Không chỉ xe Tesla mà tất cả ô tô điện đều không đáng mua

Vào tháng 8 năm 2020, chủ sở hữu một chiếc xe điện Tesla ở Ôn Châu, Trung Quốc đã đâm vào cột chắn trong khu dân cư và đâm liên tiếp vào 14 phương tiện giao thông khác, chiếc xe bay lên 3 mét, sự việc hiện vẫn đang trong quá trình thẩm định trách nhiệm. Mặc dù luôn được trợ cấp để giảm giá bằng mọi cách, thông tin này đã làm lung lay niềm tin của người dùng đối với xe điện.

Không chỉ xe Tesla, mà tất cả các xe điện đều chưa hoàn thiện. Cho dù đó là Weilai, BYD hay Tesla, miễn chúng là xe điện, chúng đều phải đối mặt với cùng một vấn đề nan giải về kỹ thuật - mật độ năng lượng của pin là không đủ. Nó không chỉ mang lại trọng lượng nặng, tiêu thụ nhiều năng lượng và gây ô nhiễm do pin thải cao mà còn mang đến các vấn đề về an toàn.

Loại sai sót kỹ thuật này không thể được giải quyết bằng truyền thông, 5G và mã hóa, càng không thể chỉ hy vọng đến các Slide trình diễn và các bài diễn giảng. Các doanh nhân có thể sử dụng các phương pháp tiếp thị thông minh để thu hút đầu tư và tạo dựng tên tuổi, nhưng một khi họ gặp phải vấn đề kỹ thuật cốt lõi của pin, tất cả các thương hiệu xe điện sẽ bị mắc kẹt ở đây.

Xe điện bị xe nhiên liệu thay thế

Nhiều người nghĩ rằng xe điện là sản phẩm công nghệ cao mới được phát triển trong những năm gần đây, thậm chí có người còn lầm tưởng Tesla là hãng tiên phong về xe điện. Trên thực tế, xe điện không có gì mới.

Chiếc ô tô điện đầu tiên trên thế giới được sản xuất bởi một người Mỹ tên là Anderson trong khoảng thời gian từ 1832 đến 1839. Người ta nói rằng Anderson ghét phân ngựa và không thể dạy ngựa đi vệ sinh, vì vậy ông muốn sử dụng các phương pháp khác thay thế cho ngựa. Ông đã lắp một động cơ điện và pin khô vào toa xe, và chỉ việc lên đường. Mặc dù nó chạy khá chậm và không đi được xa, nhưng nó vẫn là một chiếc xe điện.

Kiểu dáng xe điện của Anderson

Năm 1834, Thomas Davenport sản xuất ô tô điện chạy bằng động cơ điện 1 chiều ở Hoa Kỳ; năm 1873, Robert Davidson, người Anh, đã phát minh ra một chiếc ô tô điện với nguồn điện là pin; năm 1859, nhà máy Frenchman đã phát minh ra pin lưu trữ axit-chì, cung cấp năng lượng rẻ cho xe điện; năm 1881, kỹ sư người Pháp Gustav Truff chế tạo chiếc xe ba bánh chạy bằng pin chì-axit đầu tiên.

Xe điện của Thomas Parker chế tạo ở Anh, ảnh chụp năm 1895. (Miền công cộng)

Ô tô điện của một công ty Nhật chế tạo năm 1947. (Wikipedia)

Trong một thời gian dài, đã có nhiều xe điện hơn xe xăng. Cho đến khoảng năm 1920, với sự cải tiến của công nghệ khai thác và lọc dầu, số lượng phương tiện chạy bằng nhiên liệu đã vượt quá số lượng phương tiện chạy bằng điện.

Thời kỳ đầu, mặc dù những chiếc xe này chạy không nhanh và có hình thức đơn giản, nhưng nguyên tắc hoạt động giống như những chiếc xe điện hiện đại, đó là pin, động cơ và bộ điều khiển.

Về cấu tạo và nguyên lý, xe điện đơn giản hơn nhiều so với xe nhiên liệu. Cấu tạo của động cơ điện đơn giản hơn hàng chục lần so với động cơ đốt trong. Việc sản xuất các phương tiện chạy bằng nhiên liệu đòi hỏi khả năng thiết kế và gia công cơ khí rất mạnh để có thể cạnh tranh. Có rất nhiều gã khổng lồ trong lĩnh vực truyền thống này và các công ty mới thành lập rất khó bứt phá.

Do việc sản xuất xe điện đơn giản hơn nhiều so với xe chạy bằng nhiên liệu, nó mang đến cho mọi người ước mơ vượt qua những khúc cua. Đặc biệt, một số lượng lớn những người thành công ban đầu đã tham gia vào internet, dựa vào những thành tựu trong ngành công nghệ, muốn bứt phá trong lĩnh vực này.

Ông Diệp Văn Quý ngồi trong chiếc xe điện do ông chế tạo. (Ảnh sohu)

Nhà kinh doanh xe điện sớm nhất ở Trung Quốc là Diệp Văn Quý, người giàu nhất Ôn Châu 30 năm trước. Những người khác khuyên ông nên chế tạo phương tiện chạy bằng nhiên liệu, nhưng Diệp Văn Quý có tầm nhìn xa, cho rằng sớm muộn phương tiện chạy bằng nhiên liệu cũng sẽ bị thay thế bằng phương tiện chạy bằng điện. Xe điện của Diệp Văn Quý có thể chạy hơn 200 km trong một lần sạc, lập kỷ lục thế giới vào thời điểm đó.

Sau đó, nhà máy ô tô của Diệp Văn Quý bị phá sản. Thất bại của Diệp Văn Quý không phải do ông ta thiếu kiến ​​thức hay năng lực. Có bao nhiêu người ở Trung Quốc vào năm 1989 có thể đi trước Tesla vài năm như Diệp Văn Quý, chuyên tâm phát triển xe điện đáp ứng các tiêu chuẩn hiện đại?

Diệp Văn Quý không tự tin một cách mù quáng. Ông đã tham khảo ý kiến ​​​​của nhiều chuyên gia hàng đầu, họ nói với ông rằng công nghệ pin sẽ sớm tạo ra bước đột phá và rằng trong một tương lai không xa, việc sạc điện cho ô tô sẽ tiện lợi như đổ xăng.

Thật không may, dự báo của các chuyên gia này là quá lạc quan. Sự phát triển của công nghệ pin là khá chậm.

Thắt cổ chai: Pin chỉ tăng gấp đôi dung lượng sau 30 năm

Đã hơn 30 năm kể từ khi ông Diệp Văn Quý chế tạo xe điện. Trong ba thập kỷ qua, công nghệ đã phát triển vượt bậc, mật độ dung lượng pin đã tăng lên bao nhiêu? Gần gấp đôi.

Khi nói đến công nghệ pin, không có phép màu nào tăng gấp đôi dung lượng trong mười tám tháng. Pin lithium 18650 được sử dụng trong ô tô Tesla đã được Tập đoàn Sony tung ra thị trường cách đây 30 năm, đã 30 năm trôi qua và không có loại pin nào tốt hơn có thể thay thế pin lithium.

Đối với pin chì-axit cũ hơn, nó chưa bao giờ bị loại bỏ kể từ khi nó được phát minh vào năm 1859. Giờ đây, ắc quy trong đại đa số các phương tiện sử dụng nhiên liệu trên thế giới là ắc quy chì-axit. Xe điện hai bánh, xe điện ba bánh cũng sử dụng ắc quy axit-chì. Xét về độ an toàn, độ tin cậy, dễ bảo trì, tiết kiệm chi phí và khả năng tái chế, ắc quy axit-chì vẫn vượt trội.

Nếu tôi dự đoán sự phát triển của công nghệ pin trong tương lai, tôi sẽ đưa ra một dự đoán có liên quan đến lịch sử: giả sử rằng xu hướng phát triển của mật độ dung lượng pin và tốc độ sạc giống như trong quá khứ, sẽ mất ba mươi năm để gấp đôi. Ba mươi năm sau, nếu bạn lái một chiếc ô tô điện thông thường để tham gia một chuyến du lịch tự lái, bạn sẽ tìm thấy một trạm sạc để sạc nó trong một giờ sau ba giờ lái xe. Trong giờ này, bạn có thể ăn uống, đi dạo hoặc quẹt thẻ điện thoại của bạn.

Có người sẽ nghĩ: Chẳng phải đã có ô tô điện chạy 500 km trong một lần sạc sao? Thậm chí có những con đường hơn sáu, bảy trăm cây số.

Thật không may, điều này đạt được bằng cách xếp chồng một số lượng lớn pin. Bản thân pin chiếm một trọng lượng rất lớn. Để thực hiện an toàn, sức mạnh của bản thân chiếc xe phải được tăng lên, do đó trọng lượng chung của toàn bộ chiếc xe là vô cùng lớn. Trọng lượng tăng dẫn đến tiêu thụ năng lượng cao và hiệu quả thấp.

Do đó, những phương tiện chạy điện với quãng đường dài này cuối cùng trở thành phương tiện sử dụng nhiều năng lượng và kém thân thiện với môi trường hơn so với phương tiện chạy bằng nhiên liệu. Một trong những ví dụ điển hình nhất là chiếc Tesla đầu tiên ở Singapore bị phạt vì tiêu thụ năng lượng cao.

Một vấn đề khác là ô nhiễm lớn do số lượng lớn pin gây ra. Sau vài năm sử dụng, pin cần được thay thế và pin cũ trở thành chất thải nguy hại. Trẻ em giờ cũng biết rằng điện thoại di động cũ và các loại rác khác có pin lithium nên được tái chế đặc biệt. Một xe điện Tesla có bao nhiêu pin? Có 7.000 viên pin 18650, kích thước tương đương với 10.000 viên pin iPhone.

Nếu tất cả mọi người đều lái ô tô điện, họ sẽ phải thải bỏ lượng pin lithium thải ra gấp 10.000 lần so với pin điện thoại di động.

Ngoài việc phụ thuộc vào số lượng lớn pin, một trong những điểm bán hàng của một số loại xe điện là "mở rộng phạm vi hoạt động", người ta nói rằng với công nghệ mở rộng phạm vi hoạt động, xe điện có thể chạy thêm hàng trăm km.

Cái gọi là công nghệ mở rộng phạm vi hoạt động thực chất là một động cơ đốt trong được trang bị bình xăng, điều khiển động cơ điện và sạc pin cho xe điện. Ví dụ, nếu bạn muốn kéo dài phạm vi hoạt động cho chiếc xe điện hai bánh của mình, bạn có thể đặt một máy phát điện chạy bằng xăng ở ghế sau và gắn một bình xăng lớn bên cạnh để kéo dài phạm vi hoạt động. Nếu hết điện trên đường, bạn có thể tìm một cây xăng để đổ xăng.

Vô lý hơn nữa là để phát huy khả năng đi đường dài, một chiếc ô tô điện có thêm rơ-moóc phía sau, trên rơ-moóc có gắn máy phát điện và bình xăng lớn. Tôi nghĩ, nếu nó đủ bình chứa, nó có thể kéo theo một chiếc xe bồn chở dầu phía sau, chất đầy 20 tấn dầu và tăng tầm hoạt động mỗi lần lên hàng chục nghìn km.

Bản thân chiếc xe điện không có khó khăn về kỹ thuật, nhưng công nghệ pin thì khó về mặt kỹ thuật. Từ khía cạnh này, thậm chí có thể nói rằng xe điện chỉ là một phụ kiện của pin.

Trò cười xe điện

Xe điện có thể giảm lượng khí thải trong thành phố và chuyển ô nhiễm ban đầu ở khu vực đô thị sang các nhà máy điện và các khu vực khác, vì vậy việc phát triển xe điện ở các thành phố lớn có ý nghĩa tích cực. Tuy nhiên, do hạn chế của công nghệ ắc quy nên ắc quy xe điện hiện tại nặng, thân xe nặng, tiêu hao năng lượng cao, ắc quy thải ra gây ô nhiễm nhiều. Một số kỹ sư đã thực hiện các tính toán phức tạp và phát hiện ra rằng ô nhiễm tổng thể của xe điện thực sự cao hơn so với xe chạy xăng. Vì vậy, vì mục đích bảo vệ môi trường, đừng chọn các loại xe điện như Tesla hay Weilai.

Xe điện thực sự thân thiện với môi trường là loại xe có hai bánh và ba bánh, là loại xe tay ga nhẹ, tốc độ thấp dành cho người già.

Trung Quốc hiện có hơn 300 triệu xe điện hai bánh và 20 triệu người tham gia vào ngành chuyển phát nhanh và giao đồ ăn sử dụng xe điện hai bánh và ba bánh với số lượng lớn để góp phần bảo vệ môi trường.

Nhưng thật không may, loại phương tiện điện thân thiện với môi trường này không thuộc phạm vi hỗ trợ của chính phủ và nhiều thành phố đang hạn chế chúng.

Từ quan điểm an toàn, xe điện không được khuyến khích. Cho dù các nhà sản xuất có khoe khoang về độ an toàn của chúng như thế nào thì xe điện chạy bằng pin lithium vẫn chưa thực sự an toàn. Tai nạn cháy nổ liên tiếp của Tesla và NIO là sự thật.

Có lẽ người dùng sẽ hỏi: Tại sao nhà sản xuất không sử dụng loại pin an toàn hơn?

Sự an toàn của pin lithium có liên quan đến mật độ năng lượng. Mật độ năng lượng càng thấp thì độ an toàn càng cao. Nói cách khác, muốn an toàn hơn thì phải dùng pin có mật độ năng lượng thấp, dẫn đến tăng tốc chậm, kích thước lớn, trọng lượng nặng và thời lượng pin kém.

Để tăng tính an toàn, cần bổ sung thêm các biện pháp bảo vệ loại pin dễ bị cháy khi va chạm này, xe điện sẽ cồng kềnh hơn, kém hiệu quả hơn, điều này chẳng đáng là bao.

Pin chì-axit cổ xưa an toàn hơn pin lithium. Nhưng mật độ năng lượng thấp hơn nhiều so với pin lithium nên không có khả năng cạnh tranh trên các phương tiện tốc độ cao.

Nếu bạn sử dụng ô tô điện để bảo vệ môi trường thì nên mua ô tô điện hai bánh, chẳng hạn như ngôi sao bóng rổ James Harden đã trở nên nổi tiếng ở Thượng Hải vì bị phạt vì đi ô tô điện.

Nếu bạn chỉ đi lại trong thành phố, bạn vẫn có chỗ đậu xe và cục sạc ở nhà, và bạn có các phương tiện sử dụng nhiên liệu khác để đi lại, bạn cũng có thể mua một chiếc ô tô điện nhẹ cho vui, ít tiếng ồn và độ rung, và rất thoải mái khi lái xe.

Các loại xe điện như Tesla, BYD và Weilai là những loại cuối cùng bạn nên mua.

Đối với các tuyên bố của nhiều quốc gia khác nhau về việc cấm các phương tiện chạy bằng nhiên liệu trong vòng bao nhiêu năm gì đó, bạn chỉ coi đó là một trò đùa. Đánh giá từ công nghệ pin hiện tại, việc cấm hoàn toàn các phương tiện sử dụng nhiên liệu trong vòng 30 năm là không thực tế.

Đối với các nguồn năng lượng mới khác, chẳng hạn như pin nhiên liệu hydro, siêu tụ điện, pin nhôm-không khí và pin graphene, chúng còn lâu mới đủ trưởng thành để thay thế các loại pin khác nhau chứ chưa nói đến việc thay thế nhiên liệu làm nguồn năng lượng chính cho phương tiện giao thông.

Ngành công nghiệp ô tô ban đầu là một ngành công nghiệp truyền thống rất vững chắc. Những người xấu trong ngành này bắt đầu sinh sôi khi các quốc gia trợ cấp cho các phương tiện năng lượng mới. Có nhiều trò đùa khác nhau trong ngành này, bắt đầu từ những chiếc ô tô nhân tạo trên Internet.

May mắn thay, tại Hoa Kỳ, cựu Tổng thống Trump đã quyết định cấm các khoản trợ cấp này, điều này sẽ được nhiều quốc gia làm theo. Nhìn từ góc độ của tương lai, cái gọi là phương tiện năng lượng mới là một trò hề trong đó một doanh nhân sử dụng khái niệm bảo vệ môi trường để “bắt cóc” đất nước và “cướp tiền” của người nộp thuế. Các khoản trợ cấp và nhượng quyền cấp phép của một số thành phố đối với các nguồn năng lượng mới đều là những trò đùa lố bịch trong tương lai.

Nếu bạn chỉ mua một chiếc xe gia đình, hãy mua một chiếc xe tiết kiệm nhiên liệu thay vì tiêu quá nhiều tiền vào xe điện rồi tự chuốc lấy rắc rối.

(Bài viết thể hiện quan điểm của tác giả, không hẳn là quan điểm của NTDVN)

Nam Dương Phú Thương - Aboluowang
Lý Ngọc biên dịch