Nhờ rút ngắn thời gian thay pin xuống chỉ còn khoảng 5 phút, công nghệ đổi pin đang mở ra hướng phát triển mới cho vận tải điện tại Trung Quốc. CATL đặt mục tiêu xây dựng 2.000 trạm đổi pin vào cuối năm 2027, đồng thời lên kế hoạch đưa mô hình này sang châu Âu...

Trong quá trình chuyển đổi sang phương tiện giao thông phát thải thấp, thời gian sạc, chi phí đầu tư ban đầu và khả năng đáp ứng các hành trình dài vẫn là những rào cản lớn đối với xe tải điện. Tại Trung Quốc, mô hình đổi pin đang được thúc đẩy như một giải pháp nhằm tháo gỡ một phần những hạn chế này, đồng thời tạo ra mô hình kinh doanh mới cho ngành vận tải và năng lượng.

ĐỔI PIN TRONG 5 PHÚT, TIẾT KIỆM CHI PHÍ VẬN HÀNH

Mỗi ngày, Wang Bing, một tài xế 53 tuổi tại Trung Quốc, điều khiển xe tải điện vận chuyển khoảng 5 tấn hàng hóa giữa hai thành phố Haikou và Dongfang trên đảo Hải Nam. Mỗi chuyến đi và về có tổng chiều dài khoảng 500 km. Tuy nhiên, việc bảo đảm năng lượng cho hành trình không còn là vấn đề đáng lo ngại đối với ông.

Gần 30 năm làm nghề lái xe tải, ông từng sử dụng xe chạy diesel trước khi chuyển sang xe điện khoảng 5 năm trước. Đến tháng 7/2026, chiếc xe tải điện sử dụng phương thức sạc cắm điện truyền thống của ông được thay thế bằng một mẫu xe có pin tháo rời.

Khi pin sắp cạn, tôi chỉ cần lái xe vào một trạm đổi pin để thay bằng bộ pin đã được sạc đầy. Tôi rất hài lòng. Nhanh hơn rất nhiều. Tôi thậm chí không cần phải rời khỏi cabin khi quá trình đổi pin diễn ra.  

Ông Wang Bing Tài xế điều khiển xe tải điện

Nếu trước đây mỗi lần sạc pin mất khoảng 1,5 giờ, thì với công nghệ mới, quá trình tháo bộ pin đã cạn và thay bằng bộ pin đầy chỉ mất khoảng 5 phút.

Công nghệ đổi pin không phải là điều mới tại Trung Quốc. Hãng xe Nio đã thương mại hóa giải pháp này cho các dòng xe điện cỡ nhỏ từ gần một thập kỷ trước. Đến năm 2023, tập đoàn sản xuất pin hàng đầu Trung Quốc CATL tiếp tục mở rộng ứng dụng công nghệ sang xe tải điện thông qua thương hiệu Qiji Energy.

Quy mô thị trường tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển mô hình này. Năm 2025, Trung Quốc bán ra hơn 400.000 xe tải điện, chiếm trên 90% tổng lượng xe tải điện được bán trên toàn cầu.

Bên cạnh lợi thế về thời gian, chi phí năng lượng cũng là yếu tố khiến xe tải điện sử dụng công nghệ đổi pin trở nên hấp dẫn hơn đối với doanh nghiệp vận tải.

Theo ông Wang, chi phí năng lượng cho mỗi km vận hành xe tải điện tại Hải Nam vào khoảng 1,1 nhân dân tệ, thấp hơn đáng kể so với mức trên 2 nhân dân tệ/km của xe tải chạy diesel. Nhờ đó, chiếc xe tải điện giúp ông tiết kiệm hơn 20.000 nhân dân tệ mỗi tháng.

Quá trình đổi pin cũng được tự động hóa. Khi xe tiến vào trạm, hệ thống camera nhận diện phương tiện và loại pin thông qua biển số. Tài xế chỉ cần đưa xe vào khu vực được chỉ định, các thiết bị chuyên dụng sẽ thực hiện việc tháo và thay pin.

Tài xế chỉ cần lái xe vào khu vực được chỉ định, toàn bộ quá trình đổi pin sẽ diễn ra hoàn toàn tự động.  

Wei Jiuchun Lái xe thử nghiệm tại trạm đổi pin của Qiji Energy ở Tô Châu

MÔ HÌNH THUÊ PIN GIÚP GIẢM VỐN ĐẦU TƯ BAN ĐẦU

Một trong những rào cản lớn đối với việc phổ biến xe tải điện là giá mua ban đầu cao hơn đáng kể so với phương tiện sử dụng động cơ diesel có cùng công năng.

Theo ông Mao Shiyue, nhà nghiên cứu tại Hội đồng Quốc tế về Giao thông sạch (ICCT), có trụ sở tại Bắc Kinh, mô hình đổi pin tại Trung Quốc giúp giải quyết một phần vấn đề này thông qua việc tách chi phí mua xe và chi phí sở hữu pin.

Cụ thể, khách hàng thường mua xe tải điện không kèm bộ pin, sau đó thuê pin từ nhà cung cấp dịch vụ. Do chi phí pin chiếm khoảng 40% giá thành xe tải điện, cách tiếp cận này giúp giảm đáng kể khoản vốn đầu tư ban đầu mà doanh nghiệp phải bỏ ra.

Đây là điểm đáng chú ý về mô hình kinh doanh, bởi thay vì phải đầu tư đồng thời phương tiện và hệ thống pin, doanh nghiệp vận tải có thể phân bổ chi phí theo nhu cầu sử dụng, trong khi nhà cung cấp dịch vụ đảm nhận việc quản lý, sạc và vận hành hệ thống pin.

Ngoài ra, các trạm đổi pin còn có khả năng góp phần giảm áp lực lên lưới điện. Khác với phương thức sạc trực tiếp, các trạm có thể chủ động điều chỉnh thời điểm sạc những bộ pin đã qua sử dụng, tránh tập trung nhu cầu tiêu thụ điện vào giờ cao điểm.

Ông Mao cho biết trong trường hợp nhu cầu điện tăng đột biến, các trạm đổi pin thậm chí có thể hoạt động như những cơ sở lưu trữ năng lượng, cung cấp trở lại lưới điện lượng điện đã tích trữ trong các bộ pin để giảm áp lực cho hệ thống.

Như vậy, ngoài chức năng cung cấp năng lượng cho phương tiện giao thông, hệ thống trạm đổi pin còn có tiềm năng trở thành một bộ phận của hạ tầng lưu trữ và điều tiết năng lượng.

Tuy nhiên, mô hình này cũng đặt ra yêu cầu về khả năng tương thích giữa các loại pin và hệ thống trạm. Theo bà Xue Lulu, chuyên gia cấp cao tại Viện Tài nguyên Thế giới (WRI) Trung Quốc, một số loại pin được thay từ phía dưới khung gầm, trong khi những loại khác được tháo lắp từ phía trên xe tải.

Các doanh nghiệp logistics đặc biệt nhạy cảm với chi phí. 

Bà Xue Lulu  Chuyên gia cấp cao tại Viện Tài nguyên Thế giới (WRI) Trung Quốc

Ngay cả khi cùng sử dụng một phương thức công nghệ, pin của các nhà sản xuất khác nhau vẫn có thể có thông số kỹ thuật riêng. Điều này khiến tài xế khó có thể sử dụng bất kỳ trạm đổi pin nào trên hành trình, mà thường phải phụ thuộc vào mạng lưới của một nhà cung cấp nhất định.

Bên cạnh đó, đổi pin không phải lúc nào cũng đồng nghĩa với tiết kiệm thời gian. Qua khảo sát thực tế tại Trung Quốc, bà Xue nhận thấy một số tài xế phải chờ từ 1 - 2 giờ bên ngoài trạm trước khi vào đổi pin để tránh khung giờ cao điểm và giảm chi phí dịch vụ.

CATL MỞ RỘNG MẠNG LƯỚI, HƯỚNG TỚI THỊ TRƯỜNG CHÂU ÂU

Với vị thế là nhà sản xuất pin lớn nhất thế giới, CATL đang giữ vai trò trung tâm trong nỗ lực thúc đẩy công nghệ đổi pin dành cho xe tải hạng nặng tại Trung Quốc.

Theo Phate Zhang, nhà sáng lập CnEVPost, trang thông tin chuyên về xe điện có trụ sở tại Thượng Hải, sự tham gia của CATL có ý nghĩa quan trọng đối với khả năng triển khai công nghệ này trên quy mô lớn.

CATL đặt mục tiêu đưa 900 trạm đổi pin vào hoạt động trên khắp Trung Quốc vào cuối năm 2026, mở rộng mạng lưới hiện tại lên gấp đôi. Đến cuối năm 2027, tập đoàn dự kiến nâng tổng số trạm lên 2.000.

Không dừng lại ở thị trường trong nước, CATL đang tìm cách đưa mô hình kinh doanh này ra quốc tế. Tập đoàn đã hợp tác với Octopus, nhà cung cấp năng lượng tái tạo có trụ sở tại London (Anh), để phát triển hệ thống đổi pin tại châu Âu.

Theo kế hoạch, những trung tâm đổi pin quy mô lớn đầu tiên tại Anh sẽ được đưa vào hoạt động trong năm 2027. CATL đặt mục tiêu xây dựng mạng lưới hơn 30 trung tâm tại châu Âu vào năm 2035.

Dù vậy, đổi pin hiện vẫn chưa phải phương thức phổ biến nhất đối với đội xe tải điện tại Trung Quốc. Theo số liệu mới nhất được công bố, năm 2024, khoảng 1/3 số xe tải không phát thải tại nước này sử dụng công nghệ đổi pin, trong khi phần lớn phương tiện còn lại vẫn áp dụng phương thức sạc điện truyền thống.

Ông Mao Shiyue nhấn mạnh rằng công nghệ đổi pin phù hợp nhất với những doanh nghiệp vận hành xe tải hạng nặng trên các tuyến đường cố định, có thể dự đoán trước lộ trình và được bố trí hệ thống trạm đổi pin. Bên cạnh đó, giải pháp này cũng có thể ứng dụng hiệu quả trong các trường hợp vận chuyển hàng hóa cảng biển, nhà máy, phạm vi nội đô hoặc giữa hai thành phố lân cận.

Đối với những tuyến đường dài và không có lịch trình cố định, việc triển khai công nghệ này trên quy mô lớn vẫn còn nhiều thách thức.  

Ông Mao Shiyue  Nhà nghiên cứu tại Hội đồng Quốc tế về Giao thông sạch (ICCT)

Những hạn chế về tiêu chuẩn pin, khả năng kết nối giữa các trạm và phạm vi phục vụ cho thấy công nghệ đổi pin chưa thể thay thế hoàn toàn phương thức sạc điện truyền thống. Tuy nhiên, với lợi thế về thời gian, chi phí vận hành và khả năng giảm vốn đầu tư ban đầu, mô hình này đang trở thành một hướng phát triển đáng chú ý trong quá trình điện hóa vận tải hạng nặng.

Kế hoạch mở rộng mạng lưới của CATL tại Trung Quốc và châu Âu cũng cho thấy cuộc cạnh tranh trong lĩnh vực xe điện đang dần chuyển từ sản xuất phương tiện và pin sang phát triển các hệ sinh thái hạ tầng năng lượng đi kèm.