Về nhiều mặt, xe điện đơn giản hơn so với ô tô chạy bằng động cơ thông thường ở chỗ chúng có ít bộ phận chuyển động hơn hoặc ít sự cố có thể xảy ra hơn.
Tuy nhiên, bất kỳ ai mới sử dụng xe điện sẽ có thể cảm thấy hơi bối rối trước tất cả các con số liên quan đến công suất, dung lượng pin và thời gian sạc của chúng, vì các đơn vị đo lường tương ứng của chúng đều có tham chiếu đến kilowatt (kW).
Có thể đây không phải là thuật ngữ gì xa lạ đối với hầu hết mọi người, nhưng hiểu được nó có ý nghĩa gì đối với xe điện sẽ giúp bạn biết được khả năng của xe điện về mặt công suất và hiệu suất tổng thể, tốc độ sạc và phạm vi hoạt động hoàn toàn bằng điện, ba khía cạnh hoạt động quan trọng nhất của xe điện.
Mối quan hệ giữa kW và kWh
Đơn vị kW đề cập đến công suất được tạo ra từ dòng điện từ một nguồn cấp.
Khi bạn áp dụng yếu tố thời gian cho kW, bạn sẽ nhận được kWh, biểu thị tổng lượng năng lượng được tích lũy để lưu trữ hoặc sử dụng trong hoạt động:
Công suất (kW) x Thời gian sử dụng (giờ) = Năng lượng tích trữ hoặc tiêu thụ (kWh)
Nói cách khác, nếu bạn chạy một thiết bị 50 kW trong ba giờ, mức tiêu thụ năng lượng của bạn sẽ là 150 kWh.
kW có ý nghĩa gì?
kW là đơn vị đo lường xác định công suất điện. Một kW tương đương với 1000 watt điện. Phép đo này trực tiếp chuyển thành năng lượng mà thiết bị có thể tạo ra trong một giờ sử dụng. Xếp hạng kW càng cao thì thiết bị càng mạnh.
Đối với xe điện, định mức kW có liên quan đến tốc độ sạc và hiệu suất của xe. Tốc độ sạc tương ứng với mức công suất của trạm sạc và bộ sạc tích hợp trên xe, hiệu suất của xe tương quan với mức công suất của động cơ điện của xe. Mỗi thông số này yêu cầu một kiểm tra riêng biệt.
kW liên quan đến tốc độ sạc như thế nào?
Tốc độ sạc pin EV của bạn phụ thuộc vào cấp độ sạc bạn đang sử dụng.
Quá trình sạc cấp 1 diễn ra tại nhà thông qua ổ cắm 120 volt hoặc 220 volt tiêu chuẩn và thường sạc ở tốc độ 1-3 kW. Tùy thuộc vào dung lượng pin của xe điện, có thể mất nhiều ngày để sạc đầy xe.
Sạc cấp 2 là giải pháp thiết thực hơn nhiều, sử dụng trạm sạc tại nhà hoặc trạm sạc công cộng. Bộ sạc Cấp 2 có công suất từ 7-19 kW và có thể sạc hầu hết các loại pin EV trong thời gian ít nhất là 6 giờ hoặc lâu nhất là 12 giờ.
Tuy nhiên, với tính năng sạc Cấp 2, bộ sạc tích hợp của xe điện sẽ phát huy tác dụng. Bộ sạc tích hợp quản lý lượng điện chạy vào pin. Bộ sạc tích hợp thường có công suất từ 6,6-11 kW, giới hạn tốc độ sạc bất kể mức công suất của trạm sạc. Xếp hạng bộ sạc tích hợp càng cao thì khả năng sạc Cấp 2 càng nhanh.
Sạc nhanh DC cấp 3 là cách nhanh nhất để sạc lại EV. Dòng điện một chiều đi vòng qua bộ sạc tích hợp và đi thẳng vào pin. Trạm sạc nhanh DC thường có mức công suất từ 50-350 kW và thường có thể sạc đầy pin từ 10% đến 80% trong khoảng 30 phút. Trong một số trường hợp, tùy thuộc vào loại xe và bộ sạc, quá trình này có thể mất ít hơn 20 phút hoặc lâu hơn 40 phút.
Tốc độ sạc nhanh DC chính xác mà một chiếc xe có thể chấp nhận nằm trong khoảng từ 50-350 kW. Nếu bạn sử dụng bộ sạc nhanh DC có công suất sạc 200 kW nhưng xe của bạn có khả năng sạc DC tối đa là 175 kW thì tốc độ sạc sẽ là 175 kW. Điều tương tự cũng xảy ra nếu bạn chuyển đổi số kW giữa ô tô và bộ sạc. Số thấp hơn luôn là giới hạn sạc.
kW liên quan như thế nào đến Công suất và Hiệu suất của EV?
Tương tự như cách hiệu suất của xe sử dụng động cơ đốt trong (ICE) phụ thuộc vào công suất mã lực của động cơ, công suất của xe điện là kết quả của công suất kW của động cơ điện. Con số này rất khác nhau tùy thuộc vào kiểu dáng và kích thước của xe.
Công suất của ô tô khá đơn giản và đề cập đến công suất tối đa của động cơ điện. Công suất này được đo bằng kilowatt (hoặc 1000 watt) giống như động cơ đốt trong thông thường (ICE). Con số kW càng cao thì bạn sẽ càng nhận được nhiều năng lượng hơn với chi phí tiêu thụ năng lượng.
Xe điện nhỏ gọn có thể có động cơ có công suất từ 50-100 kW, trong khi xe điện lớn hơn và hiệu suất cao có thể cao hơn nhiều. Công suất kW của động cơ điện càng cao thì càng mạnh. Ví dụ, Porsche Taycan cung cấp hai hệ truyền động động cơ điện. Loại có công suất định mức 300 kW tương đương với 402 mã lực, và loại có công suất định mức 320 kW tạo ra công suất 429 mã lực.
Hãy nhớ rằng mức kW cao hơn cũng có nghĩa là tiêu thụ năng lượng nhiều hơn. Nếu bạn có hai chiếc xe có cùng kích cỡ pin nhưng có hai động cơ khác nhau, chiếc xe mạnh hơn có thể tiêu thụ nhiều năng lượng hơn từ pin và do đó, phạm vi lái xe hoàn toàn bằng điện sẽ thấp hơn.
kWh là gì?
Tổng dung lượng pin của xe điện được đo bằng kilowatt giờ (kWh hoặc kW-h). Nó là một đại lượng điện, giống như một lít xăng là một lượng nhiên liệu. Và cũng giống như bình xăng dự trữ hàng chục lít xăng, pin EV lưu trữ kWh điện sẽ được sử dụng hết sau mỗi km lái xe. Đánh giá này cho bạn biết lượng điện có thể được lưu trữ trong bộ pin. Đó là một đơn vị năng lượng giống như calo và một kWh bằng 3600 kilojoules (hoặc 3,6 megajoules). Không giống như kW, nó không phải là đơn vị công suất.
Hiệu suất xe điện (kWh/100 km)
Giống như cách đo mức tiêu thụ nhiên liệu của xe ICE bằng lít trên 100 km trên đường cao tốc, đô thị và kết hợp, hiệu suất của xe điện được đánh giá bằng số kWh tiêu thụ trên 100 km.
Những chiếc xe điện tiết kiệm điện hơn, chẳng hạn như Hyundai Kona, tiêu thụ tổng cộng khoảng 14kWh/100km, trong khi những chiếc SUV lớn hơn và mạnh mẽ hơn như Audi E-Tron sẽ hút electron với tốc độ 24kWh/100km.
Điều đáng chú ý là trong khi các phương tiện chạy bằng xăng và dầu diesel hoạt động hiệu quả hơn trên đường trường/cao tốc thì xe điện lại tiêu thụ ít năng lượng hơn trong môi trường đô thị vì việc lái xe dừng-khởi động cho phép xuống dốc và thu hồi năng lượng thông qua phanh tái tạo.
Vì kWh đề cập đến một lượng điện cụ thể nên phép đo này thường tương ứng với quãng đường xe điện có thể di chuyển khi pin được sạc đầy. Pin có dung lượng kWh càng lớn thì khả năng lưu trữ được càng nhiều điện; nó có thể lưu trữ càng nhiều điện thì phạm vi hoạt động của xe càng dài. Tuy nhiên, cần lưu ý là chỉ riêng dung lượng pin không quyết định được phạm vi hoạt động hoàn toàn bằng điện của xe điện. Các yếu tố khác, chẳng hạn như định mức công suất kW của (các) động cơ điện, cho dù nó dẫn động hai bánh hay tất cả các bánh, tính khí động học, trọng lượng xe, phong cách lái xe và các điều kiện bên ngoài, chẳng hạn như mặt đường và thời tiết, đều tác động đền phạm vi hoạt động EV.
Với tất cả mọi thứ đều bằng nhau, công suất kWh của pin có thể mang lại sự so sánh chính xác về phạm vi hoạt động giữa các xe điện. Điển hình, mẫu SUV Kia EV9 cung cấp hai cấu hình pin: 76,1 kWh và 99,8 kWh. Với RWD, pin 76,1 kWh có phạm vi hoạt động hoàn toàn bằng điện là 230 dặm, trong khi pin 99,8 kWh cho phép lái xe 304 dặm.
Dựa vào đó, nếu xe điện của bạn sử dụng khoảng 25 kW điện mỗi giờ khi bạn lái nó, thì cục pin 76,1 kWh sẽ hoạt động được khoảng ba giờ lái xe cho đến khi cạn kiệt. Ngược lại, pin 99,8 kWh sẽ có thời lượng sử dụng khoảng bốn giờ.
Kết luận
Khi nói đến kW và kWh, nó sẽ như sau:
- Nhiều kW hơn trong quá trình sạc có nghĩa là sạc nhanh hơn (trạm sạc và bộ sạc tích hợp)
- Công suất động cơ điện nhiều kW hơn có nghĩa là hiệu suất cao hơn nhưng cũng tiêu thụ nhiều năng lượng hơn (có thể có nghĩa là phạm vi hoạt động ngắn hơn)
- Dung lượng pin nhiều kWh hơn có nghĩa là phạm vi lái xe hoàn toàn bằng điện sẽ dài hơn (tùy thuộc vào các yếu tố khác)
- Mặc dù luôn có những trường hợp ngoại lệ nhưng những quy tắc chung này sẽ giúp người mua hàng hiểu rõ hơn về cách vận hành và quyền sở hữu xe điện.
