Xu hướng trong cơ sở hạ tầng sạc điện

Mặc dù hiện nay phần lớn nhu cầu sạc điện được đáp ứng bằng cách sạc tại nhà, nhưng các trạm sạc công cộng ngày càng cần thiết để mang lại sự tiện lợi và dễ tiếp cận tương tự như việc tiếp nhiên liệu cho các phương tiện truyền thống. Đặc biệt là ở các khu vực đô thị đông dân cư, nơi việc tiếp cận sạc tại nhà bị hạn chế hơn, cơ sở hạ tầng sạc công cộng là yếu tố then chốt thúc đẩy việc sử dụng xe điện. Cuối năm 2022, trên toàn thế giới có 2,7 triệu điểm sạc công cộng, trong đó hơn 900.000 điểm được lắp đặt trong năm 2022, tăng khoảng 55% so với năm 2021 và tương đương với tốc độ tăng trưởng trước đại dịch là 50% trong giai đoạn 2015-2019.

Sạc chậm

Trên toàn cầu, có hơn 600.000 điểm sạc chậm công cộng.1Năm 2022, có 360.000 trạm sạc chậm được lắp đặt, trong đó có 360.000 trạm ở Trung Quốc, nâng tổng số trạm sạc chậm tại nước này lên hơn 1 triệu. Tính đến cuối năm 2022, Trung Quốc 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. Số lượng trạm sạc chậm tại Hoa Kỳ tăng 9% trong năm 2022, tốc độ tăng trưởng thấp nhất trong số các thị trường lớn. Tại Hàn Quốc, số lượng trạm sạc chậm đã tăng gấp đôi so với năm trước, đạt 184.000 điểm sạc.

Bộ sạc nhanh

Các trạm sạc nhanh công cộng, đặc biệt là những trạm nằm dọc theo đường cao tốc, cho phép di chuyển quãng đường dài hơn và giải quyết được nỗi lo về phạm vi hoạt động, một rào cản đối với việc sử dụng xe điện. Giống như các trạm sạc chậm, các trạm sạc nhanh công cộng cũng cung cấp giải pháp sạc cho người tiêu dùng không có điều kiện tiếp cận nguồn sạc riêng đáng tin cậy, từ đó khuyến khích việc sử dụng xe điện rộng rãi hơn trong cộng đồng. Số lượng trạm sạc nhanh trên toàn cầu đã tăng thêm 330.000 trạm vào năm 2022, mặc dù phần lớn (gần 90%) sự tăng trưởng này đến từ Trung Quốc. Việc triển khai sạc nhanh bù đắp cho sự thiếu hụt nguồn sạc tại nhà ở các thành phố đông dân cư và hỗ trợ mục tiêu triển khai xe điện nhanh chóng của Trung Quốc. Trung Quốc có tổng cộng 760.000 trạm sạc nhanh, nhưng hơn một nửa tổng số trạm sạc nhanh công cộng này tập trung ở chỉ mười tỉnh.

Tại châu Âu, tổng số trạm sạc nhanh đạt hơn 70.000 vào cuối năm 2022, tăng khoảng 55% so với năm 2021. Các quốc gia có số lượng trạm sạc nhanh lớn nhất là Đức (hơn 12.000), Pháp (9.700) và Na Uy (9.000). Có một tham vọng rõ ràng trên toàn Liên minh châu Âu trong việc phát triển hơn nữa cơ sở hạ tầng sạc công cộng, như được thể hiện trong thỏa thuận sơ bộ về Quy định Cơ sở hạ tầng Nhiên liệu Thay thế (AFIR) được đề xuất, sẽ thiết lập các yêu cầu về phạm vi phủ sóng sạc điện trên toàn mạng lưới giao thông xuyên châu Âu (TEN-T). Thỏa thuận này 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.

Năm 2022, Hoa Kỳ đã lắp đặt 6.300 trạm sạc nhanh, trong đó khoảng ba phần tư là trạm sạc Supercharger của Tesla. Tổng số trạm 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 chương trình (NEVI). Tất cả các tiểu bang của Hoa Kỳ, Washington DC và Puerto Rico đều tham gia chương trình này và đã được phân bổ 885 triệu đô la Mỹ cho năm 2023 để hỗ trợ xây dựng mạng lưới trạm sạc trên 122.000 km đường cao tốc. Cục Quản lý Đường cao tốc Liên bang Hoa Kỳ đã công bố các tiêu chuẩn quốc gia mới cho các trạm sạc xe điện được tài trợ bởi liên bang để đảm bảo tính nhất quán, độ tin cậy, khả năng tiếp cận và khả năng tương thích. Theo các tiêu chuẩn mới này, Tesla đã thông báo sẽ mở một phần mạng lưới Supercharger (nơi Supercharger chiếm 60% tổng số trạm sạc nhanh tại Hoa Kỳ) và mạng lưới Destination Charger của mình cho các xe điện không phải của Tesla.

Các điểm sạc công cộng ngày càng trở nên cần thiết để thúc đẩy việc sử dụng xe điện rộng rãi hơn.

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

Tỷ lệ xe điện hạng nhẹ (LDV) trên mỗi trạm sạc công cộng

Tỷ lệ điểm sạc công cộng trên mỗi xe tải nhẹ chạy điện (LDV) ở một số quốc gia so với thị phần xe tải nhẹ chạy điện (LDV) hiện có.

Mặc dù xe PHEV ít phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng sạc công cộng hơn xe BEV, nhưng việc hoạch định chính sách liên quan đến việc đảm bảo đủ số lượng điểm sạc cần phải bao gồm (và khuyến khích) việc sạc PHEV công cộng. Nếu xét tổng số lượng xe điện hạng nhẹ (LDV) trên mỗi điểm sạc, thì mức trung bình toàn cầu 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 số lượng 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 đang mở rộng với tốc độ gần như tương đương với việc triển khai xe điện.

Tuy nhiên, ở một số thị trường có đặc điểm là sự phổ biến rộng rãi của trạm sạc tại nhà (do tỷ lệ nhà riêng có khả năng lắp đặt bộ sạc cao), số lượng xe điện trên mỗi điểm sạc công cộng thậm chí có thể cao hơn. Ví dụ, tại Hoa Kỳ, tỷ lệ xe điện trên mỗi trạm sạc là 24, và ở Na Uy là hơn 30. Khi thị phần xe điện tăng lên, các trạm sạc công cộng ngày càng trở nên quan trọng, ngay cả ở những quốc gia này, để hỗ trợ việc sử dụng xe điện đối với những người lái xe không có điều kiện tiếp cận các lựa chọn sạc tại nhà hoặc nơi làm việc. Tuy nhiên, tỷ lệ tối ưu giữa xe điện và 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 các trạm sạc nhanh có thể phục vụ nhiều xe điện hơn so với các trạm sạc chậm. Trong giai đoạn đầu của việc áp dụng xe điện, việc có công suất sạc cao cho mỗi xe điện là điều hợp lý, giả định rằng tỷ lệ sử dụng trạm 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, Quy định về Năng lượng Tái tạo Điện (AFIR) của Liên minh Châu Âu bao gồm các yêu cầu về tổng công suất điện cần cung cấp dựa trên quy mô của đội xe đã đăng ký.

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

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

Mở

Số lượng xe điện LDV trên mỗi điểm sạc kW sạc công cộng trên mỗi xe điện LDV New Zealand Iceland Australia Norway Brazil Germany Sweden United States Denmark Portugal United Kingdom Spain Canada Indonesia Finland Switzerland Japan Thailand European Union France Poland Mexico Belgium World Italy China India South Africa Chile Greece Netherlands Korea 0 8 16 24 32 40 48 56 6 47 28 0 8 8 96 10 40 0.6 1.2 1.8 2.4 33.6 4.2 4.8 5.4 6 6.6 7.2 7.8

• Xe điện / Trạm sạc xe điện (trục dưới)
• kW / EV (trục trên)

Tại các khu vực mà xe tải điện đang 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 nhiều lĩnh vực hoạt động, không chỉ ở đô thị và khu vực, mà còn cả trong phân khúc vận tải đường dài và đường dài bằng xe đầu kéo. Ba yếu tố quyết định thời điểm đạt được tổng chi phí sở hữu là phí cầu đường; chi phí nhiên liệu và vận hành (ví dụ: chênh lệch giữa giá diesel và điện mà người vận hành xe tải phải trả, và chi phí bảo trì giảm); và trợ cấp vốn đầu tư (CAPEX) để giảm khoảng cách trong giá mua xe ban đầu. Vì xe tải điện có thể cung cấp các hoạt động tương tự với chi phí trọn đời thấp hơn (kể cả khi áp dụng mức chiết khấu), thời gian mà chủ sở hữu xe kỳ vọng thu hồi chi phí ban đầu là yếu tố then chốt trong việc quyết định mua xe tải điện hay xe tải thông thường.

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

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

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

Hầu hết các trạm sạc nhanh dòng điện một chiều (DC) thương mại hiện nay cho phép công suất từ ​​250-350 kW. Thỏa thuận đạt được giữa Hội đồng và Nghị viện châu Âu bao gồm một quá trình triển khai dần dần cơ sở hạ tầng cho xe tải điện hạng nặng bắt đầu từ năm 2025. Các nghiên cứu gần đây về nhu cầu năng lượng cho hoạt động vận tải đường dài và khu vực ở Mỹ và châu Âu cho thấy công suất sạc cao hơn 350 kW, thậm chí lên đến 1 MW, có thể cần thiết để sạc đầy pin cho 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 như một điều kiện tiên quyết để đảm bảo tính khả thi về mặt kỹ thuật và kinh tế cho cả hoạt động khu vực và đặc biệt là hoạt động đường dài, vào năm 2022, Traton, Volvo và Daimler đã thành lập một liên doanh độc lập. Với tổng vốn đầu tư 500 triệu euro từ ba tập đoàn sản xuất xe tải hạng nặng, sáng kiến ​​này nhằm mục đích triển khai hơn 1.700 điểm sạc nhanh (300 đến 350 kW) và siêu nhanh (1 MW) trên khắp châu Âu.

Hiện nay có nhiều tiêu chuẩn sạc khác nhau đang được sử dụng, và các thông số kỹ thuật cho sạc siêu nhanh đang được phát triển. Việc đảm bảo sự hội tụ tối đa các tiêu chuẩn sạc và khả năng tương thích giữa các loại xe điện hạng nặng là cần thiết để tránh chi phí, sự thiếu hiệu quả và những thách thức mà các nhà nhập khẩu xe và các nhà khai thác quốc tế sẽ phải đối mặt nếu các nhà sản xuất đi theo những con đường khác nhau.

Tại Trung Quốc, các đơn vị đồng phát triển là Hội đồng Điện lực Trung Quốc và “ultra 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, các thông số kỹ thuật cho Hệ thống Sạc Megawatt CharIN (MCS), với công suất tối đa tiềm năng, đang được Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) và các tổ chức khác phát triển. Các thông số kỹ thuật MCS cuối cùng, cần thiết cho việc triển khai thương mại, dự kiến ​​sẽ được công bố vào năm 2024. Sau khi trạm sạc megawatt đầu tiên được 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 trạm sạc có công suất định mức 1 MW sẽ đòi hỏi đầu tư đáng kể, vì các trạm có nhu cầu công suất cao như vậy sẽ phát sinh chi phí đáng kể cả về lắp đặt và nâng cấp lưới điện. Việc xem xét lại mô hình kinh doanh của các công ty điện lực nhà nước và các quy định trong 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 quá trình trình diễn và áp dụng trong giai đoạn đầu. Một nghiên cứu gần đây đã nêu ra một số cân nhắc thiết kế quan trọng để phát triển các trạm sạc đạt tiêu chuẩn MCS:

• Việc bố trí các trạm sạc tại các khu vực kho bãi 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 hiệu quả sử dụng trạm sạc.
• Việc “tối ưu hóa” các kết nối trực tiếp với đường dây truyền tải ngay từ giai đoạn đầu, nhằm dự đoán nhu cầu năng lượng của một hệ thống mà phần lớn hoạt động vận tải hàng hóa đã được điện khí hóa, thay vì nâng cấp lưới phân phối một cách tùy tiện và ngắn hạn, sẽ rất quan trọng để giảm chi phí. Điều này đòi hỏi kế hoạch có cấu trúc và phối hợp giữa các nhà điều hành lưới điện và các nhà phát triển cơ sở hạ tầng sạc điện trên nhiều lĩnh vực.
• Vì việc kết nối hệ thống truyền tải và nâng cấp lưới điện có thể mất từ ​​4 đến 8 năm, việc lựa chọn địa điểm và xây dựng các trạm sạc ưu tiên cao cần phải bắt đầu càng sớm càng tốt.

Các giải pháp bao gồm lắp đặt hệ thống lưu trữ cố định và tích hợp công suất năng lượng tái tạo tại chỗ, 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 biến động giá cả trong suốt cả ngày, tận dụng các cơ hội kết nối xe với lưới điện, v.v.).

Các lựa chọn khác để cung cấp năng lượng cho xe tải hạng nặng chạy điện (HDV) là thay pin và hệ thống đường bộ điện. Hệ thống đường bộ điện có thể truyền năng lượng cho xe tải thông qua các cuộn cảm ứng trên đường, hoặc thông qua các kết nối dẫn điện giữa xe và đường, hoặc thông qua đường dây trên cao. Hệ thống đường dây trên cao và các tùy chọn sạc động khác có thể hứa hẹn giảm chi phí hệ thống trong quá trình chuyển đổi sang xe tải đường dài và khu vực không phát thải, cạnh tranh thuận lợi về tổng chi phí vốn và chi phí vận hành. Chúng cũng có thể giúp giảm nhu cầu về dung lượng pin. Nhu cầu về pin có thể được giảm hơn nữa và việc sử dụng được cải thiện hơn nữa nếu hệ thống đường bộ điện được thiết kế tương thích không chỉ với xe tải mà còn với ô tô điện. Tuy nhiên, những cách tiếp cận như vậy sẽ yêu cầu thiết kế cảm ứng hoặc trên đường, đi kèm với nhiều thách thức hơn về phát triển và thiết kế công nghệ, và tốn nhiều vốn hơn. Đồng thời, hệ thống đường bộ điện đặt ra những thách thức đáng kể tương tự như ngành đường sắt, bao gồm nhu cầu tiêu chuẩn hóa tuyến đường và phương tiện cao hơn (như minh họa với 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. Hệ thống này cung cấp ít sự linh hoạt hơn cho chủ xe tải về tuyến đường và loại xe, đồng thời có chi phí phát triển cao, tất cả đều ảnh hưởng đến khả năng cạnh tranh của chúng so với các trạm sạc thông thường. Trước những thách thức này, các hệ thống như vậy sẽ được triển khai hiệu quả nhất trước tiên trên các hành lang vận chuyển hàng hóa có mật độ sử dụng cao, điều này đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa các bên liên quan trong khu vực công và tư. Các cuộc trình diễn trên đường công cộng ở Đức và Thụy Điển cho đến nay đều dựa vào sự 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, Anh và Hoa Kỳ.

Nhu cầu sạc điện cho xe tải hạng nặng

Phân tích của Hội đồng Quốc tế về Giao thông Sạch (ICCT) cho thấy việc thay pin cho xe máy điện trong dịch vụ taxi (ví dụ như xe ôm) mang lại tổng chi phí sở hữu (TCO) cạnh tranh nhất so với xe máy điện sạc điểm hoặc xe máy chạy xăng. Trong trường hợp giao hàng chặng cuối bằng xe máy, sạc điểm hiện đang có lợi thế về TCO so với thay pin, nhưng với các chính sách khuyến khích phù hợp và quy mô lớn, việc thay 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 máy điện sử dụng pin có hệ thống thay pin sẽ tiết kiệm hơn so với sạc điểm hoặc xe chạy xăng. Năm 2021, Hiệp hội Xe máy Pin Thay Thế (Swappable Batteries Motorcycle Consortium) được thành lập với mục đích tạo điều kiện thuận lợi cho việc thay pin của các phương tiện hạng nhẹ, bao gồm cả xe hai/ba bánh, bằng cách hợp tác để xây dựng các thông số kỹ thuật pin chung.

Việc thay 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, trong đó có Gogoro, một công ty hàng đầu về công nghệ xe tay ga điện và thay pin có trụ sở tại Đài Loan. Gogoro tuyên bố pin của họ cung cấp năng lượng cho 90% xe tay ga điện tại Đài Loan, và mạng lưới của Gogoro có hơn 12.000 trạm thay 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 hợp tác với Zypp Electric có trụ sở tại Ấn Độ, công ty vận hành nền tảng dịch vụ xe điện (EV-as-a-service) cho dịch vụ giao hàng chặng cuối; cùng nhau, họ đang triển khai 6 trạm thay 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 một khoản vốn, số tiền này sẽ được sử dụng để mở rộng đội xe của họ lên 200.000 xe máy điện tại 30 thành phố của Ấn Độ vào năm 2025. Sun Mobility có lịch sử lâu đời trong lĩnh vực đổi pin tại Ấn Độ, với hơn các trạm đổi pin trên khắp cả nước dành cho xe máy điện hai và ba bánh, bao gồm cả xe kéo điện, với các đối tác như Amazon Ấn Độ. Thái Lan cũng đang chứng kiến ​​sự phát triển của dịch vụ đổi pin dành cho xe ôm và tài xế giao hàng.

Mặc dù phổ biến nhất ở châu Á, việc đổi pin cho xe máy điện cũng đang lan rộng sang châu Phi. Ví dụ, một công ty khởi nghiệp xe máy điện của Rwanda vận hành các trạm đổi pin, tập trung phục vụ các dịch vụ xe ôm cần quãng đường di chuyển dài mỗi 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 thay thế pin cho xe hai/ba bánh mang lại lợi thế về chi phí.

Đặc biệt đối với xe tải, việc thay pin có thể mang lại nhiều lợi thế hơn so với sạc siêu nhanh. Thứ nhất, việc thay pin có thể mất rất ít thời gian, điều này khó và tốn kém nếu sử dụng sạc bằng cáp, vốn yêu cầu bộ sạc siêu nhanh kết nối với lưới điện trung và cao áp, cùng với các hệ thống quản lý pin và hóa chất pin đắt tiền. Tránh sạc siêu nhanh cũng có thể kéo dài dung lượng, hiệu suất và tuổi thọ chu kỳ của pin.

Dịch vụ pin theo yêu cầu (Battery-as-a-service - 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. Ngoài ra, vì xe tải thường sử dụng pin lithium sắt photphat (LFP), bền hơn pin lithium niken mangan coban oxit (NMC), nên chúng rất phù hợp cho việc thay thế về mặt an toàn và giá cả phải chăng.

Tuy nhiên, chi phí xây dựng trạm thay pin cho xe tải có thể sẽ cao hơn do kích thước xe lớn hơn và pin nặng hơn, đòi hỏi nhiều không gian và thiết bị chuyên dụng hơn để thực hiện việc thay thế. Một rào cản lớn khác là yêu cầu pin phải được tiêu chuẩn hóa theo kích thước và dung lượng nhất định, điều mà các nhà sản xuất xe tải có thể coi là thách thức đối với khả năng cạnh tranh vì thiết kế và dung lượng pin là yếu tố khác biệt quan trọng giữa các nhà sản xuất xe tải điện.

Trung Quốc đang dẫn đầu trong lĩnh vực thay pin cho xe tải nhờ sự hỗ trợ chính sách đáng kể và việc sử dụng công nghệ được thiết kế để bổ sung cho việc sạc bằng cáp. Năm 2021, Bộ Công nghiệp và Công nghệ Thông tin Trung Quốc (MIIT) thông báo rằng một số thành phố sẽ thí điểm công nghệ thay pin, bao gồm cả việc thay 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 đang dẫn đầu trong lĩnh vực thay thế pin cho xe tải.

Trung Quốc cũng là quốc gia dẫn đầu về công nghệ thay pin cho xe ô tô chở khách. Trên tất cả các loại phương tiện, tổng số trạm thay pin tại Trung Quốc đạt gần 50% vào cuối năm 2022, cao hơn 50% so với cuối năm 2021. NIO, nhà sản xuất ô tô có khả năng thay pin và các trạm thay pin hỗ trợ, vận hành hơn 4.000 trạm tại Trung Quốc, báo cáo rằng mạng lưới của họ bao phủ hơn 2/3 diện tích Trung Quốc đại lục. Một nửa số trạm thay pin của họ được lắp đặt vào năm 2022, và công ty đã đặt mục tiêu đạt 4.000 trạm thay pin trên toàn cầu vào năm 2025. Các trạm thay pin của công ty có thể thực hiện hơn 300 lần thay pin mỗi ngày, sạc đồng thời tối đa 13 pin với công suất từ ​​20-80 kW.

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

Việc đổi pin cũng có thể là một lựa chọn đặc biệt hấp dẫn đối với các đội xe taxi LDV, vốn nhạy cảm hơn với thời gian sạc 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 xe Uber.

Trung Quốc cũng là quốc gia dẫn đầu trong lĩnh vực thay thế pin cho xe hơi chở khách.

Tài liệu tham khảo

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

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

Các giải pháp cảm ứng còn khá xa so với việc thương mại hóa và phải đối mặt với những thách thức trong việc cung cấp đủ công suất ở tốc độ cao trên đường cao tốc.