Cách lắp đặt trạm sạc ô tô điện
Nếu bạn đang chú ý đến tiếng ồn ào từ ngành công nghiệp xe hơi gần đây, thì âm thanh vo ve mà bạn nghe thấy là do điện. Nhà sản xuất ô tô sau khi sản xuất ô tô điện hoặc cả hai đã giới thiệu xe điện (EV) mới và đã công bố kế hoạch làm như vậy. Và nhiều hơn nữa đang trên đường phát triển ô tô điện. Một số công ty xe hơi tuyên bố rằng một nửa hoặc nhiều hơn số xe hơi, xe tải và SUV mà họ bán vào năm 2030 sẽ là xe điện.
Gần nhà hơn, bạn có thể biết một số người đã lao vào và đã mua một chiếc EV. Nếu họ giống như những chủ sở hữu EV điển hình, họ sẽ ‘hát’ những lời ca ngợi về chuyến đi mới của họ. Theo hầu hết, xe điện chạy êm ái, yên tĩnh, đáng tin cậy và có lẽ điều tốt nhất là chúng không bao giờ yêu cầu người lái xe dừng lại ở trạm xăng để đổ xăng.
Tất cả những thuộc tính đó đều là những lợi ích nhất định, nhưng điều cuối cùng, không bao giờ dừng lại ở một trạm xăng, có một hàm ý riêng của nó. Điện để sạc lại xe phải đến từ đâu đó. Trừ khi bạn phải có kế hoạch để hoán đổi tại các điểm dừng ngắn tại trạm xăng cho các phiên dài ở trạm sạc điện công cộng , bạn cũng sẽ muốn sạc lại chiếc EV của mình ở nhà. Và, thông thường, điều đó có nghĩa là bạn sẽ cần lắp đặt một trạm sạc EV tại nhà.
Làm thế nào để lắp đặt một bộ sạc ô tô điện gia đình?
Câu trả lời cho câu hỏi này vừa cực kỳ đơn giản lại vừa rất phức tạp. Và những cụm từ đó có thể được sử dụng để mô tả về mọi thứ gắn liền với xe điện và ngành công nghiệp mà chúng đã sinh ra.
Mục đích bài viết này không chỉ cho bạn biết cách lắp đặt một trạm sạc ô tô điện tại nhà mà còn trả lời một số câu hỏi liên quan. Ví dụ như:
- Trạm sạc ô tô điện là gì?
- Có những loại trạm sạc ô tô điện nào?
- Giá lắp đặt một trạm sạc ô tô điện là bao nhiêu?
- Mất bao lâu để sạc đầy một chiếc ô tô điện?
- Tốn bao nhiêu tiền để sạc một chiếc ô tô điện?
Những gì bạn hỏi giống như câu hỏi lâu đời về việc có bao nhiêu thiên thần có thể nhảy trên đầu của một chiếc đinh ?
Trạm sạc ô tô điện là gì?
Trước tiên, sẽ rất hữu ích nếu bạn xác định trạm sạc xe điện là gì. Một cách đơn giản để giải thích điều đó là xem điện thoại thông minh trong túi hoặc ví của bạn như một vật thay thế cho xe điện để dễ hình dung.
Cũng giống như điện thoại của bạn, EV có pin cho phép nó hoạt động. Nếu điện thoại của bạn không pin, nó sẽ không hoạt động. Tương tự, nếu không có điện dự trữ trong xe EV, nó sẽ không đi đâu cả. Và cũng giống như điện thoại thông minh, điện năng được lưu trữ trong pin của chiếc EV sẽ được tiêu thụ khi bạn sử dụng xe. Bạn phải bổ sung lượng điện khi bạn đã sử dụng xe EV đó bằng cách sạc lại pin này.
Làm thế nào để bạn sạc điện thoại thông minh của bạn? Cách nào ?, tất nhiên, bạn chỉ cắm nó vào. Nhưng trên thực tế, bạn sử dụng bộ sạc chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) 220 volt có sẵn từ ổ cắm trên tường nhà bạn thành dòng điện mà điện thoại của bạn có thể sử dụng để sạc pin.
Việc chuyển đổi điện năng thành dạng mà bộ pin của xe điện có thể hấp thu chính xác là những gì một trạm sạc xe điện sẽ thực hiện. Nó lấy loại dòng điện có sẵn trong nhà của bạn dòng điện xoay chiều – 220V và chuyển nó thành dòng điện mà hệ thống pin EV có thể nạp vào.
Các trạm sạc xe điện thương mại, giống như những trạm bạn thấy trong các bãi đậu xe ở trung tâm mua sắm và dọc theo một số đường chính, sử dụng điện áp cao hơn nhiều và do đó nó có thể sạc pin nhanh hơn nhiều so với trạm sạc tại nhà. Tuy nhiên, chúng cực kỳ tốn kém để lắp đặt. Thêm vào đó, ngay cả khi bạn có tiền để lắp đặt cho một trạm sạc thương mại, hệ thống điện gia đình của bạn và thậm chí cả lưới điện nơi bạn ở có thể không đáp ứng để cho phép bạn làm điều đó.
Có những loại trạm sạc ô tô điện nào?
Theo cách phân loại của HIệp hội kỹ sư ô tô Hoa Kỳ (SAE – Society of Automotive Engineers), có ba loại trạm sạc xe điện cơ bản, chúng thường được gọi là “thiết bị dịch vụ xe điện” (electric vehicle service equipment) hoặc EVSE. Chúng bao gồm từ cơ bản và đơn giản đến phức tạp hơn bạn từng nghĩ đến việc lắp đặt trong nhà để sạc xe của bạn.
Trạm sạc Cấp 1 là gì?
Trạm sạc Cấp 1 là loại đơn giản nhất trong ba loại. Cáp sạc đi kèm với việc mua hoặc thuê chiếc EV, về cơ bản có thể gọi là bộ sạc Cấp 1. Những bộ sạc này sử dụng dòng điện thông thường trong nhà tại Hoa Kỳ là 120V AC (hoặc 230/240V), dòng điện từ 12-16A và nhiều bộ sạc chỉ cần cắm vào ổ cắm trên tường có nối đất tiêu chuẩn bằng cách sử dụng phích cắm ba chấu thông thường. Phần chuyển đổi điện từ AC sang DC nằm trong chiếc EV.
Sự đơn giản và chi phí thấp của bộ sạc Cấp 1 rất hấp dẫn, nhưng nhược điểm của chúng là thời gian sạc pin lại chậm – đôi khi rất chậm. Một nguyên tắc nhỏ để dễ so sánh khi sạc một chiếc EV sử dụng bộ sạc Cấp 1 là: đi 4 dặm (~ 6.4km) phải sạc 1 giờ – tức là mức tiêu hao điện mà bạn phải nạp lại trong 4 dặm mất 1 giờ. Nếu chiếc EV của bạn có phạm vi di chuyển tối đa 200 dặm (~322km) khi sạc đầy pin, bạn có thể mất đến 50 giờ để sạc lại đầy pin cho xe.
Chúng tôi khuyên bạn chỉ nên sử dụng bộ sạc Cấp 1 với xe điện hybrid (xe vừa chạy điện vừa chạy xăng/ dầu) – (plug-in hybrid electric vehicles – PHEV). Với PHEV điển hình, bạn có thể dễ dàng sạc lại pin qua đêm.
Trạm sạc Cấp 2 là gì?
Tiếp theo trong thang đo của trạm sạc EV là trạm sạc Cấp 2. Cơ chế của trạm này cũng tương tự như trạm Cấp 1, nhưng sử dụng điện áp xoay chiều lớn hơn từ 208-240V và dòng điện từ 15-80A loại thông thường được sử dụng cho máy sấy quần áo.
Một số trạm sạc Cấp 2 có thể di động và sử dụng phích cắm nhiều chấu đặc biệt và ổ cắm đi kèm được sử dụng tương tự cho máy sấy quần áo. Nhiều ngôi nhà có một mạch điện và ổ cắm như vậy trong phòng giặt của họ. Nhưng tất nhiên, sẽ rất bất tiện khi rút máy sấy ra để bạn cắm sạc cho ô tô điện của mình.
Vì lý do đó, đại đa số những người lắp đặt trạm sạc cấp 2 trong nhà đều thuê thợ điện lắp đặt thêm đường cáp điện 208 – 240V đến ga ra của họ. Sau khi có điện trong ga ra xe, bạn có thể mắc “dây cứng” (hard-wired) loại được thiết kế cho trạm sạc này vào hệ thống điện đó và bạn cũng có thể mang theo bộ sạc này khi đi đường.
Chắc chắn, thuê thợ điện và thay đổi hệ thống điện trong nhà có thể là một rắc rối và tốn kém. Nhưng ưu điểm lớn là tốc độ sạc nhanh hơn nhiều, giúp tăng tốc thời gian sạc đầy. Trạm sạc Cấp 2 thường sẽ sạc lại pin EV trong một phần tư thời gian so với bộ sạc Cấp 1, khiến nó trở thành trạm sạc tốt nhất cho những người mua ô tô chạy điện hoàn toàn.
Đối với một chiếc EV có phạm vi di chuyển là 200 dặm (~322km), bạn có thể sạc lại đầy pin trong khoảng 12 giờ hoặc ít hơn. Sử dụng trạm sạc Cấp 2 cho chiếc PHEV bạn có thể sạc lại đầy pin sau vài giờ.
Trạm sạc Cấp 3 là gì?
Loại trạm sạc điện thứ ba là trạm Cấp 3 và nó được thiết kế để sử dụng cho mục đích thương mại.
Khác với trạm Cấp 1 và 2, việc chuyển đổi điện từ AC sang DC diễn ra tại trạm sạc Cấp 3, do đó nó có thể cung cấp một đường dây DC với điện áp cao để rút ngắn thời gian sạc, do đó chi phí cho một trạm sạc loại 3 là rất lớn. Nó thường sử dụng điện áp 600-800V và dòng điện đến 400A
Các trạm sạc cấp 3 cho phép sạc nhanh điện DC, mang lại thời gian sạc nhanh hơn rất nhiều. Một số trạm sạc Cấp 3 có thể sạc pin EV từ mức xả cạn lên mức sạc đầy chỉ trong một giờ hoặc ít hơn.
Việc lắp đặt đầy đủ một trạm sạc cấp 3 chi phí có thể lên đến 50.00$. Nhưng ngay cả khi bạn có số tiền đó để đầu tư, thì cũng không chắc rằng đường dây truyền tải khu vực bạn ở sẽ đáp ứng được cho việc lắp đặt bộ sạc Cấp 3 trong nhà.
Dưới đây là bảng mô tả các cấp của trạm sạc ô tô điện, theo phân loại của Hiệp hội SAE.
Giá lắp đặt một trạm sạc ô tô điện là bao nhiêu?
Nếu bạn đang xem xét mua một chiếc ô tô điện, bạn chắc chắn muốn biết chi phí để lắp đặt một trạm sạc xe điện là bao nhiêu. Câu trả lời, cũng như rất nhiều thứ liên quan đến xe điện, là “nó tùy thuộc vào cách bạn lựa chọn.”
Nếu bạn hài lòng với việc sạc rất chậm của bộ Cấp 1, bạn có thể không mất phí (nó thường đi kèm với xe). Bạn chỉ cần cắm dây sạc vào ổ cắm trong ga ra hoặc thậm chí bên ngoài nhà và sạc pin của xe theo cách đó. Các EV mới bao gồm dây sạc Cấp 1 tương thích với các ổ cắm điện trong nhà của bạn. Nhưng nếu bạn muốn một bộ sạc linh hoạt (dài hơn) mỗi khi cần sạc xe ở vị trí khác, bạn có thể mua bộ sạc Cấp 1 với giá khoảng 180$ đến 300$ tùy thuộc vào độ phức tạp của nó. Chúng cũng chỉ cần gắn vào ổ cắm thông thường.
Các trạm sạc Cấp 2 đắt hơn. Chúng bắt đầu từ khoảng 300$ và có thể hơn 700$ cho một thiết bị treo tường, có dây, gọn gàng. Để lắp đặt bộ sạc Cấp 2, bạn gần như chắc chắn sẽ cần thuê thợ điện, và tùy thuộc vào độ tuổi ngôi nhà của bạn và công suất tủ điện hiện tại, bạn cũng có thể phải nâng cấp hệ thống điện trong nhà…, và có thể bạn sẽ phải xin giấy phép từ địa phương/ Điện lực để được phép làm việc này. Chi phí có thể cải tạo, nâng cấp, lắp đặt mới có thể lên từ 1.000$ đến 2.000$.
Như chúng tôi đã nói, việc lắp đặt một trạm sạc Cấp 3 tại nhà hầu như là không khả thi. Trừ khi bạn đang có 50.000$ bỏ lăn lóc mà không biết làm gì?
Mất bao lâu để sạc đầy một chiếc ô tô điện?
Chúng tôi đã cung cấp cho bạn ý tưởng về việc mất bao lâu để sạc một chiếc ô tô điện trong phần mô tả của chúng tôi về các trạm sạc khác nhau có sẵn, nhưng một lần nữa câu trả lời thực sự là, “điều đó cũng phụ thuộc vào cách bạn lựa chọn.”
Một điều quan trọng cần xem xét là sạc lại xe điện là một quá trình khác với việc đổ xăng cho xe hơi thông thường. Với một trạm sạc EV tại nhà, và đặc biệt nếu bạn cũng có thể sạc lại ô tô của mình tại nơi làm việc, nên nhiều chủ sở hữu EV không bao giờ để ý đến giới hạn nạp đầy và xả sâu dung lượng điện.
Bây giờ, giả sử bạn đang ở xa cả nhà và nơi làm việc, và pin EV của bạn gần hết. Mất bao lâu để sạc một chiếc ô tô điện trong trường hợp này?
Sử dụng Bộ sạc nhanh từ trạm Cấp 3 công cộng và bạn có thể sạc lại EV của mình sau một giờ hoặc ít hơn. Kết nối đến trạm sạc phổ biến hơn (và giá cả phải chăng) Cấp 2, bạn có thể sạc từ 25-35 dặm phạm vi lái xe cho mỗi giờ EV được cắm vào. Nếu bạn đang đi thăm bạn bè hoặc người thân ở xa, có thể mất chừng bốn ngày để sạc nhiều lần cho xe điện Tesla có phạm vi xa nhất bằng cách cắm nó vào một ổ cắm trên tường gia đình mà bạn sử dụng để sạc điện thoại của mình.
Thời gian sạc lại phụ thuộc vào dung lượng tổng thể của pin, trạng thái sạc và loại trạm sạc bạn sử dụng.
Tốn bao nhiêu tiền để sạc một chiếc ô tô điện?
Bây giờ, bạn có thể đoán câu trả lời cho câu hỏi này là, “nó cũng phụ thuộc vào cách bạn lựa chọn.” Các yếu tố liên quan bao gồm cả thời gian bạn sạc theo khung giờ giá điện nào (cao điểm, thường hay thấp điểm).
Trước hết, giá điện là khác nhau tùy thuộc vào thời điểm bạn sạc xe điện. Hơn nữa, thời gian bạn sạc là bao lâu trong mỗi khung giờ theo giá điện khác nhau này.
Đây là lý do tại sao bạn nên cài đặt sạc cho xe điện để bắt đầu sạc vào một thời điểm cụ thể và tận dụng mức giá điện thấp.
Nói chung, một ước tính hợp lý là việc tính phí một chiếc xe điện sẽ khiến người tiêu dùng thông thường phải trả từ 3,5 Cents (1 cent ~ 235 VNĐ(theo tỷ giá ngày 07/05/2021)) cho mỗi dặm chạy và 12 Cents cho mỗi dặm chạy (*). So sánh với một chiếc xe có động cơ đốt trong, có giá từ 4,4 Cents cho mỗi dặm chạy và 38,75 Cents cho mỗi dặm chạy (**).
So sánh chi phí xe điện và xe chạy bằng nhiên liệu
Hãy cùng so sánh theo cách “apples-to-apples” (***) phiên bản Volvo XC40 khi sử dụng giữa động cơ đốt trong và hệ dẫn động điện.
Theo EPA – Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (United States Environmental Protection Agency), một xe phiên bản 2021 Volvo XC40 truyền động 4 bánh tiêu thụ Bốn gallon ( 1Gallon ~ 3.79 lít) xăng cho mỗi 100 dặm đi. Dựa trên mức giá trung bình của một gallon xăng (2.88$) tại Mỹ vào ngày 18 Tháng Ba năm 2021, nó chi phí 11,52$ để lái xe SUV này đi 100 dặm. Đây chỉ là chi phí xăng và không bao gồm chi phí thay dầu nhớt và các chi phí bảo dưỡng và sửa chữa khác, thường gặp đối với động cơ đốt trong.
Volvo cung cấp phiên bản chạy điện của XC40 . EPA cho biết họ sử dụng 43 kWh dung lượng cho mỗi 100 dặm đi. Với tỷ lệ điện tiêu thụ trung bình của Mỹ là 13.19 cent mỗi kWh, nó tốn 5.67$ để lái xe SUV này đi 100 dặm. Đây chỉ là chi phí tiền điện để sạc và không bao gồm chi phí khấu hao của một trạm sạc hay chi phí lắp đặt trạm sạc. Cũng không tính đến việc XC40 chạy điện có giá cao hơn 14.500$ so với XC40 chạy bằng nhiên liệu tương đương (trước khi áp dụng các ưu đãi khác của nhà sản xuất hoặc Chính Phủ).
Tổng hợp
Ngoài sự chênh lệch về giá giữa xe xăng và xe điện, việc đi hoàn toàn bằng điện đòi hỏi một khoản đầu tư ban đầu về việc mua và lắp đặt một trạm sạc điện EV tại nhà. Tuy nhiên, như chúng tôi đã chứng minh, chi phí mỗi dặm để lái một chiếc EV về cơ bản thấp hơn đáng kể so với một chiếc xe tương đương chạy động cơ đốt trong (khoản ½ lần).
Với vấn đề đó, ô tô điện đơn giản chỉ cần cạnh tranh hơn về giá mua ban đầu và các trạm sạc công cộng cần phải được lắp đặt rộng rãi hơn, như vậy nhiều người sẽ đầu tư để sở hữu một chiếc EV là điều chắc chắn.
(*) Phạm vi này được dựa trên mức thấp nhất (24 kWh / 100) và cao nhất (50 kWh / 100) kilowatt-giờ cho mỗi 100 dặm áp dụng cho các phiên bản 2021 EVs do Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ, và được đo theo tỷ lệ điện trung bình thấp nhất (Louisiana) và cao nhất (Hawaii) ở Mỹ vào tháng 2 năm 2021.
(**) Phạm vi này dựa trên xếp hạng EPA trung bình thấp nhất (10 mpg) và cao nhất (59 mpg) được chỉ định cho các dòng xe đời 2021 có động cơ đốt trong, được đo so với mức thấp nhất (Mississippi) và cao nhất (California ) về giá xăng mỗi gallon tại Mỹ vào ngày 18 tháng 3 năm 2021.
(***) So sánh ngang bằng giữa hai phiên bản dựa trên những thứ có thể được so sánh với nhau, không phải những thứ không phù hợp với tiêu chí cụ thể của nhau để tìm ra sự khác biệt giữa hai điều tương tự.
Trích dẫn bài viết của Jack R. Nerad |
Trên www.jdpower.com, Ngày 19 tháng 3 năm 2021
Bài Viết Liên Quan
