Công nghệ quản lý nhiệt mới có thể rút ngắn thời gian sạc xe điện xuống chỉ còn 10 phút

Duy trì pin ở vùng nhiệt độ phù hợp là yếu tố quan trọng để xe điện vận hành an toàn, sạc nhanh và đạt được quãng đường tối đa. Vì vậy, hầu hết các mẫu xe điện hiện nay đều được trang bị hệ thống sưởi – làm mát nhằm ổn định nhiệt độ pin trong nhiều điều kiện thời tiết khác nhau. Tuy nhiên, việc phát triển một hệ thống quản lý nhiệt hiệu quả lại không đơn giản và đi kèm chi phí lớn. Các bộ pin truyền thống thường sử dụng tấm làm mát đặt trên hoặc dưới mô-đun pin, tạo sự chênh lệch về khoảng cách giữa các cell và chất làm mát, từ đó khiến một số cell có nguy cơ quá nhiệt. Khi điều này xảy ra, toàn bộ bộ pin sẽ phải giảm công suất đầu vào hoặc đầu ra để bảo vệ cell yếu hơn.

Trong bối cảnh đó, Hydrohertz – công ty công nghệ có trụ sở tại Vương quốc Anh giới thiệu giải pháp Dectravalve với chi phí thấp hơn nhiều so với việc thiết kế một bộ pin hoàn toàn mới. Theo công bố của hãng, Dectravalve có khả năng sưởi ấm, làm mát hoặc phục hồi năng lượng cho pin xe điện với độ chính xác cao. Thiết bị sử dụng một đầu vào duy nhất cho chất làm mát nhưng có thể kiểm soát độc lập tới bốn vùng, không cần hệ thống van đa tầng hay đường ống phức tạp. Điều này cho phép cô lập từng khu vực mà không xảy ra dòng chảy chéo – yếu tố có thể cải thiện hiệu suất pin điện áp cao trong điều kiện vận hành thực tế.

Để chứng minh năng lực, Hydrohertz mời Warwick Manufacturing Group (WMG) thử nghiệm độc lập. Trong bài thử nghiệm với bộ pin lithium sắt phosphate (LFP) dung lượng 100 kWh tích hợp Dectravalve, nhiệt độ cell nóng nhất chỉ đạt 44,5°C với độ lệch nhiệt độ giữa các cell ở mức 2,6°C. So với bộ pin thông thường có thể nóng đến 56°C khi hoạt động ở mức tối đa, kết quả này cho thấy sự chênh lệch rõ rệt. Trên thực tế, việc giảm nhiệt độ cực đại giúp xe điện duy trì tốc độ sạc nhanh ổn định hơn, tránh tình trạng “thắt cổ chai” công suất trong quá trình sạc.

Giải pháp có thể tăng 10% phạm vi di chuyển và kéo dài tuổi thọ pin xe điện

Trong quá trình thử nghiệm, Dectravalve giúp rút ngắn thời gian sạc nhanh lên tới 68%, tức chỉ còn khoảng 10 phút thay vì 30 phút như công nghệ hiện nay. Đây được xem là bước tiến lớn trong bối cảnh người dùng mong đợi thời gian sạc tiệm cận tốc độ tiếp nhiên liệu truyền thống. Việc duy trì nhiệt độ pin ổn định hơn cũng giúp cải thiện phạm vi di chuyển, với mức tăng ước tính lên tới 10% trong điều kiện vận hành tiêu chuẩn.

Ngoài hiệu suất, công nghệ này còn mang lại lợi ích về tuổi thọ pin. Khi sự chênh lệch nhiệt độ giữa các cell được giảm thiểu, áp lực vật lý lên từng cell giảm theo, từ đó làm chậm quá trình suy giảm theo thời gian. Điều này đặc biệt quan trọng với các bộ pin điện áp cao vốn có chi phí thay thế lớn.

Martyn Talbot, Giám đốc kỹ thuật Hydrohertz cho biết không còn tồn tại mạch chung nơi nhóm cell quá nhiệt có thể lan tỏa sang khu vực khác. Việc cô lập từng vùng nhiệt giúp ngăn “hiệu ứng domino” – tình trạng điểm nóng lan rộng trong bộ pin và tạo ra môi trường nhiệt sạch, ổn định trên toàn bộ hệ thống. Talbot là kỹ sư điện – cơ khí với gần 20 năm kinh nghiệm trong ngành, hiện làm việc cùng CEO Paul Arkesden (người từng giữ các vị trí kỹ thuật cấp cao tại Singer Vehicle Design và McLaren Automotive), chịu trách nhiệm phát triển hệ truyền động cho siêu xe P1.

Dù mang lại tiềm năng lớn, công nghệ này vẫn phụ thuộc vào khả năng tiếp nhận của các nhà sản xuất xe điện. Lịch sử ngành cho thấy điều đó hoàn toàn có thể xảy ra: Yasa – công ty phát triển động cơ từ thông trục từng được Mercedes-Benz thâu tóm để trở thành công ty con, sau khi công nghệ của họ chứng minh được giá trị vượt trội. Nếu Dectravalve đi theo lộ trình tương tự, ngành xe điện có thể chứng kiến một bước tiến mới trong rút ngắn thời gian sạc, nâng cao độ bền pin và tối ưu trải nghiệm người dùng.