Các nghiên cứu chuyên sâu chỉ ra rằng đến năm 2021, sẽ có 1,3 triệu xe điện lưu hành trên đường. Số lượng lớn nhất tập trung ở Trung Quốc, tiếp theo là châu Âu và Hoa Kỳ. Các dự báo ước tính con số này sẽ tăng gấp năm lần vào năm 2025 và gấp mười lăm lần vào năm 2030.
Những con số này chắc chắn thể hiện tác động tích cực đến thị trường, nhưng chúng cũng ngụ ý rằng cơ sở hạ tầng cần thiết để sạc xe điện cần phải được cải thiện. Nếu lấy châu Âu làm chuẩn mực, đến năm 2030, sẽ cần 7 triệu trạm dịch vụ có điểm sạc điện – gấp 22 lần con số hiện tại. Đây là một thách thức đáng kể đòi hỏi đầu tư tài chính lớn.
Các trạm sạc cần thiết cho toàn bộ đội xe điện sẽ tiêu thụ quá nhiều năng lượng.
Tuy nhiên, việc mở rộng số lượng điểm sạc lại đặt ra một vấn đề khác liên quan đến lượng điện năng tiêu thụ khổng lồ. Theo phân tích của businessinsider.com, đến năm 2035, năng lượng cần thiết để vận hành tất cả các xe chạy bằng pin sẽ tương đương với lượng điện năng mà một thành phố nhỏ sử dụng, một dự báo chắc chắn đáng lo ngại.
Các trạm sạc xe điện có thể tiêu thụ lượng điện năng tương đương với một thị trấn nhỏ vào năm 2035 — và lưới điện hiện tại vẫn chưa sẵn sàng.
Hệ thống lưới điện dân dụng chưa sẵn sàng để hỗ trợ việc áp dụng xe điện quy mô lớn. https://t.co/OWqxUJu8Er
— Ian McCausland (@ianmcc) 25 tháng 11 năm 2022
Mỗi ngày, nhiều mẫu xe điện khác nhau được sản xuất, bao gồm xe tải nhỏ, xe buýt và xe tải lớn. Tuy nhiên, cơ sở hạ tầng của hầu hết các quốc gia vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu trong tương lai. Một nghiên cứu do National Grid thực hiện đã vạch ra các bước cần thiết cho các năm 2025, 2035 và 2045.
Ví dụ, nghiên cứu cho thấy mức tiêu thụ năng lượng của một trạm xăng điển hình vào năm 2030 sẽ tương đương với mức tiêu thụ của một sân vận động ở công suất tối đa. Nhưng 5 năm sau đó, sẽ cần đến 19 megawatt để cung cấp năng lượng cho xe tải và ô tô cá nhân. Tuy nhiên, đến năm 2045, sẽ cần đến 30 MW — lượng năng lượng cần thiết cho một nhà máy công nghiệp — một khoản chi phí khổng lồ.
Không có trạm sạc nào đáp ứng được các mục tiêu này, đặc biệt là vì hầu hết các điểm sạc đều dựa vào lưới điện truyền thống để hoạt động, điều này gây quá tải cho nguồn cung cấp năng lượng của thành phố. Đây là lý do tại sao việc áp dụng rộng rãi các nguồn năng lượng sạch và xanh trở nên vô cùng quan trọng, đóng vai trò là nguồn dự phòng và cuối cùng trở thành nguồn năng lượng chính cho các phương tiện chạy bằng pin.
Lưới điện thế giới hiện chưa đủ khả năng đáp ứng nhu cầu của quá nhiều nhà máy điện.
Trước những thách thức về năng lượng hiện nay, nhu cầu ở mức độ này có thể gây quá tải cho mạng lưới điện, vì vậy các công ty sản xuất điện cần chuẩn bị ngay từ bây giờ cho sự bùng nổ sắp tới. Cần có sự hợp tác để trước tiên phủ sóng các thành phố có số lượng xe hơi cao nhất, sau đó mở rộng đến các điểm ra vào đường cao tốc.
Hôm thứ Tư, người dân California được kêu gọi không nên sạc xe điện của họ vì lưới điện cũ kỹ của tiểu bang đang phải vật lộn để đáp ứng nhu cầu trong đợt nắng nóng, lời kêu gọi này được đưa ra vài ngày sau khi tiểu bang tuyên bố sẽ ngừng bán xe chạy bằng xăng. #AFP pic.twitter.com/UB9frAVbDT
— Agence France-Presse (@AFPespanol) ngày 1 tháng 9 năm 2022
Tuy nhiên, một nghiên cứu được Bloomberg công bố vào tháng 10 đã đưa ra một số lời trấn an, bác bỏ ý tưởng về sự sụp đổ không thể ngăn cản. Các nhà nghiên cứu lập luận rằng số lượng xe điện lưu hành trên đường vào năm 2020 chỉ tiêu thụ 0,2% tổng năng lượng toàn cầu , một con số rất nhỏ so với năng lượng mà tiền điện tử tiêu thụ.
Nếu xu hướng hiện tại tiếp tục và số lượng phương tiện giao thông vượt quá 120 triệu chiếc vào năm 2040, mức tiêu thụ điện năng sẽ tăng 11%, hoặc tối đa là 15% . Đến lúc đó, một phần lớn đội xe vận tải phải được điện khí hóa. Điều này còn khoảng 18 năm nữa, đủ thời gian để vượt qua bất kỳ thách thức kỹ thuật tiềm tàng nào, đặc biệt là khi xét đến tốc độ tăng trưởng dự kiến.
Một khía cạnh mà nhiều nhà nghiên cứu nhấn mạnh là sự cần thiết phải phân bổ thời gian sạc hợp lý. Để tránh hệ thống bị quá tải, chủ xe cần chọn thời gian cụ thể để sạc xe của mình. Việc mọi người cùng sạc xe vào cùng một thời điểm ban đêm sẽ là một ý tưởng tồi. Thời gian sạc cần được phân bổ đều trong suốt cả ngày, và bằng cách này, mạng lưới sẽ hoạt động hiệu quả hơn.
Tất nhiên, hoàn cảnh sẽ khác nhau tùy từng quốc gia. Ví dụ, theo dữ liệu thời gian thực từ nhà điều hành lưới điện Tây Ban Nha, Red Eléctrica , mức tiêu thụ giảm sau 9 giờ tối, trong khi hoạt động vẫn ổn định trong suốt cả ngày. Với một hệ thống lập kế hoạch, có thể kết hợp các nguồn năng lượng và cung cấp dịch vụ chất lượng, bất kể nhu cầu tăng lên từ số lượng xe chạy bằng pin ngày càng nhiều.
Một số chuyên gia cho rằng xe điện cuối cùng sẽ có khả năng phục vụ mục đích kép trong các tình huống khẩn cấp. Trong khi chúng sẽ sạc điện từ các trạm sạc, chúng cũng có thể cung cấp điện thông qua hệ thống thông minh của mình. Chúng sẽ không chỉ đơn thuần là những cỗ máy tiêu thụ năng lượng, mà sẽ trở thành một phần của lưới điện, điều này sẽ vô cùng quý giá trong những thời điểm quan trọng.
Khi các mô hình vận tải mới phát triển, thị trường dầu mỏ sẽ chứng kiến sự sụt giảm đáng kể , đặc biệt là khi nhiên liệu không còn cần thiết cho hoạt động của ô tô. Điều này sẽ tác động tích cực đến việc giảm lượng khí thải carbon, mặc dù chúng ta vẫn phải nỗ lực để đảm bảo điện năng sản xuất ra hoàn toàn sạch. Vấn đề là thay đổi tư duy, chuyển đổi và trở thành một xã hội có ý thức về môi trường.
