Với nhu cầu ngày càng tăng để khử cacbon trong lĩnh vực giao thông vận tải, các công ty sản xuất pin cung cấp năng lượng cho xe điện đã có động lực đáng kể.

Tại đây, chúng tôi cập nhật hình ảnh trước đó của chúng tôi về 10 nhà sản xuất pin EV hàng đầu, mang đến cho bạn những nhà sản xuất pin lớn nhất thế giới vào năm 2022.

Sự thống trị của Trung Quốc

Bất chấp những nỗ lực từ Hoa Kỳ và Châu Âu nhằm tăng cường sản xuất pin trong nước, thị trường vẫn do các nhà cung cấp Châu Á thống trị.

10 nhà sản xuất hàng đầu đều là các công ty châu Á.

Hiện tại, các công ty Trung Quốc chiếm 56% thị trường pin EV, tiếp theo là các công ty Hàn Quốc (26%) và các nhà sản xuất Nhật Bản (10%).

Nhà cung cấp pin hàng đầu, CATL, đã mở rộng thị phần từ 32% vào năm 2021 lên 34% vào năm 2022. 1/3 lượng pin EV trên thế giới đến từ công ty Trung Quốc. CATL cung cấp pin lithium-ion cho Tesla, Peugeot, Hyundai, Honda, BMW, Toyota, Volkswagen và Volvo.

Mặc dù phải đối mặt với sự giám sát nghiêm ngặt sau vụ thu hồi pin EV ở Hoa Kỳ, LG Energy Solution vẫn là nhà sản xuất pin lớn thứ hai. Vào năm 2021, nhà cung cấp Hàn Quốc đã đồng ý bồi hoàn cho General Motors 1,9 tỷ USD để chi trả cho 143.000 chiếc Chevy Bolt EV bị thu hồi do rủi ro cháy nổ do pin bị lỗi.

BYD chiếm vị trí thứ ba từ Panasonic khi tăng gần gấp đôi thị phần so với năm ngoái. Công ty do Warren Buffett hậu thuẫn là nhà sản xuất ô tô lớn thứ ba thế giới tính theo vốn hóa thị trường, nhưng nó cũng sản xuất pin bán ở các thị trường trên thế giới. Các số liệu bán hàng gần đây cho thấy BYD sẽ vượt qua LG Energy Solution về thị phần trong những tháng hoặc năm tới.

Tìm hiểu thêm: Doanh số xe điện toàn cầu theo quốc gia.

Thời đại của pin

Xe điện vẫn tồn tại ở đây, trong khi xe động cơ đốt trong (ICE) sẽ biến mất trong những thập kỷ tới. Gần đây, General Motors đã thông báo rằng họ đặt mục tiêu ngừng bán xe ICE vào năm 2035, trong khi Audi có kế hoạch ngừng sản xuất các mẫu xe như vậy vào năm 2033.

Bên cạnh EVs, công nghệ pin rất cần thiết cho quá trình chuyển đổi năng lượng, cung cấp khả năng lưu trữ cho việc tạo ra gió và mặt trời không liên tục.

Tìm hiểu thêm: Xe điện chạy tối đa bao xa?

Khi các nhà sản xuất pin làm việc để cung cấp nhu cầu ngày càng tăng của quá trình chuyển đổi EV và cải thiện mật độ năng lượng trong các sản phẩm của họ, chúng ta có thể mong đợi những phát triển thú vị hơn trong ngành công nghiệp này.

Bài viết 10 nhà sản xuất pin xe điện EV hàng đầu năm 2022 – Infographic đã xuất hiện đầu tiên vào ngày Top 10 bí ấn.

Trên thực tế, 33% người mua ô tô mới đã chọn sự lo lắng về phạm vi – mối quan tâm về việc một chiếc EV có thể lái được bao xa khi sạc đầy – làm yếu tố ức chế hàng đầu của họ đối với việc mua ô tô điện trong một cuộc khảo sát do EY thực hiện.

Tìm hiểu thêm: So sánh xe điện chạy bằng pin và hydro.

Vậy, một chiếc ô tô điện trung bình có thể đi được bao xa trong một lần sạc, và điều đó như thế nào so với các loại ô tô chạy bằng xăng thông thường?

Sự gia tăng trong phạm vi EV

Theo số liệu của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), nhờ những cải tiến trong công nghệ pin, số lượng ô tô điện trung bình đã tăng hơn gấp đôi trong thập kỷ qua.

* Phạm vi tối đa cho xe điện được cung cấp tại Hoa Kỳ.
Nguồn: IEA, US DOE

Tính đến năm 2021, trung bình EV chạy bằng pin có thể đi được 217 dặm (349 km) trong 1 lần sạc. Nó thể hiện mức tăng 44% so với 151 dặm (243 km) trong năm 2017 và tăng 152% so với 1 thập kỷ trước.

Mặc dù tăng trưởng ổn định, xe điện vẫn còn thấp so với xe chạy bằng xăng.

Ví dụ, vào năm 2021, phạm vi ô tô chở xăng trung bình (trên một bình xăng đầy) ở Mỹ là khoảng 413 dặm (664 km) – gấp đôi mức trung bình của EV.

Khi các nhà sản xuất ô tô tung ra các mẫu xe mới, phạm vi xe điện có thể sẽ tiếp tục tăng và có thể sớm sánh ngang với các đối tác chạy bằng khí đốt của họ. Điều quan trọng cần lưu ý là phạm vi EV có thể thay đổi tùy thuộc vào điều kiện bên ngoài.

Điều gì ảnh hưởng đến phạm vi EV?

Về lý thuyết, phạm vi EV phụ thuộc vào dung lượng pin và hiệu suất động cơ, nhưng kết quả trong thế giới thực có thể khác nhau dựa trên một số yếu tố:

• Thời tiết : Ở nhiệt độ dưới 20 ℉ (-6,7 ℃), xe điện có thể mất khoảng 12% phạm vi hoạt động, tăng lên 41% nếu bật hệ thống sưởi bên trong xe.
• Điều kiện vận hành : Nhờ phanh phục hồi, xe điện có thể mở rộng phạm vi tối đa khi lái xe trong thành phố.
• Tốc độ : Khi lái xe ở tốc độ cao, động cơ EV quay nhanh hơn với tốc độ kém hiệu quả hơn. Điều này có thể dẫn đến mất phạm vi.

Ngược lại, khi được điều khiển ở nhiệt độ tối ưu khoảng 70 ℉ (21,5 ℃), EV có thể vượt quá phạm vi định mức của chúng, theo phân tích của Geotab.

10 ô tô điện tầm xa nhất ở Mỹ

Dưới đây là 10 ô tô điện có tầm hoạt động dài nhất ở Mỹ tính đến năm 2022, dựa trên ước tính phạm vi của Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA):

Nguồn: Car and Driver

Lucid Air hàng đầu cung cấp phạm vi cao nhất của bất kỳ EV nào với thẻ giá 170.500 đô la, tiếp theo là Tesla Model S. Nhưng Tesla Model 3 mang lại hiệu quả cao nhất cho đồng tiền của bạn nếu phạm vi và giá cả là hai yếu tố duy nhất được xem xét.

Tìm hiểu thêm: Doanh số xe điện toàn cầu trong 10 năm gần đây.

Bài viết Xe điện chạy được tối đa bao xa? đã xuất hiện đầu tiên vào ngày Top 10 bí ấn.

Với việc nhiều quốc gia bắt tay vào điện khí hóa, thị trường xe điện toàn cầu đã chứng kiến ​​sự tăng trưởng theo cấp số nhân trong thập kỷ qua. Sử dụng dữ liệu từ Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), đồ họa thông tin này cho thấy sự bùng nổ doanh số bán xe điện toàn cầu kể từ năm 2011, nêu bật các quốc gia đã phát triển thành thị trường xe điện lớn nhất.

Xem thêm qua infographic: Dự đoán doanh số xe điện tăng trưởng đến 2024.

Những ngày đầu của xe điện EV

Từ năm 2011 đến năm 2015, doanh số bán xe điện toàn cầu tăng trưởng với tốc độ trung bình hàng năm là 89%, với khoảng 1/3 doanh số bán hàng toàn cầu chỉ diễn ra ở Hoa Kỳ.

Năm 2014, Mỹ là thị trường xe điện lớn nhất, tiếp theo là Trung Quốc, Hà Lan, Na Uy và Pháp. Nhưng mọi thứ đã thay đổi vào năm 2015, khi doanh số bán xe điện của Trung Quốc tăng 238% so với năm 2014, đưa nước này lên vị trí dẫn đầu.

Sự tăng trưởng của Trung Quốc đã trải qua nhiều năm, với việc chính phủ cung cấp các khoản trợ cấp hào phóng cho ô tô điện, bên cạnh các ưu đãi và chính sách khuyến khích sản xuất. Vào năm 2016, người tiêu dùng Trung Quốc đã mua nhiều xe điện hơn so với phần còn lại của thế giới cộng lại – và quốc gia này đã không nhìn lại quá khứ, chiếm hơn một nửa doanh số toàn cầu vào năm 2021.

Doanh số bán xe điện theo quốc gia vào năm 2021

Sau khi duy trì khá ổn định vào năm 2019, doanh số bán xe điện toàn cầu đã tăng 38% vào năm 2020 và sau đó tăng hơn gấp đôi vào năm 2021. Trung Quốc là động lực của sự tăng trưởng – quốc gia này đã bán được nhiều xe điện hơn vào năm 2021 so với phần còn lại của thế giới cộng lại vào năm 2020.

Trung Quốc có gần 300 mẫu xe điện có sẵn để mua, nhiều hơn bất kỳ quốc gia nào khác và đây cũng là quê hương của 4 trong số 10 nhà sản xuất pin lớn nhất thế giới. Hơn nữa, giá trung bình của ô tô điện ở Trung Quốc chỉ cao hơn 10% so với ô tô thông thường, so với mức trung bình 45-50% ở các thị trường lớn khác.

Đức, thị trường ô tô lớn nhất châu Âu, đã bán được gần 700.000 chiếc EV vào năm 2021, tăng 72% so với năm 2020. Quốc gia này có một số nhà máy EV lớn nhất ở châu Âu, với Tesla, Volkswagen và gã khổng lồ pin Trung Quốc CATL đang lên kế hoạch hoặc vận hành ‘gigafactories‘ ở đó. Nhìn chung, doanh số bán hàng ở châu Âu đã tăng 65% vào năm 2021, bằng chứng là 7 quốc gia châu Âu trong danh sách trên.

Hoa Kỳ cũng đã trở lại sau 2 năm sụt giảm, với doanh số bán xe điện tăng hơn gấp đôi vào năm 2021. Sự tăng trưởng này được hỗ trợ bởi sự sẵn có của các mẫu xe điện tăng 24% và cũng bởi sự gia tăng sản xuất các mẫu xe Tesla, chiếm một nửa doanh số bán xe điện tại Mỹ.

Sự thống trị của Tesla ở Mỹ

Tesla là công ty sản xuất ô tô điện nổi tiếng nhất thế giới và sự thống trị của nó ở Mỹ là vô song.

Từ năm 2011 đến 2019, Tesla chiếm 40% tổng số xe điện bán ra tại Hoa Kỳ. Hơn nữa, xe ô tô Tesla đã trở thành mẫu xe điện bán chạy nhất ở Mỹ hàng năm kể từ năm 2015.

* Ước tính
Tỷ lệ tổng doanh số được tính bằng tổng doanh số bán xe điện tại Mỹ là 631.152 chiếc, dựa trên dữ liệu từ IEA.
Nguồn: Cleantechnica

Tesla chiếm hơn 50% doanh số bán xe điện tại Mỹ vào năm 2021 với Model Y – ra mắt vào năm 2019 – chiếm vị trí đầu bảng. Hơn nữa, Model Y vẫn là xe điện bán chạy nhất trong quý đầu tiên của năm 2022, với việc Tesla chiếm 75% thị phần xe điện.

Bất chấp sự nổi tiếng của Tesla, Tesla có thể gặp phải thách thức khi các nhà sản xuất ô tô khác tung ra các mẫu xe mới và mở rộng sản xuất xe điện.

Ví dụ, General Motors đặt mục tiêu cung cấp 20 mẫu EV vào năm 2025 và Ford dự kiến ​​sản xuất ít nhất 2 triệu EV mỗi năm vào năm 2026. Sự gia tăng cạnh tranh từ những người đương nhiệm và những người mới gia nhập có thể ăn mòn thị phần của Tesla trong những năm tới.

Tìm hiểu thêm: Những công ty khai thác Lithium lớn nhất thế giới.

Bài viết Doanh số xe điện toàn cầu theo quốc gia trong 10 năm đã xuất hiện đầu tiên vào ngày Top 10 bí ấn.

Sự thay đổi cơ cấu này đang diễn ra với tốc độ đáng kinh ngạc – ở Trung Quốc, 3 triệu BEV đã được bán vào năm 2021, tăng so với 1 triệu của năm trước. Trong khi đó, tại Mỹ, số lượng mẫu xe có sẵn để bán dự kiến ​​sẽ tăng gấp đôi vào năm 2024.

Dự đoán: Số lượng xe điện EV sẽ tăng gấp đôi vào năm 2024.

Tuy nhiên, để đáp ứng các mục tiêu khí hậu toàn cầu, Cơ quan Năng lượng Quốc tế tuyên bố rằng ngành công nghiệp ô tô sẽ yêu cầu lượng khoáng chất nhiều hơn 30 lần mỗi năm. Nhiều người lo ngại rằng điều này có thể gây căng thẳng cho nguồn cung.

“Dữ liệu cho thấy sự không phù hợp lờ mờ giữa tham vọng khí hậu được củng cố của thế giới và sự sẵn có của các khoáng chất quan trọng.”

– FATIH BIROL, IEA

Rất may, BEV không phải là giải pháp duy nhất cho việc vận chuyển khử cacbon.

Nhiên liệu hydro hoạt động như thế nào?

FCEV là một loại xe điện không tạo ra khí thải (ngoài chi phí sản xuất môi trường). Sự khác biệt chính là BEV chứa một pin lớn để lưu trữ điện, trong khi FCEVs tự tạo ra điện bằng cách sử dụng pin nhiên liệu hydro.

Chúng ta hãy xem xét các chức năng của các thành phần FCEV chính.

Ắc quy

Đầu tiên là pin lithium-ion, có chức năng lưu trữ điện năng để cung cấp năng lượng cho động cơ điện. Trong FCEV, pin nhỏ hơn vì nó không phải là nguồn điện chính. Đối với bối cảnh chung, Model S Plaid chứa 7.920 tế bào lithium-ion, trong khi Toyota Mirai FCEV chứa 330 tế bào.

Bình nhiên liệu hydro

FCEV có một bình nhiên liệu lưu trữ hydro ở dạng khí của nó. Không thể sử dụng hydro lỏng vì nó yêu cầu nhiệt độ đông lạnh (-150 ° C hoặc -238 ° F). Khí hydro, cùng với oxy, là hai nguyên liệu đầu vào cho pin nhiên liệu hydro.

Ngăn xếp pin nhiên liệu và động cơ

Pin nhiên liệu sử dụng khí hydro để tạo ra điện. Để giải thích quá trình này theo cách hiểu của giáo dân, khí hydro đi qua tế bào và được phân tách thành proton (H+) và electron (e-).

Các proton đi qua chất điện phân, là vật liệu lỏng hoặc gel. Các electron không thể đi qua chất điện phân, vì vậy chúng sẽ đi theo con đường bên ngoài. Điều này tạo ra một dòng điện để cung cấp năng lượng cho động cơ.

Khí thải

Vào cuối quá trình của pin nhiên liệu, các electron và proton gặp nhau và kết hợp với oxy. Điều này gây ra một phản ứng hóa học tạo ra nước (H2O), sau đó được thải ra khỏi ống xả.

Công nghệ nào đang chiến thắng?

Như bạn có thể thấy từ bảng dưới đây, hầu hết các nhà sản xuất ô tô đã chuyển trọng tâm sang BEV. Đáng chú ý vắng mặt trong nhóm BEV là Toyota, nhà sản xuất ô tô lớn nhất thế giới.

Pin nhiên liệu hydro đã hứng chịu nhiều lời chỉ trích từ các nhân vật đáng chú ý trong ngành, bao gồm CEO Elon Musk của Tesla và CEO Herbert Diess của Volkswagen.

Hydro xanh cần thiết cho thép, hóa chất, hàng không,… và không nên kết thúc trong ô tô. Quá đắt, không hiệu quả, chậm và khó triển khai và vận chuyển.

HERBERT DIESS, GIÁM ĐỐC ĐIỀU HÀNH, TẬP ĐOÀN VOLKSWAGEN

Toyota và Hyundai đang ở phe đối lập, khi cả 2 công ty tiếp tục đầu tư vào phát triển pin nhiên liệu. Tuy nhiên, sự khác biệt giữa chúng là Hyundai vẫn phát hành một số BEV.

Đây là một sai lầm đáng ngạc nhiên đối với Toyota, hãng đã đi tiên phong trong lĩnh vực xe hybrid như Prius. Thật hợp lý khi nghĩ rằng sau thành công này, BEVs sẽ là một bước tiến tự nhiên tiếp theo. Theo báo cáo của Wired, Toyota đã đặt tất cả các chip của mình vào việc phát triển hydro, bỏ qua thực tế rằng hầu hết ngành công nghiệp đang đi theo một con đường khác. Nhận ra sai lầm của mình và cần câu giờ, công ty đã phải vận động hành lang để chống lại việc áp dụng xe điện.

Đối mặt với việc thua cuộc, Toyota đang làm điều mà hầu hết các tập đoàn lớn làm khi họ thấy mình chơi sai – đó là đấu tranh để thay đổi cuộc chơi.

WIRED

Toyota dự kiến ​​sẽ phát hành BEV đầu tiên của mình, chiếc crossover bZ4X, cho năm mô hình 2023 – hơn một thập kỷ kể từ khi Tesla ra mắt Model S.

Những thách thức đối với việc áp dụng tế bào nhiên liệu

Một số thách thức đang đặt ra đối với việc áp dụng FCEV rộng rãi.

Một là hiệu suất trong xe, mặc dù sự khác biệt là nhỏ. Về phạm vi hoạt động tối đa, FCEV tốt nhất (Toyota Mirai) được EPA-rated là 402 dặm, trong khi BEV (Lucid Air) tốt nhất nhận được 505 dặm.

Hai vấn đề lớn hơn là 1) vấn đề hiệu suất của hydro, và 2) số lượng rất hạn chế các trạm tiếp nhiên liệu. Theo Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, chỉ có 48 trạm hydro trên toàn quốc, với 47 trạm đặt tại California và 1 trạm đặt tại Hawaii.

Ngược lại, BEV có 49.210 trạm sạc trên toàn quốc và cũng có thể được sạc tại nhà. Con số này chắc chắn sẽ tăng lên, vì chính quyền Biden đã phân bổ 5 tỷ đô la cho các bang để mở rộng mạng lưới thu phí của họ.

Khám phá thêm: Công nghệ Lidar – cách xe tự lái nhìn ra thế giới.

Bài viết So sánh xe điện chạy bằng pin và nhiên liệu hydro đã xuất hiện đầu tiên vào ngày Top 10 bí ấn.

Lưu ý: Những số liệu này có thể bao gồm các biến thể của cùng một mô hình. Ví dụ: Tesla Model 3 có các phiên bản Cơ sở, Tầm xa và Hiệu suất.

Làn sóng các mẫu xe điện mới này chủ yếu được thúc đẩy bởi các nhà sản xuất ô tô cũ, nhiều người trong số họ lần đầu tiên tham gia vào thị trường xe điện. Đối với người dẫn đầu ngành Tesla, điều đó có nghĩa là sẽ có sự cạnh tranh lớn hơn trên đường đi.

Sự đa dạng hơn của các loại phương tiện này xuất hiện vào thời điểm mà sở thích sở hữu một chiếc xe điện đang tăng lên. Trong một cuộc khảo sát gần đây của Morning Consult, phần lớn người Mỹ trưởng thành (51%) hiện nay cho biết họ rất có khả năng sẽ mua một chiếc xe chạy hoàn toàn bằng điện trong thập kỷ tới.

Những người thuộc thế hệ Millennials có nhiều khả năng sẽ coi xe điện EV là phương tiện tiếp theo của họ (70%).

Khám phá thêm qua infographic: Ngành sản xuất điện gió của Mỹ.

Hướng phát triển xe điện EV mới: Xe tải

Những người mua xe tải đã chờ đợi đến lượt mình để trải nghiệm sức mạnh điện, và các thương hiệu kế thừa như Ford, Chevrolet và GM đã sẵn sàng giao hàng.

Khám phá thêm qua infographic: Những thay đổi logo của các thương hiệu xe lớn theo năm tháng.

Các mẫu xe bao gồm Chevrolet Silverado EV được công bố gần đây, sẽ xuất hiện ngay sau các xe bán tải điện F-150 Lightning và Rivian R1T. GM cũng đang giới thiệu chiếc Hummer EV sắp ra mắt của mình, hứa hẹn có công suất khổng lồ 1.000 mã lực.

Xe bán tải và xe SUV thường tạo ra tỷ suất lợi nhuận cao hơn cho các nhà sản xuất ô tô, vì vậy làn sóng tiếp theo của các mẫu xe EV là cơ hội mà họ sẽ không muốn bỏ lỡ.

- Số lượng các mẫu xe điện (EV) có sẵn ở Mỹ sẽ tăng gấp đôi vào năm 2024, so với số lượng có sẵn vào đầu năm 2022
- Các nhà sản xuất ô tô kế thừa chuẩn bị tung ra một làn sóng xe chạy hoàn toàn bằng điện

Nguồn dữ liệu:

• Electric Power Research Institute via Morning Consult, GM Authority, and Car and Driver.
• Visual Capitalist.

Bài viết Số lượng xe điện EV sẽ tăng gấp đôi vào năm 2024 – INFOGRAPHIC đã xuất hiện đầu tiên vào ngày Top 10 bí ấn.