề về sạc hơn khi bạn cắm điện và bạn có thể mong đợi hoạt động sạc ổn định hơn.
Nhiều nhà sản xuất chưa chuyển sang điện áp 800 volt và không có kế hoạch làm như vậy cho biết không cần vượt quá 400 volt vì điều này là đủ cho cả xe điện thông thường và thậm chí một số xe có nhu cầu về xe điện hiệu suất cao.
Cần lưu ý rằng khi chúng ta nói EV 400 volt hoặc 800 volt, đó thực sự không phải nói đến điện áp chính xác mà là điện áp danh định ở trạng thái sạc khoảng 50%. Mỗi ký hiệu trong số hai ký hiệu cấu trúc điện này đề cập đến một phạm vi điện áp mà EV hoạt động, không phải là một con số cố định luôn giữ nguyên.
Nói cách khác, một chiếc xe điện 400 volt có thể chạy ở mức điện áp từ dưới 300 đến hơn 450 volt và điều này chủ yếu phụ thuộc vào trạng thái sạc. Theo nguyên tắc chung đối với xe Tesla, điện áp danh định thường vào khoảng 350 volt đối với pin nhỏ hơn và khoảng 400 volt đối với pin lớn hơn, mặc dù điều này không áp dụng cho xe có gói pin LFP ( Lithium Iron Phosphate)
Nhưng mặc dù hệ thống 800 volt có những lợi thế rõ ràng, nhưng câu trả lời cho câu hỏi nào tốt hơn có thể không rõ ràng như ban đầu, vì có những trường hợp sử dụng lý tưởng cho cả hai không phải lúc nào cũng giống nhau. Chúng ta hãy xem xét sự khác biệt giữa xe điện 400 volt và 800 volt một cách chi tiết hơn.
Lịch sử của xe điện 800 volt
Rimac đã tạo ra công nghệ kiến trúc EV 800 volt, sử dụng cho siêu xe điện Nevera bốn động cơ có công suất 1.914 mã lực để thể hiện khả năng của nó. Công ty công nghệ xe điện Croatia cũng đã chuyển giao công nghệ này cho các nhà sản xuất mà họ hợp tác, như tập đoàn Hyundai-Kia và Porsche, sau đó cung cấp cho Audi.
Xpeng của Trung Quốc cũng đã phát triển cấu trúc 800 volt của riêng mình và đưa nó vào chiếc SUV điện G9 mới của mình, còn Lotus có nền tảng 800 volt độc quyền làm nền tảng cho chiếc SUV Eletre của mình và cho phép sạc rất nhanh. Lucid đã tự tạo ra một nền tảng điện áp cao hơn nữa, có điện áp tối đa 900 volt và được sử dụng trong chiếc sedan Air và SUV Gravity, nền tảng điện áp rất cao này phần nào giải thích tại sao Lucid Air lại hiệu quả đến vậy và có tầm hoạt động xa như vậy.
Công suất sạc được tính bằng cách nhân điện áp với cường độ dòng điện. Điều này có nghĩa là hệ thống 800 volt cần một nửa số ampe mà hệ thống 400 volt cần để cung cấp cùng tốc độ sạc. Trên giấy tờ, ít nhất, 800 volt hơn 400 volt, đặc biệt nếu tốc độ sạc nhanh DC là mối quan tâm hàng đầu.
Điều đáng lưu ý là dòng sạc (cường độ) càng cao thì tổn thất càng lớn (điều này tăng theo cấp số nhân khi dòng điện càng cao), vì vậy nếu bạn tăng điện áp và giảm dòng điện, tổn thất sẽ thấp hơn và mọi thứ hoạt động hiệu quả hơn.
Một lợi thế khác liên quan đến dòng điện có cường độ thấp hơn mà EV 800 volt sử dụng bên trong. Điều này cho phép cáp mỏng hơn bên trong hệ thống, tạo ra ít điện trở hơn và ít nhiệt hơn, do đó nâng cao hiệu quả của toàn bộ hệ thống. Điều này cũng sẽ áp dụng cho cáp được sử dụng để sạc EV 800 volt, cũng có thể mỏng hơn, nhẹ hơn và dễ xử lý hơn và sẽ ít cần phải làm mát cáp hơn.
Khi sạc xe điện 800 volt, cáp sạc, đầu nối và tất cả các bộ phận truyền điện khác sẽ mát hơn một chút so với khi bạn sạc xe 400 volt ở tốc độ tương tự.
Về lý thuyết, vì dòng điện thấp hơn đi qua pin của xe điện 800 volt nên nó sẽ tạo ra ít nhiệt hơn và do đó cũng nâng cao tuổi thọ của pin, ngay cả trong các phương tiện thường xuyên được sạc nhanh DC (mặc dù điều này cũng còn phụ thuộc nhiều vào tính chất hóa học của pin).
Tuy nhiên, xe điện 800 volt vẫn còn quá mới để có số liệu thống kê về độ suy giảm pin cuối cùng. Nhiều chủ sở hữu Hyundai và Kia EV sở hữu các mẫu xe dựa trên cấu trúc 800 volt mà họ thường xuyên sạc nhanh cho biết mức độ xuống cấp hàng năm tương đối thấp, nhưng chúng tôi chưa có nghiên cứu nào để xác nhận.
Ưu điểm của xe điện 400 Volt
Ưu điểm chính của kiến trúc 400 volt trong xe điện là chi phí. Đây là công nghệ cũ hơn và đã được chứng minh nhiều hơn, vì vậy chi phí linh kiện (mà hầu hết các nhà sản xuất ô tô đều lấy từ nhà cung cấp bên thứ ba) đã giảm xuống. Loại EV này cũng quen thuộc hơn với các kỹ thuật viên EV và do đó sẽ dễ bảo trì hơn, mặc dù sự khác biệt giữa EV 400 volt và 800 volt là không đáng kể, một kỹ thuật viên am hiểu sẽ không gặp khó khăn gì khi làm việc trên cả hai.
Với EV 400 volt, bạn cũng sẽ gặp ít vấn đề về sạc hơn khi cố gắng sạc từ bộ sạc nhanh DC công cộng. Chúng được thiết kế để hoạt động với xe điện 400 volt, vì vậy khi bạn cắm xe điện 800 volt, cần có thêm một số cổng giao tiếp giữa xe và bộ sạc và đây là một bước bổ sung có thể ngăn việc sạc trong một số trường hợp nhất định.
Porsche Taycan 800 volt có một bộ phận bổ sung cho phép nó nạp điện thông qua bộ sạc 400 volt được gọi là bộ tăng cường sạc, điều mà xe điện 400 volt không cần, và điều này làm tăng thêm chi phí và độ phức tạp của xe. Tuy nhiên, xe Hyundai-Kia được xây dựng trên E-GMP chỉ sử dụng động cơ phía sau để tăng điện áp khi sạc từ bộ sạc 400 volt, đây có vẻ là một giải pháp đơn giản hơn nhiều so với những gì Porsche đang làm và những chiếc xe này dường như cung cấp khá ổn định khi cắm sạc nối với trạm 400 volt.
Xe điện có nên chạy ở điện áp 800 volt không?
Mặc dù người ta thừa nhận rộng rãi rằng công nghệ 800 volt là hướng đi mới cho xe điện nhưng dường như không phải tất cả các nhà sản xuất đều bị thuyết phục. Ví dụ, BMW đã thông báo rằng nền tảng Neue Klasse mà hãng sẽ sử dụng làm cơ sở cho toàn bộ dòng xe điện của mình sẽ có kiến trúc 800 volt. Mercedes cũng đã thông báo rằng họ sẽ đại tu lớn các mẫu EQ lớn hơn để đưa chúng lên mức điện áp 800 volt, và chiếc sedan CLA chạy hoàn toàn bằng điện cũng sẽ chạy ở điện áp 800 volt.
Geely, công ty sở hữu Volvo, cũng đã công bố kế hoạch tung ra xe điện 800 volt, vì vậy công nghệ này cũng có thể tìm đường vào Volvo trong tương lai không xa. Tuy nhiên, các nhà sản xuất khác, chẳng hạn như Toyota, Ford, Honda và Renault ở Châu Âu, đã công bố không có kế hoạch chuyển sang điện áp 800 volt, vì vậy đây dường như chưa phải là một xu hướng toàn ngành, mặc dù điều đó có thể thay đổi trong thời gian tới khoảng vài năm.
Điểm mấu chốt đối với người dùng xe điện là điện áp của xe không làm thay đổi đáng kể trải nghiệm. Không có sự khác biệt có thể nhận thấy giữa xe điện 400 volt và 800 volt theo quan điểm của người dùng cuối, vì vậy việc chọn cái này hay cái kia chỉ dựa trên điều này (trừ khi bạn là một người đam mê xe điện am hiểu công nghệ) vẫn chưa có nhiều ý nghĩa.
Quốc Huy