Xu hướng trong cơ sở hạ tầng sạc

Mặc dù phần lớn nhu cầu sạc hiện nay được đáp ứng bằng sạc tại nhà, nhu cầu về các trạm sạc công cộng ngày càng tăng để mang lại sự tiện lợi và khả năng tiếp cận tương đương với việc tiếp nhiên liệu cho các phương tiện thông thường. Đặc biệt, tại các khu vực đô thị đông đúc, nơi khả năng tiếp cận sạc tại nhà còn hạn chế, cơ sở hạ tầng sạc công cộng là yếu tố then chốt thúc đẩy việc áp dụng xe điện. Tính đến cuối năm 2022, đã có 2,7 triệu trạm sạc công cộng trên toàn thế giới, trong đó hơn 900.000 trạm đã được lắp đặt trong năm, tăng khoảng 55% so với năm 2021 và tương đương với mức tăng trưởng 50% trước đại dịch từ năm 2015 đến năm 2019.

Bộ sạc chậm

Trên toàn cầu, hơn 600.000 điểm sạc chậm công cộng1đã được lắp đặt vào năm 2022, trong đó 360.000 trạm sạc chậm được lắp đặt tại Trung Quốc, nâng tổng số trạm sạc chậm tại quốc gia này lên hơn 1 triệu trạm. Tính đến cuối năm 2022, Trung Quốc là nơi sở hữu hơn một nửa tổng số trạm sạc chậm công cộng trên toàn cầu.

Châu Âu đứng thứ hai, với tổng cộng 460.000 trạm sạc chậm vào năm 2022, tăng 50% so với năm trước. Hà Lan dẫn đầu châu Âu với 117.000 trạm, tiếp theo là khoảng 74.000 trạm ở Pháp và 64.000 trạm ở Đức. Lượng trạm sạc chậm tại Hoa Kỳ tăng 9% trong năm 2022, mức tăng trưởng thấp nhất trong số các thị trường lớn. Tại Hàn Quốc, lượng trạm sạc chậm đã tăng gấp đôi so với cùng kỳ năm trước, đạt 184.000 trạm.

Bộ sạc nhanh

Các bộ sạc nhanh công cộng, đặc biệt là những bộ sạc dọc theo đường cao tốc, cho phép hành trình dài hơn và có thể giải quyết nỗi lo về phạm vi hoạt động, một rào cản đối với việc áp dụng EV. Giống như bộ sạc chậm, bộ sạc nhanh công cộng cũng cung cấp các giải pháp sạc cho người tiêu dùng không có quyền truy cập đáng tin cậy vào bộ sạc riêng, do đó khuyến khích việc áp dụng EV trên nhiều bộ phận dân số hơn. Số lượng bộ sạc nhanh đã tăng 330.000 trên toàn cầu vào năm 2022, mặc dù một lần nữa phần lớn (gần 90%) mức tăng trưởng đến từ Trung Quốc. Việc triển khai sạc nhanh bù đắp cho việc thiếu khả năng tiếp cận bộ sạc tại nhà ở các thành phố đông dân cư và hỗ trợ các mục tiêu triển khai EV nhanh chóng của Trung Quốc. Trung Quốc chiếm tổng cộng 760.000 bộ sạc nhanh, nhưng hơn tổng số bộ sạc nhanh công cộng chỉ nằm ở mười tỉnh.

Tại Châu Âu, tổng số lượng bộ sạc nhanh đạt hơn 70.000 vào cuối năm 2022, tăng khoảng 55% so với năm 2021. Các quốc gia có lượng bộ sạc nhanh lớn nhất là Đức (hơn 12.000), Pháp (9.700) và Na Uy (9.000). Có một tham vọng rõ ràng trên khắp Liên minh Châu Âu nhằm phát triển hơn nữa cơ sở hạ tầng sạc công cộng, như được chỉ ra bởi thỏa thuận tạm thời về Quy định Cơ sở hạ tầng Nhiên liệu Thay thế (AFIR) được đề xuất, sẽ đặt ra các yêu cầu về phạm vi phủ sóng sạc điện trên toàn mạng lưới giao thông xuyên Châu Âu (TEN-T) giữa Ngân hàng Đầu tư Châu Âu và Ủy ban Châu Âu sẽ cung cấp hơn 1,5 tỷ euro vào cuối năm 2023 cho cơ sở hạ tầng nhiên liệu thay thế, bao gồm cả sạc nhanh điện.

Hoa Kỳ đã lắp đặt 6.300 bộ sạc nhanh vào năm 2022, trong đó khoảng ba phần tư là Tesla Superchargers. Tổng số bộ sạc nhanh đạt 28.000 vào cuối năm 2022. Việc triển khai dự kiến ​​sẽ tăng tốc trong những năm tới sau khi chính phủ phê duyệt (NEVI). Tất cả các tiểu bang của Hoa Kỳ, Washington DC và Puerto Rico đều tham gia chương trình và đã được phân bổ 885 triệu đô la Mỹ tiền tài trợ cho năm 2023 để hỗ trợ việc xây dựng các bộ sạc trên 122.000 km đường cao tốc. Cục Quản lý Đường bộ Liên bang Hoa Kỳ đã công bố các tiêu chuẩn quốc gia mới cho các bộ sạc EV do liên bang tài trợ để đảm bảo tính nhất quán, độ tin cậy, khả năng tiếp cận và khả năng tương thích. của các tiêu chuẩn mới, Tesla đã công bố rằng họ sẽ mở một phần của US Superchargers (trong đó Superchargers chiếm 60% tổng số bộ sạc nhanh tại Hoa Kỳ) và mạng lưới Destination Charger cho các EV không phải của Tesla.

Các điểm sạc công cộng ngày càng cần thiết để cho phép sử dụng xe điện rộng rãi hơn

Việc triển khai cơ sở hạ tầng sạc công cộng để đón đầu sự tăng trưởng doanh số bán xe điện là rất quan trọng để xe điện được áp dụng rộng rãi. Ví dụ, tại Na Uy, vào năm 2011, mỗi điểm sạc công cộng có khoảng 1,3 xe điện hạng nhẹ (LDV) chạy bằng pin, điều này đã hỗ trợ việc áp dụng rộng rãi hơn nữa. Vào cuối năm 2022, với hơn 17% xe điện hạng nhẹ (LDV) là xe điện hạng nhẹ (BEV), mỗi điểm sạc công cộng tại Na Uy có 25 xe điện hạng nhẹ (BEV). Nhìn chung, khi thị phần xe điện hạng nhẹ (LDV) chạy bằng pin tăng lên, tỷ lệ điểm sạc trên mỗi BEV sẽ giảm xuống. Tăng trưởng doanh số bán xe điện hạng nhẹ chỉ có thể duy trì nếu nhu cầu sạc được đáp ứng bằng cơ sở hạ tầng dễ tiếp cận và giá cả phải chăng, thông qua sạc riêng tại nhà hoặc tại nơi làm việc, hoặc các trạm sạc công cộng.

Tỷ lệ xe điện LDV trên mỗi trạm sạc công cộng

Tỷ lệ điểm sạc công cộng trên mỗi xe điện chạy bằng pin ở một số quốc gia so với thị phần xe điện chạy bằng pin

Mặc dù PHEV ít phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng sạc công cộng hơn BEV, việc hoạch định chính sách liên quan đến việc cung cấp đầy đủ các điểm sạc nên kết hợp (và khuyến khích) việc sạc PHEV công cộng. Nếu xét đến tổng số xe điện hạng nhẹ (LDV) trên mỗi điểm sạc, trung bình toàn cầu vào năm 2022 là khoảng mười xe điện trên mỗi trạm sạc. Các quốc gia như Trung Quốc, Hàn Quốc và Hà Lan đã duy trì dưới mười xe điện trên mỗi trạm sạc trong những năm qua. Tại các quốc gia phụ thuộc nhiều vào sạc công cộng, số lượng trạm sạc công cộng đã tăng với tốc độ tương đương với việc triển khai xe điện.

Tuy nhiên, tại một số thị trường có đặc điểm là khả năng tiếp cận rộng rãi dịch vụ sạc tại nhà (do tỷ lệ nhà ở gia đình đơn lẻ có thể lắp đặt bộ sạc cao), số lượng xe điện trên mỗi trạm sạc công cộng có thể còn cao hơn. Ví dụ, tại Hoa Kỳ, tỷ lệ xe điện trên mỗi trạm sạc là 24, và tại Na Uy là hơn 30. Khi mức độ thâm nhập thị trường của xe điện tăng lên, việc sạc công cộng ngày càng trở nên quan trọng, ngay cả ở những quốc gia này, để hỗ trợ việc sử dụng xe điện trong số những người lái xe không có lựa chọn sạc riêng tại nhà hoặc nơi làm việc. Tuy nhiên, tỷ lệ tối ưu giữa số xe điện trên mỗi trạm sạc sẽ khác nhau tùy thuộc vào điều kiện địa phương và nhu cầu của người lái xe.

Có lẽ quan trọng hơn số lượng trạm sạc công cộng hiện có là tổng công suất sạc công cộng cho mỗi xe điện, vì bộ sạc nhanh có thể đáp ứng được nhiều xe điện hơn bộ sạc chậm. Trong giai đoạn đầu áp dụng xe điện, việc công suất sạc khả dụng cho mỗi xe điện phải cao là hợp lý, giả định rằng mức sử dụng bộ sạc sẽ tương đối thấp cho đến khi thị trường trưởng thành và việc sử dụng cơ sở hạ tầng trở nên hiệu quả hơn. Phù hợp với điều này, AFIR của Liên minh Châu Âu bao gồm các yêu cầu về tổng công suất được cung cấp dựa trên quy mô đội xe đã đăng ký.

Trên toàn cầu, công suất sạc công cộng trung bình trên mỗi xe điện hạng nhẹ (LDV) là khoảng 2,4 kW/EV. Tại Liên minh Châu Âu, tỷ lệ này thấp hơn, trung bình khoảng 1,2 kW/EV. Hàn Quốc có tỷ lệ cao nhất ở mức 7 kW/EV, mặc dù hầu hết các trạm sạc công cộng (90%) đều là trạm sạc chậm.

Số lượng xe điện LDV trên mỗi điểm sạc công cộng và kW trên mỗi xe điện LDV, năm 2022

Mở

Số lượng xe điện hạng nhẹ (LDV) trên mỗi điểm sạc kW sạc công cộng trên mỗi xe điện hạng nhẹ (LDV) New Zealand Iceland Úc Na Uy Brazil Đức Thụy Điển Hoa Kỳ Đan Mạch Bồ Đào Nha Vương quốc Anh Tây Ban Nha Canada Indonesia Phần Lan Thụy Sĩ Nhật Bản Thái Lan Liên minh Châu Âu Pháp Ba Lan Mexico Bỉ Thế giới Ý Trung Quốc Ấn Độ Nam Phi Chile Hy Lạp Hà Lan Hàn Quốc 0816 243 240 485 66 47 280 889 6 10 400,61,21,82,43 3,64,24,85,46 6,67,27,8

• EV / EVSE (trục dưới cùng)
• kW / EV (trục trên cùng)

Tại các khu vực mà xe tải điện đang dần được thương mại hóa, xe tải điện chạy bằng pin có thể cạnh tranh về tổng chi phí sở hữu (TCO) với xe tải diesel thông thường trong phạm vi hoạt động ngày càng mở rộng, không chỉ trong đô thị và khu vực, mà còn trong phân khúc xe đầu kéo khu vực và đường dài. Ba yếu tố quyết định thời điểm đạt được mục tiêu là phí cầu đường; chi phí nhiên liệu và vận hành (ví dụ: chênh lệch giữa giá dầu diesel và giá điện mà tài xế xe tải phải đối mặt, và chi phí bảo dưỡng giảm); và trợ cấp CAPEX để thu hẹp khoảng cách trong giá mua xe ban đầu. Vì xe tải điện có thể cung cấp cùng một hoạt động với chi phí vòng đời thấp hơn (kể cả khi áp dụng mức chiết khấu), nên việc chủ xe kỳ vọng thu hồi chi phí ban đầu là một yếu tố quan trọng khi quyết định mua xe tải điện hay xe tải thông thường.

Nền kinh tế cho xe tải điện trong các ứng dụng đường dài có thể được cải thiện đáng kể nếu chi phí sạc có thể giảm bằng cách tối đa hóa việc sạc chậm "ngoài ca" (ví dụ: ban đêm hoặc các khoảng thời gian ngừng hoạt động dài hơn), đảm bảo hợp đồng mua số lượng lớn với các nhà điều hành lưới điện cho "giữa ca" (ví dụ: trong giờ nghỉ), sạc nhanh (lên đến 350 kW) hoặc sạc siêu nhanh (>350 kW) và khám phá các cơ hội sạc thông minh và kết nối xe với lưới điện để có thêm thu nhập.

Xe tải và xe buýt điện sẽ phụ thuộc vào việc sạc ngoài giờ làm việc để cung cấp phần lớn năng lượng. Việc này sẽ được thực hiện chủ yếu tại các trạm sạc tư nhân hoặc bán tư nhân, hoặc tại các trạm sạc công cộng trên đường cao tốc, và thường là vào ban đêm. Các trạm sạc để đáp ứng nhu cầu điện khí hóa xe tải hạng nặng ngày càng tăng sẽ cần được phát triển, và trong nhiều trường hợp có thể yêu cầu nâng cấp lưới điện phân phối và truyền tải. Tùy thuộc vào yêu cầu về phạm vi hoạt động của xe, việc sạc tại trạm sạc sẽ đủ để đáp ứng hầu hết các hoạt động của xe buýt đô thị cũng như xe tải đô thị và khu vực.

Các quy định yêu cầu thời gian nghỉ ngơi cũng có thể cung cấp khung thời gian để sạc giữa ca nếu có tùy chọn sạc nhanh hoặc siêu nhanh trên đường đi: Liên minh Châu Âu yêu cầu nghỉ 45 phút sau mỗi 4,5 giờ lái xe; Hoa Kỳ yêu cầu nghỉ 30 phút sau 8 giờ.

Hầu hết các trạm sạc nhanh dòng điện một chiều (DC) hiện có trên thị trường đều có thể cung cấp mức công suất từ ​​250-350 kW. Mục tiêu mà Hội đồng và Nghị viện Châu Âu đạt được bao gồm một quá trình triển khai cơ sở hạ tầng dần dần cho các loại xe điện hạng nặng bắt đầu từ năm 2025. Các nghiên cứu gần đây về nhu cầu điện năng cho hoạt động của xe tải khu vực và đường dài tại Hoa Kỳ và Châu Âu cho thấy rằng có thể cần công suất sạc cao hơn 350 kW và lên tới 1 MW để sạc đầy xe tải điện trong thời gian nghỉ từ 30 đến 45 phút.

Nhận thấy nhu cầu mở rộng quy mô sạc nhanh hoặc siêu nhanh là điều kiện tiên quyết để đảm bảo hoạt động trong khu vực và đặc biệt là hoạt động đường dài khả thi về mặt kỹ thuật và kinh tế, vào năm 2022, Traton, Volvo và Daimler đã thành lập một liên doanh độc lập. Với khoản đầu tư chung trị giá 500 triệu euro từ ba tập đoàn sản xuất xe hạng nặng, sáng kiến ​​này đặt mục tiêu triển khai hơn 1.700 điểm sạc nhanh (300 đến 350 kW) và siêu nhanh (1 MW) trên khắp châu Âu.

Nhiều tiêu chuẩn sạc hiện đang được áp dụng, và các thông số kỹ thuật cho sạc siêu nhanh đang được phát triển. Việc đảm bảo sự hội tụ tối đa giữa các tiêu chuẩn sạc và khả năng tương tác cho xe điện hạng nặng là cần thiết để tránh chi phí, tình trạng kém hiệu quả và những thách thức mà các nhà nhập khẩu xe và nhà điều hành quốc tế có thể gặp phải do các nhà sản xuất đi theo những hướng đi khác nhau.

Tại Trung Quốc, các nhà đồng phát triển là Hội đồng Điện lực Trung Quốc và "siêu ChaoJi" của CHAdeMO đang phát triển một tiêu chuẩn sạc cho xe điện hạng nặng với công suất lên đến vài megawatt. Tại Châu Âu và Hoa Kỳ, thông số kỹ thuật cho Hệ thống Sạc CharIN Megawatt (MCS), với công suất tối đa tiềm năng là. đang được Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) và các tổ chức khác phát triển. Thông số kỹ thuật cuối cùng của MCS, cần thiết cho việc triển khai thương mại, dự kiến ​​sẽ được công bố vào năm 2024. Sau trạm sạc megawatt đầu tiên do Daimler Trucks và Portland General Electric (PGE) cung cấp vào năm 2021, cũng như các khoản đầu tư và dự án tại Áo, Thụy Điển, Tây Ban Nha và Vương quốc Anh.

Việc thương mại hóa các bộ sạc có công suất định mức 1 MW sẽ đòi hỏi đầu tư đáng kể, vì các trạm sạc có nhu cầu công suất cao như vậy sẽ phải chịu chi phí đáng kể cho cả lắp đặt và nâng cấp lưới điện. Việc sửa đổi mô hình kinh doanh của các công ty điện lực công cộng và các quy định của ngành điện, phối hợp lập kế hoạch giữa các bên liên quan và sạc thông minh đều có thể giúp ích. Hỗ trợ trực tiếp thông qua các dự án thí điểm và các ưu đãi tài chính cũng có thể đẩy nhanh việc trình diễn và áp dụng trong giai đoạn đầu. Một nghiên cứu gần đây đã phác thảo một số cân nhắc thiết kế chính để phát triển các trạm sạc được xếp hạng MCS:

• Việc quy hoạch các trạm sạc tại các vị trí kho chứa trên đường cao tốc gần đường dây truyền tải và trạm biến áp có thể là giải pháp tối ưu để giảm thiểu chi phí và tăng cường sử dụng bộ sạc.
• Việc "điều chỉnh kích thước" các kết nối trực tiếp với đường dây truyền tải ngay từ giai đoạn đầu, qua đó dự đoán nhu cầu năng lượng của một hệ thống mà tỷ trọng vận tải hàng hóa lớn đã được điện khí hóa, thay vì nâng cấp lưới điện phân phối một cách tùy tiện và ngắn hạn, sẽ rất quan trọng để giảm chi phí. Điều này đòi hỏi một kế hoạch có cấu trúc và phối hợp chặt chẽ giữa các nhà vận hành lưới điện và các nhà phát triển cơ sở hạ tầng sạc trên khắp các lĩnh vực.
• Vì việc kết nối hệ thống truyền tải và nâng cấp lưới điện có thể mất 4-8 năm nên việc xác định vị trí và xây dựng các trạm sạc ưu tiên cao cần phải bắt đầu càng sớm càng tốt.

Các giải pháp bao gồm lắp đặt kho lưu trữ cố định và tích hợp công suất tái tạo tại địa phương, kết hợp với sạc thông minh, có thể giúp giảm cả chi phí cơ sở hạ tầng liên quan đến kết nối lưới điện và chi phí mua điện (ví dụ: bằng cách cho phép các nhà điều hành xe tải giảm thiểu chi phí bằng cách tận dụng sự thay đổi giá trong ngày, tận dụng cơ hội kết nối xe với lưới điện, v.v.).

Các lựa chọn khác để cung cấp điện cho xe tải hạng nặng chạy điện (HDV) là hoán đổi pin và hệ thống đường điện. Hệ thống đường điện có thể truyền điện cho xe tải thông qua các cuộn dây cảm ứng trên đường hoặc thông qua các kết nối dẫn điện giữa xe và đường hoặc thông qua các đường dây catenary (trên cao). Catenary và các tùy chọn sạc động khác có thể hứa hẹn sẽ giảm chi phí cấp hệ thống trong quá trình chuyển đổi sang xe tải khu vực và đường dài không phát thải, hoàn thành thuận lợi về tổng vốn và chi phí vận hành. Chúng cũng có thể giúp giảm nhu cầu về dung lượng pin. Nhu cầu về pin có thể giảm hơn nữa và việc sử dụng được cải thiện hơn nữa nếu các hệ thống đường điện được thiết kế để tương thích không chỉ với xe tải mà còn với ô tô điện. Tuy nhiên, các phương pháp tiếp cận như vậy sẽ yêu cầu thiết kế cảm ứng hoặc trên đường đi kèm với nhiều rào cản hơn về phát triển công nghệ và thiết kế, và đòi hỏi nhiều vốn hơn. Đồng thời, hệ thống đường điện đặt ra những thách thức đáng kể tương tự như những thách thức của ngành đường sắt, bao gồm nhu cầu tiêu chuẩn hóa lớn hơn về đường đi và phương tiện (như minh họa bằng xe điện và xe buýt điện), khả năng tương thích xuyên biên giới cho các chuyến đi đường dài và các mô hình sở hữu cơ sở hạ tầng phù hợp. Chúng cung cấp ít tính linh hoạt hơn cho chủ xe tải về các tuyến đường và loại phương tiện, và có chi phí phát triển cao nói chung, tất cả đều ảnh hưởng đến khả năng cạnh tranh của chúng so với các trạm sạc thông thường. Với những thách thức này, các hệ thống như vậy sẽ hiệu quả nhất khi được triển khai trước tiên trên các hành lang vận chuyển hàng hóa được sử dụng nhiều, điều này sẽ đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa các bên liên quan công và tư. Các cuộc trình diễn trên đường công cộng cho đến nay ở Đức và Thụy Điển đã dựa vào những người ủng hộ từ cả các tổ chức tư nhân và công cộng. Các lời kêu gọi thí điểm hệ thống đường điện cũng đang được xem xét ở Trung Quốc, Ấn Độ, Vương quốc Anh và Hoa Kỳ.

Nhu cầu sạc cho xe hạng nặng

Phân tích của Hội đồng Quốc tế về Giao thông Sạch (ICCT) cho thấy việc đổi pin lấy xe hai bánh điện trong dịch vụ taxi (ví dụ như xe đạp taxi) mang lại TCO cạnh tranh nhất so với xe hai bánh BEV hoặc ICE sạc điểm. Trong trường hợp giao hàng chặng cuối bằng xe hai bánh, hiện tại việc sạc điểm có lợi thế về TCO so với việc đổi pin, nhưng với các chính sách khuyến khích và quy mô phù hợp, việc đổi pin có thể trở thành một lựa chọn khả thi trong một số điều kiện nhất định. Nhìn chung, khi quãng đường di chuyển trung bình hàng ngày tăng lên, xe hai bánh điện chạy bằng pin có chức năng đổi pin sẽ tiết kiệm hơn so với xe sạc điểm hoặc xe chạy xăng. Vào năm 2021, Liên đoàn Xe máy Pin có thể đổi được đã được thành lập với mục đích tạo điều kiện thuận lợi cho việc đổi pin cho các loại xe nhẹ, bao gồm cả xe hai/ba bánh, bằng cách cùng nhau xây dựng các thông số kỹ thuật pin chung.

Việc đổi pin cho xe điện hai/ba bánh đang đặc biệt phát triển mạnh ở Ấn Độ. Hiện tại có hơn mười công ty khác nhau trên thị trường Ấn Độ, bao gồm Gogoro, một công ty xe tay ga điện và công nghệ đổi pin hàng đầu có trụ sở tại Đài Bắc, Trung Quốc. Gogoro tuyên bố pin của họ cung cấp năng lượng cho 90% xe tay ga điện tại Đài Bắc, Trung Quốc và mạng lưới Gogoro có hơn 12.000 trạm đổi pin để hỗ trợ hơn 500.000 xe điện hai bánh trên chín quốc gia, chủ yếu ở khu vực Châu Á - Thái Bình Dương. Gogoro hiện đã hình thành quan hệ đối tác với Zypp Electric có trụ sở tại Ấn Độ, một công ty điều hành nền tảng dịch vụ EV-as-a-service cho hoạt động giao hàng chặng cuối; cùng nhau, họ đang triển khai 6 trạm đổi pin và 100 xe điện hai bánh như một phần của dự án thí điểm cho hoạt động giao hàng chặng cuối giữa doanh nghiệp với doanh nghiệp tại thành phố Delhi. Đầu năm 2023, họ đã huy động được số tiền này, dự kiến ​​sẽ được sử dụng để mở rộng đội xe lên 200.000 xe điện hai bánh tại 30 thành phố của Ấn Độ vào năm 2025. Sun Mobility có lịch sử lâu đời hơn về dịch vụ đổi pin tại Ấn Độ, với hơn 100 trạm đổi pin trên khắp đất nước dành cho xe điện hai bánh và ba bánh, bao gồm cả xe xích lô điện, với các đối tác như Amazon Ấn Độ. Thái Lan cũng đang chứng kiến ​​sự phát triển của dịch vụ đổi pin cho xe ôm và tài xế giao hàng.

Mặc dù phổ biến nhất ở châu Á, hoạt động đổi pin cho xe hai bánh điện cũng đang lan rộng sang châu Phi. Ví dụ, một công ty khởi nghiệp xe máy điện ở Rwanda đang vận hành các trạm đổi pin, tập trung vào hoạt động xe ôm công nghệ đòi hỏi quãng đường di chuyển dài hàng ngày. Ampersand đã xây dựng mười trạm đổi pin ở Kigali và ba trạm ở Nairobi, Kenya. Các trạm này thực hiện gần 37.000 lượt đổi pin mỗi tháng.

Việc đổi pin cho xe hai/ba bánh mang lại lợi thế về chi phí

Đối với xe tải nói riêng, việc hoán đổi pin có thể mang lại những lợi thế đáng kể so với sạc siêu nhanh. Thứ nhất, việc hoán đổi pin chỉ mất một chút thời gian, điều mà sạc bằng cáp thường khó khăn và tốn kém, đòi hỏi bộ sạc siêu nhanh được kết nối với lưới điện trung bình đến cao áp, hệ thống quản lý pin và hóa chất pin đắt tiền. Việc tránh sạc siêu nhanh cũng có thể kéo dài dung lượng, hiệu suất và tuổi thọ pin.

Dịch vụ pin theo yêu cầu (BaaS), tách biệt việc mua xe tải và pin, và thiết lập hợp đồng thuê pin, giúp giảm đáng kể chi phí mua ban đầu. Hơn nữa, do xe tải thường phụ thuộc vào hóa chất pin lithium sắt phosphate (LFP), bền hơn pin lithium niken mangan coban oxit (NMC), nên chúng rất phù hợp để thay thế về mặt an toàn và giá cả phải chăng.

Tuy nhiên, chi phí xây dựng trạm đổi ắc quy xe tải có thể sẽ cao hơn do kích thước xe lớn hơn và ắc quy nặng hơn, đòi hỏi nhiều không gian và thiết bị chuyên dụng hơn để thực hiện việc đổi ắc quy. Một rào cản lớn khác là yêu cầu ắc quy phải được chuẩn hóa theo kích thước và dung lượng nhất định, điều mà các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) xe tải có thể coi là một thách thức đối với khả năng cạnh tranh, vì thiết kế và dung lượng ắc quy là yếu tố tạo nên sự khác biệt chính giữa các nhà sản xuất xe tải điện.

Trung Quốc đang đi đầu trong việc đổi pin cho xe tải nhờ chính sách hỗ trợ đáng kể và việc sử dụng công nghệ được thiết kế để bổ sung cho việc sạc cáp. Năm 2021, Bộ Công nghiệp và Công nghệ Trung Quốc (MIIT) đã công bố một số thành phố sẽ thí điểm công nghệ đổi pin, bao gồm cả việc đổi pin cho xe tải hạng nặng (HDV) tại ba thành phố. Hầu hết các nhà sản xuất xe tải hạng nặng lớn của Trung Quốc, bao gồm FAW, CAMC, Dongfeng, Jiangling Motors Corporation Limited (JMC), Shanxi Automobile và SAIC, đều tham gia.

Trung Quốc đi đầu trong việc thay thế pin cho xe tải

Trung Quốc cũng là quốc gia dẫn đầu về dịch vụ đổi pin cho ô tô chở khách. Trên tất cả các phương thức, tổng số trạm đổi pin tại Trung Quốc đạt gần đến cuối năm 2022, cao hơn 50% so với cuối năm 2021. NIO, công ty sản xuất ô tô hỗ trợ đổi pin và các trạm đổi pin hỗ trợ, hoạt động nhiều hơn ở Trung Quốc, báo cáo rằng mạng lưới bao phủ hơn hai phần ba Trung Quốc đại lục. Một nửa số trạm đổi pin của họ đã được lắp đặt vào năm 2022 và công ty đã đặt mục tiêu có 4.000 trạm đổi pin trên toàn cầu vào năm 2025. Các trạm đổi pin của công ty có thể thực hiện hơn 300 lần đổi pin mỗi ngày, sạc đồng thời tới 13 pin với công suất 20-80 kW.

NIO cũng công bố kế hoạch xây dựng các trạm đổi pin tại châu Âu khi các mẫu xe hỗ trợ đổi pin của họ có mặt tại thị trường châu Âu vào cuối năm 2022. Trạm đổi pin đầu tiên của NIO tại Thụy Điển được khai trương vào năm 2022, và đến cuối năm 2022, mười trạm đổi pin của NIO đã được mở trên khắp Na Uy, Đức, Thụy Điển và Hà Lan. Trái ngược với NIO, nơi các trạm đổi pin phục vụ xe NIO, các trạm của Aulton, nhà điều hành trạm đổi pin tại Trung Quốc, hỗ trợ 30 mẫu xe từ 16 hãng xe khác nhau.

Việc đổi pin cũng có thể là một lựa chọn đặc biệt hấp dẫn đối với đội xe taxi LDV, vốn nhạy cảm với thời gian sạc hơn so với xe cá nhân. Công ty khởi nghiệp Ample của Mỹ hiện đang vận hành 12 trạm đổi pin tại khu vực Vịnh San Francisco, chủ yếu phục vụ các phương tiện đi chung xe Uber.

Trung Quốc cũng là nước dẫn đầu trong việc thay thế pin cho ô tô chở khách

Tài liệu tham khảo

Bộ sạc chậm có công suất định mức nhỏ hơn hoặc bằng 22 kW. Bộ sạc nhanh là bộ sạc có công suất định mức lớn hơn 22 kW và lên đến 350 kW. "Điểm sạc" và "bộ sạc" được sử dụng thay thế cho nhau và dùng để chỉ các ổ cắm sạc riêng lẻ, phản ánh số lượng xe điện có thể sạc cùng lúc. "Trạm sạc" có thể có nhiều điểm sạc.

Trước đây chỉ là một chỉ thị, AFIR được đề xuất, sau khi được chính thức phê duyệt, sẽ trở thành đạo luật ràng buộc, quy định, trong số những điều khác, khoảng cách tối đa giữa các bộ sạc được lắp dọc theo TEN-T, tức là đường chính và đường phụ trong Liên minh Châu Âu.

Các giải pháp cảm ứng còn lâu mới có thể thương mại hóa và phải đối mặt với những thách thức trong việc cung cấp đủ năng lượng ở tốc độ đường cao tốc.