Ô tô điện và hạ tầng sạc thông minh: Kết nối công nghệ giao thông với hệ thống điện

PGS,TS. NGƯT Vũ Đình Ngọ, Phó Bí thư Đảng ủy, Phó Hiệu trưởng Trường Đại học Điện lực phát biểu khai mạc Hội thảo.

Nhìn từ thị trường, ô tô điện thường được nhắc đến qua những yếu tố dễ nhận thấy như mẫu xe mới, quãng đường di chuyển sau mỗi lần sạc, thời gian nạp điện hay chi phí sử dụng. Nhưng khi phương tiện điện ngày càng hiện diện rõ hơn trong đời sống, câu chuyện không còn dừng ở việc người tiêu dùng có sẵn sàng đổi từ xe xăng sang xe điện hay không. Phía sau mỗi chiếc xe là cả một hệ thống cần vận hành đồng bộ, từ công nghệ pin, mạng lưới trạm sạc đến khả năng cung ứng điện và đội ngũ kỹ thuật viên.

Đây cũng là điểm đáng chú ý tại hội thảo do Khoa Cơ khí - Ô tô và Xây dựng, Trường Đại học Điện lực tổ chức. Thay vì nhìn ô tô điện như một sản phẩm riêng lẻ, các nội dung trao đổi đặt phương tiện trong mối liên hệ với hệ thống năng lượng, qua đó cho thấy những yêu cầu mới đối với cả hoạt động nghiên cứu, đào tạo và phát triển công nghệ.

Phát biểu tại chương trình, PGS.TS Vũ Đình Ngọ, Phó Hiệu trưởng Trường Đại học Điện lực, nhấn mạnh vai trò của hội thảo chuyên môn trong đổi mới đào tạo, cập nhật công nghệ và giúp sinh viên tiếp cận thực tiễn. Hội thảo cũng là hoạt động hướng tới kỷ niệm 60 năm thành lập Trường Đại học Điện lực (1966-2026) và 128 năm truyền thống đào tạo kỹ thuật (1898-2026).

TS. Bùi Văn Bình, Trưởng khoa Cơ khí Ô tô và Xây dựng điều hành Hội thảo.

Từ chiếc xe điện đến bài toán của cả hệ thống năng lượng

Trong hai phiên báo cáo kỹ thuật, các nhà khoa học, giảng viên và người tham dự cùng trao đổi về công nghệ pin Lithium-ion, giải pháp làm mát pin, hạ tầng sạc thông minh, mô hình hóa hành vi sạc, điều khiển và mô phỏng nhà máy điện ảo, động lực học phương tiện, công nghệ chế tạo cơ khí cũng như đào tạo, hợp tác quốc tế trong lĩnh vực xe điện.

Những chủ đề này phản ánh khá rõ tính chất liên ngành của ngành công nghiệp ô tô điện. Một chiếc xe có thể được cải thiện về hiệu suất pin, khả năng vận hành và mức tiêu thụ năng lượng, nhưng hiệu quả sử dụng trên thị trường còn phụ thuộc vào khả năng tiếp cận trạm sạc, thời gian chờ sạc và mức độ thuận tiện trong quá trình sử dụng.

Với người dùng, sự thuận tiện ấy đôi khi quyết định trực tiếp việc có lựa chọn xe điện hay không. Với nhà sản xuất, đó là một phần của trải nghiệm sản phẩm. Còn với ngành điện, đây lại là bài toán về phụ tải, phân phối và điều độ năng lượng. Ba góc nhìn khác nhau nhưng có chung một điểm: nếu các mắt xích không phát triển tương xứng, quá trình điện hóa giao thông sẽ khó đạt hiệu quả như kỳ vọng.

Trong số các nội dung được đề cập tại hội thảo, công nghệ pin và hệ thống làm mát là những vấn đề có ý nghĩa trực tiếp đối với chất lượng phương tiện. Pin không chỉ ảnh hưởng đến quãng đường di chuyển mà còn liên quan đến thời gian sạc, độ bền và độ an toàn trong quá trình vận hành. Việc kiểm soát nhiệt độ pin vì vậy là một yêu cầu kỹ thuật quan trọng, nhất là khi phương tiện phải hoạt động trong điều kiện thời tiết và cường độ sử dụng khác nhau.

Tuy nhiên, ngay cả khi công nghệ pin tiếp tục được cải thiện, một câu hỏi khác vẫn cần được giải quyết: làm thế nào để cung cấp năng lượng cho số lượng phương tiện ngày càng tăng mà không tạo thêm áp lực không cần thiết lên hệ thống điện?

Đây là lý do hạ tầng sạc thông minh trở thành một nội dung đáng quan tâm. Khác với cách tiếp cận chỉ tập trung mở rộng số lượng trạm sạc, sạc thông minh hướng tới quản lý thời điểm, công suất và phương thức cung cấp điện, phù hợp hơn với nhu cầu sử dụng thực tế cũng như khả năng đáp ứng của lưới điện.

Quang cảnh Hội thảo

Trạm sạc thông minh: Mắt xích quan trọng của giao thông xanh

Một trong những hướng nghiên cứu được đề cập tại hội thảo là mô hình trạm sạc kết hợp điện mặt trời, hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS) và lưới điện. Đây là hướng tiếp cận đáng chú ý bởi nó mở rộng vai trò của trạm sạc: không chỉ là nơi cung cấp điện cho phương tiện mà còn có thể trở thành một thành phần trong hệ thống quản lý năng lượng.

Về nguyên lý, nguồn điện mặt trời có thể bổ sung năng lượng cho trạm sạc khi điều kiện phát điện thuận lợi. Hệ thống pin lưu trữ giúp tích trữ điện để sử dụng vào thời điểm phù hợp, trong khi lưới điện vẫn đóng vai trò bảo đảm khả năng cung cấp năng lượng khi các nguồn tại chỗ không đáp ứng đủ nhu cầu. Hiệu quả thực tế phụ thuộc vào quy mô đầu tư, đặc điểm phụ tải, điều kiện phát điện và phương thức điều khiển hệ thống.

Cách kết hợp này mở ra khả năng sử dụng năng lượng linh hoạt hơn, đồng thời đặt ra yêu cầu về thiết kế, vận hành và phối hợp giữa các thành phần. Nếu được tính toán phù hợp, hệ thống có thể góp phần giảm công suất lấy từ lưới vào một số thời điểm, tận dụng nguồn điện tái tạo và nâng cao hiệu quả vận hành của trạm sạc.

Bên cạnh đó, nghiên cứu về mô hình hóa hành vi sạc và nhà máy điện ảo gợi mở một hướng đi quan trọng khác: quản lý nhu cầu thay vì chỉ tập trung tăng nguồn cung. Khi có dữ liệu về thời điểm phương tiện cần sạc, mức năng lượng cần bổ sung và khả năng đáp ứng của hệ thống, việc phân bổ phụ tải có thể được tính toán hợp lý hơn. Nhà máy điện ảo, thông qua việc phối hợp các nguồn và tài nguyên năng lượng phân tán, cũng có thể hỗ trợ điều hành hệ thống theo hướng linh hoạt.

Tất nhiên, những giải pháp này không tự động giải quyết mọi vấn đề. Để triển khai hiệu quả, cần có dữ liệu đáng tin cậy, công nghệ điều khiển phù hợp, khả năng kết nối giữa các hệ thống và cơ chế vận hành đáp ứng yêu cầu thực tế. Nhưng việc đưa các nội dung này vào chương trình nghiên cứu cho thấy bài toán xe điện đang được tiếp cận rộng hơn, gắn với những yêu cầu cụ thể của hệ thống năng lượng.

Đối với Việt Nam, đây là vấn đề cần được quan tâm song song với sự phát triển của thị trường phương tiện điện. Mở rộng hạ tầng sạc không đơn thuần là lắp đặt thêm thiết bị, mà cần tính đến vị trí, công suất, nhu cầu sử dụng và khả năng kết nối với lưới điện. Một mạng lưới sạc phát triển hiệu quả phải vừa đáp ứng nhu cầu của người dùng, vừa phù hợp với điều kiện cung ứng điện tại từng khu vực.

Nguồn nhân lực phải theo kịp sự chuyển dịch công nghệ

Nếu hạ tầng sạc là điều kiện để xe điện vận hành thuận tiện, thì nguồn nhân lực là yếu tố quyết định khả năng duy trì, phát triển và làm chủ công nghệ trong dài hạn.

Tại hội thảo, các nội dung về đào tạo nghề sửa chữa ô tô điện, công nghệ chế tạo cơ khí và hợp tác quốc tế trong đào tạo, nghiên cứu đã bổ sung một góc nhìn thiết thực về yêu cầu nhân lực. Khi cấu trúc phương tiện thay đổi, công việc của người làm kỹ thuật cũng thay đổi theo. Bên cạnh kiến thức cơ khí truyền thống, người học cần được tiếp cận hệ thống điện - điện tử, công nghệ pin, quản lý nhiệt, thiết bị chẩn đoán và những yêu cầu an toàn đặc thù của phương tiện điện.

Sự chuyển dịch này không chỉ tác động đến các trường đại học mà còn liên quan đến hệ thống đào tạo nghề, cơ sở bảo dưỡng, sửa chữa và doanh nghiệp sản xuất, kinh doanh ô tô. Nhu cầu nhân lực vì thế cần được nhìn nhận trên toàn bộ vòng đời phương tiện, từ nghiên cứu, chế tạo, vận hành đến bảo trì và xử lý các hệ thống liên quan.

Khu vực poster nghiên cứu khoa học tại hội thảo cũng đề cập đến xu hướng sử dụng ô tô điện tại Việt Nam, những yếu tố thúc đẩy quá trình chuyển dịch và các thách thức về hạ tầng sạc, hệ thống năng lượng. Những nghiên cứu này có ý nghĩa bởi sự phát triển của thị trường không chỉ phụ thuộc vào công nghệ mà còn gắn với hành vi người tiêu dùng, điều kiện sử dụng và khả năng đáp ứng của hệ sinh thái hỗ trợ.

Với cơ sở đào tạo, việc kết nối các nghiên cứu kỹ thuật với những vấn đề thực tế của thị trường sẽ giúp chương trình giảng dạy gần hơn với yêu cầu nghề nghiệp. Với doanh nghiệp, đây là cơ hội tăng cường hợp tác với nhà trường trong nghiên cứu, thử nghiệm và phát triển nguồn nhân lực. Còn với sinh viên, những diễn đàn học thuật như vậy giúp người học hình dung rõ hơn về các hướng nghề nghiệp đang hình thành cùng quá trình điện hóa giao thông.

Thông qua hai phiên báo cáo kỹ thuật và hoạt động giới thiệu poster, hội thảo đã tạo không gian trao đổi giữa các nhà khoa học, chuyên gia, giảng viên, doanh nghiệp và sinh viên. Những nội dung được thảo luận cho thấy phát triển ô tô điện cần một cách tiếp cận tổng thể, trong đó công nghệ phương tiện, hạ tầng sạc, hệ thống điện và nhân lực không thể tách rời nhau.

Từ góc độ thị trường, sức hấp dẫn của xe điện không chỉ được quyết định bởi bản thân chiếc xe, mà còn bởi sự thuận tiện và độ tin cậy của toàn bộ hệ thống phục vụ người sử dụng. Từ góc độ công nghệ, quá trình chuyển đổi đòi hỏi năng lực nghiên cứu, tích hợp và vận hành ngày càng cao. Còn từ góc độ đào tạo, đây là yêu cầu phải liên tục cập nhật kiến thức và gắn hoạt động học thuật với thực tiễn sản xuất, kinh doanh.

Các đại biểu tham dự Hội thảo chụp ảnh lưu niệm.

Với định hướng đó, Hội thảo “Ô tô điện, hạ tầng sạc thông minh và tích hợp với hệ thống điện” không chỉ góp phần cập nhật những vấn đề chuyên môn mà còn gợi mở các hướng nghiên cứu và hợp tác cần thiết cho quá trình phát triển giao thông xanh. Đây cũng là cách để Trường Đại học Điện lực tiếp tục phát huy thế mạnh đào tạo kỹ thuật, đóng góp vào việc chuẩn bị nguồn nhân lực cho một lĩnh vực đang có nhiều thay đổi và ngày càng đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa các ngành.