Khoáng chất lithium được dùng chủ yếu để làm pin điện xe hơi. (Hình: Martin Bernetti/AFP via Getty Images)

LOS ANGELES, California (NV) – So với xe xăng thông thường được phát triển liên tục trong một thế kỷ qua, kỹ thuật xe điện vẫn còn đang ở giai đoạn khởi đầu, đặc biệt là về kỹ thuật phòng cháy.

Theo trang thông tin về xe điện Electric Vehicle Info, trong một vài năm qua, số vụ tai nạn xe điện liên quan đến bình điện đã tăng đáng kể.

Giải pháp “battery swapping,” đổi bình điện cạn lấy bình đầy, có thể giúp giảm rủi ro cháy nổ bình điện trên xe điện, đồng thời giải quyết vấn đề thời gian cần sạc bình điện.

Nguyên nhân khiến pin xe hơi dễ bốc cháy

Phần lớn các trường hợp cháy nổ trên xảy ra do hiện tượng tỏa nhiệt (thermal runaway), gây ra do kỹ thuật sạc nhanh, một tính năng sạc bình điện được sử dụng phổ biến hiện nay.

Những mối lo ngại về an toàn có thể làm chậm quá trình chuyển đổi sang xe điện.

Tỏa nhiệt là một hiện tượng xảy ra khi nhiệt độ của bình điện chạm đến mức nguy cấp, làm tăng tốc các phản ứng hóa học bên trong bình. Những phản ứng này làm tăng nhiệt độ của bình, khiến tốc độ phản ứng lại tiếp tục tăng, tạo ra một vòng xoắn nguy hiểm.

Tình trạng này thường xảy ra do tác động cơ học, điện, và nhiệt.

Cả ba yếu tố tác động này có thể gây đoản mạch bên trong bình điện, gây ra hiện tượng tỏa nhiệt liên tục dẫn đến bình xả ra khí độc và nổ.

Một số nguyên nhân khác phía sau các vụ cháy nổ xe điện là hệ thống kiểm soát tỏa nhiệt không hiệu quả, bình điện kém phẩm chất, bình được lắp ráp sai, lỗi sản xuất, thiết kế bình không phù hợp, khoảng cách giữa các tấm điện cực của bình, và cách sắp xếp các tấm này.

Kỹ thuật sạc nhanh khiến bình bị chai nhanh hơn, ảnh hưởng đến tuổi thọ và hiệu suất của xe điện, cũng là một nguyên nhân.

Tất cả các yếu tố trên đều có tác động lên tần suất xảy ra cháy nổ xe điện.

Ngoài ra, bình tự bốc cháy lại sau khi được dập tắt cũng là một mối lo ngại lớn.

Hiện tượng này rất khó lường trước và thường xảy ra một vài giờ sau khi dập lửa, ảnh hưởng trực tiếp đến con người và tài sản.

Với tất cả những thông tin trên, có thể thấy rằng rủi ro cháy nổ do tỏa nhiệt cần được nghiên cứu kỹ lưỡng hơn.

Giải pháp đổi bình cạn lấy bình đầy

Hiện nay, một giải pháp phòng cháy, tập trung vào việc thay thế kỹ thuật sạc nhanh, là phát triển trạm đổi bình điện (battery swapping) thay vì sạc bình cho xe điện.

Khi tới trạm, bình trong xe sẽ được thay bằng bình mới đã được sạc đầy.

Tại Ấn Độ, giải pháp này đang được phát triển, nhưng chỉ tập trung vào xe hai bánh hoặc ba bánh, và bình được thay bằng phương pháp thủ công.

Trong khi đó, Mỹ và Trung Quốc đã bắt đầu hệ thống đổi bình bằng robot, một giải pháp an toàn và nhanh hơn.

Nhờ vào kỹ thuật này, toàn bộ quy trình đổi bình có thể được thực hiện chỉ trong 3 đến 5 phút, nhanh hơn cả kỹ thuật sạc nhanh.

Các trạm đổi bình phải bảo đảm luôn có bình để cung cấp như một dịch vụ (BaaS).

Bình điện lấy từ xe điện sẽ được các trạm này sạc lại theo cách tốt nhất, và được bảo trì để kéo dài thời gian sử dụng.

Như vậy, kỹ thuật này không chỉ giảm rủi ro cháy nổ xe điện, mà còn giúp nâng hiệu suất xe.

Không chỉ vậy, giải pháp này cũng giúp người dùng xe điện tiết kiệm thời gian sạc xe, giảm chi phí sử dụng xe, kéo dài tuổi thọ, và khuyến khích tái chế bình điện để bảo vệ môi trường.

(AXT) [qd]
NV