Phân tích ưu nhược điểm của công nghệ pin xe điện của Tesla

Việc gia nhập thị trường Trung Quốc của xe điện Tesla gần đây đã gây xôn xao dư luận. Tesla có gì đặc biệt? Điều này có phù hợp với xu hướng phát triển của ô tô? Làm thế nào là an toàn nó? Là một kỹ sư đã từng làm việc cho ba công ty ô tô lớn của Mỹ (Ford, GM và Chrysler), tôi muốn chia sẻ quan điểm của mình về quan điểm của Tesla.

Trước khi thảo luận về Tesla, chúng ta hãy giới thiệu ngắn gọn về xe điện. “Xe điện” như được sử dụng trong bài viết này đề cập đến các loại xe chạy điện thuần túy với nguồn điện tự động, không bao gồm xe hybrid và xe chạy bằng động cơ bên ngoài (chẳng hạn như xe điện).

Tương tự như bước đi của con người, động cơ điện và pin lithium là trái tim của sản lượng năng lượng, trong khi hệ thống truyền động trung tâm là xương và cơ để truyền năng lượng, cuối cùng sẽ thúc đẩy các bánh xe về phía trước. Như hình trên, cả ô tô điện và ô tô chạy xăng đều có tim, xương, cơ và bàn chân, nhưng phương thức truyền năng lượng khác nhau.

Phân tích ưu nhược điểm của công nghệ pin xe điện của Tesla

Ô tô điện không có khí thải

Có nhiều ưu điểm của xe điện:

Đầu tiên là tiết kiệm năng lượng. Như chúng ta đã biết, ô tô truyền thống chạy bằng xăng dầu. So với các nguồn năng lượng quan trọng khác, trữ lượng dầu mỏ là nhỏ và không thể tái tạo. Mặc dù các chuyên gia vẫn tranh cãi về việc vẫn cần khai thác bao nhiêu dầu trong những thập kỷ gần đây, nhưng thực tế không thể chối cãi là trữ lượng dầu đang cạn kiệt, và sản lượng hiện đã đạt đến đỉnh điểm. Những người lái xe đối mặt với giá dầu tăng cũng sẽ đồng ý với quan điểm này.

Đồng thời, do sự mâu thuẫn giữa các quốc gia sản xuất dầu quan trọng (Trung Đông, Nga và Trung Á) và các quốc gia tiêu thụ dầu quan trọng (Mỹ, Tây Âu và Đông Á) đã gây ra những tranh chấp gay gắt về chính trị, kinh tế và thậm chí cả quân sự. các cuộc cạnh tranh về dầu trong nhiều thập kỷ. Cuộc đấu tranh giành quyền kiểm soát. Vấn đề này cũng rất quan trọng đối với nước ta. Năm 2013, Trung Quốc đã vượt qua Hoa Kỳ để trở thành nhà nhập khẩu dầu lớn nhất thế giới, và sự phụ thuộc vào dầu nước ngoài gần 60%. Do đó, việc phát triển xe điện và giảm sự phụ thuộc vào dầu mỏ có ý nghĩa rất lớn đối với kinh tế và an ninh địa chính trị của Trung Quốc.

Ôtô điện sử dụng điện thứ cấp. Có rất nhiều nguồn điện, bao gồm nước tái tạo, gió, năng lượng mặt trời và năng lượng hạt nhân tiềm năng, cũng như than đá, dồi dào hơn nhiều so với dầu mỏ. Do đó, nếu phương tiện điện trở nên phổ biến, chúng sẽ không chỉ thay đổi đáng kể lối sống của con người mà còn cả mô hình địa chính trị toàn cầu.

Lợi ích thứ hai của xe điện là chúng giúp chống lại khói bụi. Khí thải ô tô là một nguồn quan trọng của khói bụi đô thị. Giờ đây, các quốc gia khác nhau đã có những quy định chặt chẽ và nghiêm ngặt hơn về khí thải ô tô. Tuy nhiên, xe điện không thải ra khí thải trong quá trình lái xe, điều này có lợi thế rõ ràng trong việc kiểm soát ô nhiễm không khí đô thị. Về tổng ô nhiễm, mặc dù có ô nhiễm do sản xuất nhiệt điện than nhưng các nhà máy điện lớn sử dụng nhiều điện hơn so với đầu máy diesel rời và có thể lắp ráp để giảm lượng khí thải.

Điểm thứ ba là lợi thế về truyền động và điều khiển, có liên quan đến một số đặc điểm của hộp số xe điện. Ví dụ, động cơ xăng làm việc ở nhiệt độ hàng nghìn độ C và hàng chục atm đòi hỏi công nghệ chế tạo phức tạp và kỹ năng vận hành, cũng như một hệ thống và hệ thống làm mát hỗn loạn và trơn tru, liên tục giải phóng nhiệt đốt cháy xăng quý vào khí quyển. Động cơ cần được bảo dưỡng và thay dầu thường xuyên. Động cơ truyền năng lượng đến các bánh xe thông qua hộp số, trục truyền động và hộp số lộn xộn. Hầu hết quá trình truyền động được thực hiện thông qua các khớp cứng của bánh răng và ổ trục kim loại. Mọi thứ đều đòi hỏi một quy trình sản xuất lộn xộn và một trục trặc đơn giản (hãy nghĩ rằng có bao nhiêu nhà sản xuất đã thu hồi hộp số tự động)…

Xe điện không có những vấn đề này. Ắc quy, ắc quy xe điện sinh ra nhiệt nhưng quá trình tản nhiệt đơn giản hơn nhiều so với động cơ đốt trong. Việc chuyển đổi năng lượng của xe điện không nên lộn xộn và dễ vỡ, sử dụng các kết nối cứng và dây mềm. Việc vận hành xe điện tương đối đơn giản, do công nghệ vận hành của hệ thống điện phức tạp hơn.

Ví dụ, nhiều người biết rằng ô tô điện chạy nhanh hơn ô tô chạy xăng. Điều này là do công suất điều tiết của động cơ thấp hơn động cơ đốt trong. Một ví dụ khác là thay vì kiểm soát tốc độ của từng bánh xe, một chiếc ô tô điện có thể tương đối đơn giản chỉ cần lắp đặt một động cơ độc lập trên mỗi bánh xe. Do đó, tay lái sẽ bắt đầu nhảy. Vì sự cố đường truyền