in ,

Nghiên cứu: Các biện pháp cải thiện cơ sở hạ tầng có thể giúp mở rộng phạm vi sử dụng ô tô điện

Một nghiên cứu mới từ các nhà nghiên cứu tại MIT đã phát hiện ra các loại cải tiến cơ sở hạ tầng sẽ tạo ra sự khác biệt lớn nhất trong việc tăng số lượng ô tô điện trên đường, một bước quan trọng để giảm phát thải khí nhà kính từ giao thông vận tải.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng việc lắp đặt các trạm sạc trên đường dân cư, thay vì chỉ ở các vị trí trung tâm như trung tâm mua sắm, có thể mang lại lợi ích vượt trội. Họ cũng phát hiện ra rằng việc bổ sung các trạm sạc tốc độ cao dọc theo đường cao tốc và làm cho các phương tiện bổ sung trở nên dễ dàng hơn đối với những người cần đi xa hơn phạm vi sạc một lần của xe điện có thể làm tăng đáng kể tiềm năng điện khí hóa của xe.

Các phát hiện được báo cáo vào ngày 21 tháng 1 trên tạp chí Nature Energy, trong một bài báo của phó giáo sư nghiên cứu năng lượng Jessika Trancik của MIT, nghiên cứu sinh Wei Wei, postdoc Sankaran Ramakrishnan, và cựu nghiên cứu sinh Zachary Needell SM ’15, Ph.D. ’18.

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một phương pháp luận mới để xác định các giải pháp sạc phù hợp với các hoạt động hàng ngày của mọi người. Họ đã sử dụng dữ liệu thu thập được từ thiết bị theo dõi GPS trên ô tô, cũng như kết quả khảo sát về thói quen và nhu cầu lái xe hàng ngày của mọi người, bao gồm dữ liệu chi tiết từ khu vực Seattle và dữ liệu chung hơn từ toàn bộ Hoa Kỳ. Trancik cho biết, việc gia tăng đáng kể sự thâm nhập của ô tô điện vào đội phương tiện cá nhân là đặc điểm trọng tâm của các chính sách giảm thiểu khí hậu ở cấp địa phương, tiểu bang và liên bang. Cô cho biết thêm, mục tiêu của nghiên cứu này là “hiểu rõ hơn về cách biến những kế hoạch điện khí hóa xe nhanh chóng thành hiện thực”.

Khi quyết định cách ưu tiên các loại cải tiến khác nhau trong cơ sở hạ tầng sạc xe, cô ấy nói, “cách tiếp cận mà chúng tôi thực hiện một cách có phương pháp là nhấn mạnh vào việc xây dựng sự hiểu biết tốt hơn về hành vi tiêu thụ năng lượng chi tiết của mọi người, suốt cả ngày và trong năm.”

Để làm được điều đó, “chúng tôi kiểm tra xem những người khác nhau đang di chuyển từ vị trí này sang vị trí khác trong ngày như thế nào và họ đang dừng ở đâu”, cô nói. “Và từ đó chúng tôi có thể xem họ có thể sạc khi nào và ở đâu mà không làm gián đoạn các hoạt động đi lại hàng ngày của họ.”

Nhóm nghiên cứu đã xem xét cả các hoạt động thường ngày hàng ngày và các biến thể xảy ra trong suốt một năm. Wei cho biết: “Cái nhìn theo chiều dọc rất quan trọng để nắm bắt các loại chuyến đi khác nhau mà người lái xe thực hiện theo thời gian, để chúng tôi có thể xác định các loại cơ sở hạ tầng sạc cần thiết để hỗ trợ điện khí hóa phương tiện”.

Mặc dù phần lớn nhu cầu lái xe hàng ngày của mọi người có thể được đáp ứng bởi phạm vi cung cấp của những chiếc xe điện giá rẻ hơn hiện có, như Trancik và các đồng nghiệp của cô đã báo cáo, nhưng thường có một vài thời điểm mọi người cần lái xe xa hơn nhiều. Hoặc, họ có thể cần thực hiện nhiều chuyến đi ngắn hơn bình thường trong một ngày, với ít thời gian dừng lại và nạp năng lượng. “Những ngày năng lượng cao”, như các nhà nghiên cứu gọi, khi người lái xe tiêu thụ nhiều hơn lượng năng lượng thông thường cho nhu cầu vận chuyển của họ, có thể chỉ xảy ra một vài lần mỗi năm, nhưng chúng có thể là yếu tố quyết định đến quyết định của mọi người về việc có nên đi xe điện không.

Mặc dù công nghệ pin đang dần cải thiện và mở rộng phạm vi hoạt động tối đa của ô tô điện, nhưng chỉ điều đó sẽ không đủ để đáp ứng mọi nhu cầu của người lái xe và đạt được mức giảm khí thải nhanh chóng. Vì vậy, giải quyết vấn đề phạm vi thông qua cơ sở hạ tầng là điều cần thiết, Trancik cho biết. Cô chỉ ra rằng pin dung lượng cao nhất có xu hướng đắt nhất và không hợp túi tiền đối với nhiều người, vì vậy việc sử dụng đúng cơ sở hạ tầng cũng rất quan trọng từ góc độ công bằng.

Có chiến lược trong việc đặt cơ sở hạ tầng ở nơi có thể thuận tiện và hiệu quả nhất – và làm cho người lái xe biết về nó để họ có thể dễ dàng hình dung địa điểm và thời điểm họ sẽ sạc – có thể tạo ra sự khác biệt lớn, Trancik cho biết.

Cô ấy nói: “Có nhiều cách khác nhau để khuyến khích việc mở rộng các cơ sở hạ tầng sạc xe như vậy. “Ví dụ, có vai trò đối với các nhà hoạch định chính sách ở cấp liên bang đối với các động lực khuyến khích cạnh tranh của khu vực tư nhân trong lĩnh vực này và các địa điểm trình diễn để thử nghiệm, thông qua quan hệ đối tác công tư, mở rộng nhanh chóng cơ sở hạ tầng sạc.” Chính quyền tiểu bang và địa phương cũng có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự đổi mới của các doanh nghiệp, và một số trong số họ đã phát đi tín hiệu ủng hộ việc điện khí hóa phương tiện.

Nghiên cứu cho thấy việc cung cấp khả năng tiếp cận dễ dàng với các phương tiện giao thông thay thế cho những ngày năng lượng cao đó cũng có thể đóng một vai trò nào đó. Các công ty xe thậm chí có thể thấy thuận lợi khi cung cấp hoặc hợp tác với các dịch vụ cho thuê tiện lợi để giúp thúc đẩy doanh số bán xe điện của họ.

Chẳng hạn, trong phân tích thói quen lái xe ở Seattle, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng tác động của việc thêm các trạm sạc nhanh trên đường cao tốc hoặc tăng khả năng cung cấp các phương tiện bổ sung tầm xa trong tối đa bốn ngày một năm có nghĩa là số lượng nhà đáp ứng nhu cầu lái xe của họ với một chiếc xe điện chi phí thấp hơn tăng từ 10% lên 40%. Con số này đã tăng lên trên 90% hộ gia đình khi các trạm sạc nhanh, sạc tại nơi làm việc, sạc công cộng qua đêm và tối đa 10 ngày để sử dụng các phương tiện bổ sung đều có sẵn. Quan trọng hơn, các tùy chọn sạc tại các địa điểm dân cư (trên hoặc ngoài đường) là chìa khóa trong tất cả các tình huống này.

Phát hiện của nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc cung cấp khả năng sạc qua đêm cho nhiều người hơn. Trong khi những người có nhà để xe riêng hoặc bãi đậu xe ngoài đường thường có thể dễ dàng sạc xe tại nhà, nhiều người không có lựa chọn đó và sử dụng bãi đậu xe công cộng. Trancik nói: “Điều thực sự quan trọng là cung cấp quyền truy cập — quyền truy cập đáng tin cậy, có thể đoán trước — để sạc xe cho mọi người, ở bất kỳ nơi nào họ đỗ xe trong thời gian dài gần nhà, thường là qua đêm”.

Điều đó bao gồm các địa điểm như khách sạn cũng như các khu dân cư, cô nói. “Tôi nghĩ việc nhấn mạnh những cách tiếp cận có tác động cao này là rất quan trọng, chẳng hạn như tìm ra cách để thực hiện điều đó trên các đường phố công cộng, thay vì đặt bộ sạc một cách bừa bãi ở cửa hàng tạp hóa hoặc ở trung tâm mua sắm hoặc bất kỳ địa điểm công cộng nào khác.” Cô ấy nói không phải những thứ đó cũng không hữu ích, nhưng việc lập kế hoạch công nên nhằm mục đích mở rộng khả năng tiếp cận cho một bộ phận lớn hơn. Cô cho biết thêm, chiến lược về việc mở rộng cơ sở hạ tầng sẽ tiếp tục quan trọng ngay cả khi bộ sạc nhanh giảm giá và các thiết kế mới bắt đầu cho phép sạc nhanh hơn.

Nghiên cứu sẽ giúp cung cấp một số hướng dẫn cho các nhà hoạch định chính sách ở tất cả các cấp đang tìm cách tạo điều kiện để giảm phát thải khí nhà kính, vì lĩnh vực giao thông vận tải chiếm khoảng một phần ba tổng lượng phát thải đó. Trancik nói: “Nếu bạn có số tiền hạn chế, điều mà bạn thường làm, thì điều thực sự quan trọng là phải ưu tiên,” Trancik nói và lưu ý rằng nghiên cứu này có thể chỉ ra những lĩnh vực có thể mang lại lợi nhuận lớn nhất cho những khoản đầu tư đó. Các nhà nghiên cứu lưu ý trong bài báo của họ, các giải pháp sạc có tác động cao mà họ xác định có thể được kết hợp và phù hợp trên các thành phố, thị trấn và vùng khác nhau.

Lynette Cheah, phó giáo sư về hệ thống kỹ thuật và thiết kế tại Đại học Công nghệ và Thiết kế Singapore, người không liên quan đến công việc này cho biết, cách tiếp cận của các nhà nghiên cứu để phân tích các mô hình lái xe trong thế giới thực, có độ phân giải cao là “có giá trị, tạo điều kiện cho một số cơ hội để nghiên cứu sâu hơn”. “Dữ liệu lái xe trong thế giới thực không chỉ có thể hướng dẫn cơ sở hạ tầng và hoạch định chính sách, mà còn quản lý sạc EV tối ưu cũng như các quyết định mua và sử dụng phương tiện. … Điều này có thể mang lại niềm tin lớn hơn cho người lái xe về tính khả thi và ý nghĩa hoạt động của việc chuyển sang xe điện.”

Techxplore/Massachusetts Institute of Technology

Bạn nghĩ sao?

Leave a Reply