Cách chăm sóc xe điện trong điều kiện đóng băng: 10 lời khuyên

Mùa đông sắp đến, và nếu bạn sở hữu một chiếc xe điện, bạn phải bắt đầu tăng tốc — nhưng tại sao?

Vâng, bởi vì hiệu suất của xe điện của bạn sẽ bị ảnh hưởng khi nhiệt độ bắt đầu giảm, và có một số điều quan trọng cần biết về việc sử dụng và chăm sóc xe điện của bạn vào mùa đông.

Xe điện của bạn bị mất bao nhiêu phạm vi do thời tiết lạnh?

Nếu bạn đã sử dụng điện thoại thông minh trong điều kiện lạnh giá, bạn biết rằng hiệu suất pin sẽ bị ảnh hưởng khi nhiệt độ xuống dưới mức 0.

Khi xe điện sử dụng các hóa chất pin tương tự, hiệu suất của chúng cũng giảm khi nhiệt độ giảm. Không chỉ vậy, theo các cuộc kiểm tra được thực hiện bởi Hiệp hội Ô tô Hoa Kỳ (AAA) vào năm 2019 [PDF], phạm vi lái xe giảm 12% ở 20 độ F so với 75 độ F. Phạm vi giảm này tăng lên 41 phần trăm khi sử dụng hệ thống sưởi trong cabin.

Do đó, có thể nói rằng phạm vi hoạt động của xe điện giảm khi thời tiết bên ngoài lạnh, nhưng tại sao điều này lại xảy ra?

Vâng, có hai yếu tố chính, nhưng trước khi đi sâu vào nó, chúng ta hãy thử tìm hiểu về pin Lithium-ion.

Pin Lithium-Ion hoạt động như thế nào?

Nói một cách đơn giản, pin trên xe của bạn chuyển hóa năng lượng thành năng lượng điện. Để làm được điều này, nó sử dụng ba thứ là cực âm, cực dương và chất điện phân.

Cực dương tạo thành cực âm của pin và có mật độ nguyên tử liti giàu điện tử cao. Các nguyên tử này bị mắc kẹt trong một lớp than chì và muốn thoát ra khỏi một điện tử hóa trị của chúng để trở nên ổn định. Xu hướng mất điện tử này của các nguyên tử được gọi là tính nhạy điện, và liti là một kim loại, rất dễ nhiễm điện.

Trên cực âm, chúng ta có coban-oxit tạo thành cực dương. Thiết bị đầu cuối này mang điện tích dương vì các nguyên tử coban đã mất điện tử cho ôxy và có xu hướng nhận điện tử cao. Xu hướng thu nhận electron của nguyên tử được gọi là độ âm điện.

Tóm lại, các nguyên tử liti ở cực dương muốn mất điện tử, trong khi côban ở cực âm muốn nhận được điện tử. Do đó, các điện tử di chuyển từ cực âm sang cực dương, và chính chuyển động này của các điện tử tạo ra điện.

Ngoài ra, một chất điện phân được đặt giữa cực dương và cực âm, cho phép các ion liti di chuyển từ cực dương sang cực âm.

Quá trình nói trên xảy ra trong quá trình phóng điện và hoàn toàn ngược lại xảy ra trong quá trình sạc pin.

Tại sao phạm vi EV của bạn giảm trong mùa đông?

Bây giờ trong một môi trường giả định, phản ứng trên sẽ tiếp tục chạy mãi mãi, nhưng như chúng ta đều biết, pin không tồn tại mãi mãi. Điều này là do các phản ứng khác tiêu thụ các nguyên tử Lithium giàu điện tử, làm giảm hiệu suất của pin. Các phản ứng này xảy ra với tốc độ khác nhau ở các nhiệt độ khác nhau.

Do đó, các nhà sản xuất tế bào xác định một phạm vi nhiệt độ mà pin có thể hoạt động tối ưu. Đối với pin lithium-ion, nhiệt độ xả là từ -4 đến 140 độ F, trong khi phạm vi sạc là từ 0 đến 45 độ F.

Điều này cho thấy rõ ràng rằng pin lithium-ion có thể phóng điện ở nhiệt độ dưới 0, nhưng không nên sạc chúng cùng lúc. Ngoài ra, pin lithium-ion cung cấp hiệu suất phóng điện tốt nhất ở nhiệt độ phòng và trong những tình huống khắc nghiệt, hiệu suất của chúng sẽ giảm sút.

Lý do cho sự xuống cấp này như sau.

Khi bạn sạc pin lithium-ion, bộ sạc sẽ kéo các ion lithium từ cực âm, chuyển đổi chúng thành nguyên tử lithium bằng cách thêm một điện tử và nhúng chúng vào than chì trên cực âm.

Khi nhiệt độ giảm, các nguyên tử liti không xen kẽ trong than chì; thay vào đó, chúng phủ lên bề mặt cực dương gây ra hiện tượng mạ liti. Hiện tượng mạ liti này chuyển các nguyên tử liti có tính chất điện dương khác thành một kim loại trơ. Do đó, số lượng nguyên tử lithium có sẵn để cung cấp các electron tự do giảm xuống – làm giảm hiệu suất của pin.

Mạ liti tăng lên khi sử dụng dòng điện sạc cao.

Mặt khác, khi pin của bạn phóng điện, các ion lithium phải di chuyển từ cực dương sang cực âm. Trong quá trình này, các ion phải di chuyển qua chất điện phân, nhưng khi nhiệt độ giảm, quá trình này chậm lại do điện trở của chất điện phân tăng lên. Sự gia tăng sức đề kháng này làm giảm phạm vi mà EV của bạn cung cấp.

Ngoài những yếu tố đã đưa ra ở trên, ắc quy có nhiệm vụ giữ ấm cho cabin khi thời tiết bên ngoài lạnh giá. Do đó, ắc quy phải chạy cả xe và hệ thống sưởi, làm giảm phạm vi hoạt động hơn nữa.

10 điều bạn có thể làm để cải thiện trải nghiệm xe điện vào mùa đông

Bây giờ chúng ta đã hiểu cơ bản về lý do tại sao hiệu suất của EV của bạn giảm khi nhiệt độ xuống dưới mức 0, chúng ta có thể xem cách bạn có thể cải thiện trải nghiệm EV của mình vào mùa đông.

1. Không sạc nhanh EV của bạn ở nhiệt độ lạnh

Như đã giải thích trước đó, lớp mạ Lithium là kẻ thù lớn nhất của pin trong điều kiện thời tiết lạnh giá. Không những thế, hiện tượng này còn tăng lên khi dòng sạc cao.

Do đó, bạn không nên sạc nhanh xe điện khi nhiệt độ môi trường dưới mức đóng băng

2. Sạc chậm EV của bạn vào ban đêm

Nếu bạn dự định di chuyển một quãng đường dài bằng xe điện EV của mình, tốt nhất bạn nên sạc đầy pin vào ban đêm bằng cách sử dụng sạc cấp độ 1. Điều này không chỉ giúp bạn sạc đầy vào buổi sáng mà còn cung cấp dòng điện sạc chậm để không làm hỏng pin.

Không chỉ vậy, nếu bạn không có nhà để xe có hệ thống sưởi để sạc xe điện, việc sạc chậm sẽ giữ ấm cho pin, bảo vệ pin khỏi điều kiện thời tiết lạnh giá.

3. Chuẩn bị cho thời gian sạc lâu hơn

Vì chất điện phân trên pin của bạn hoạt động chậm chạp trong thời tiết lạnh hơn, nên sẽ mất nhiều thời gian để sạc hơn. Do đó, bạn nên chuẩn bị cho thời gian sạc lâu hơn khi sạc trong điều kiện thời tiết lạnh hơn.

4. Không để pin cạn kiệt trong điều kiện thời tiết lạnh

Nếu không sử dụng xe trong thời gian dài, bạn nên sạc đến 70% trước khi cất giữ. Làm điều này sẽ làm giảm các phản ứng làm suy giảm sức khỏe của pin của bạn.

Ngoài ra, bạn không nên để xe có phần trăm pin yếu vào ban đêm vì nó sẽ gây hại cho sức khỏe của pin.

5. Đỗ xe của bạn ở những nơi có sưởi ấm

Nếu bạn có nhà để xe nơi bạn có thể giữ xe vào ban đêm, bạn nên duy trì nhiệt độ môi trường từ 68 đến 72 độ F.

Làm điều này sẽ làm giảm các phản ứng bên trong làm suy giảm pin xe điện của bạn, mang lại hiệu suất pin tốt hơn trong thời gian dài.

6. Làm nóng xe điện trước khi đi ra ngoài

Trước khi đi làm, tốt nhất bạn nên làm nóng xe từ từ trong khi làm việc nhà hàng ngày. Điều này không chỉ giúp bạn giữ ấm khi ra ngoài, mà khi xe được làm nóng từ từ, bộ pin sẽ không bị căng thẳng nhiều khi lái xe.

Ngoài ra, bạn cũng có thể kết nối bộ sạc với ô tô của mình trong khi sưởi ấm để điện được lấy từ bộ sạc chứ không phải pin, cung cấp cho bạn nhiều phạm vi hoạt động hơn trong ngày.

7. Giữ nhiệt ở mức thấp

Nếu bạn đang có ý định đi phượt vào mùa đông, máy sưởi trên ô tô chính là kẻ thù lớn nhất của ắc quy. Mặc dù nó giữ ấm cho bạn, nhưng nó làm giảm phạm vi hoạt động của pin.

Do đó, thay vì chạy máy hết ga, tốt nhất bạn nên sử dụng ghế và vô lăng có sưởi để giữ ấm tay và cơ thể. Điều này có thể làm tăng phạm vi EV của bạn và bạn sẽ không phải sạc xe thường xuyên.

8. Sử dụng các cấp độ phá vỡ tái tạo thấp hơn

Hầu hết các loại xe điện đều cung cấp các mức phanh phục hồi khác nhau. Điều này cho phép EV sạc khi phanh của nó được áp dụng. Điều đó nói lên rằng, nếu bạn đang lái xe trong điều kiện thời tiết lạnh, mức độ tái tạo cao hơn có thể khiến xe của bạn bị trượt trên bề mặt tuyết.

Ngoài ra, mức độ phanh tái tạo cao sẽ cung cấp dòng điện cao cho pin, điều này có thể làm hỏng pin do nhiệt độ lạnh hơn.

9. Sử dụng Chế độ sinh thái

Nếu bạn không có ý định đua drag trên EV của mình, tốt nhất bạn nên bật chế độ ECO khi thời tiết bên ngoài lạnh. Làm điều này sẽ cung cấp phạm vi hoạt động tốt hơn và giảm tải cho pin của bạn – mang lại sức khỏe pin tốt hơn.

10. Xem qua danh sách kiểm tra Động cơ đốt trong (ICE)

Mặc dù lái xe điện là một trải nghiệm khác với ICE, nó vẫn có các bộ phận bên ngoài như lốp xe và cần gạt nước kính chắn gió, không hoạt động tốt trong thời tiết lạnh. Do đó, bạn nên mua một cặp cần gạt nước và lốp xe tuyết mới.

Lái xe EV trong điều kiện băng giá có an toàn không?

Một chiếc xe điện cung cấp cho người dùng một trải nghiệm lái xe khác biệt và đi kèm với nhiều chuông và còi. Điều đó nói lên rằng, thời tiết lạnh là gót chân Achilles của xe điện vì nó cản trở hoạt động hóa học của bộ pin cung cấp năng lượng cho nó.

Chủ sở hữu xe điện có thể tận dụng tối đa chiếc xe của họ được trang bị hệ thống quản lý pin thông minh và các phương pháp xử lý xe điện tốt nhất.