Trang chủ / Thư viện / Công nghệ pin 800 volt mới của BMW – Bứt phá tốc độ sạc

Công nghệ pin 800 volt mới của BMW – Bứt phá tốc độ sạc

04/12/2025 - 1,311 Lượt xem

Pin Gen6 mới của BMW mang đến sạc 800 volt, công suất đỉnh 400 kW, khả năng kiểm soát nhiệt tốt hơn và hỗ trợ sẵn sàng cho sạc hai chiều (bidirectional).

Nền tảng eDrive thế hệ thứ sáu của BMW là cuộc tái thiết toàn diện nhất đối với pin, hệ thống điện công suất và hệ thống sạc của hãng kể từ chiếc i3 đầu tiên. Khác với các thế hệ trước — vốn chỉ nâng cấp dần qua từng bước nhỏ — Gen6 mang đến định dạng pin mới, cấu trúc pack mới, kiến trúc điện áp mới, khái niệm tản nhiệt mới, backend phần mềm sạc mới và chiến lược quản lý năng lượng mới. Đây là một hệ thống hoàn toàn “từ trang giấy trắng”, được phát triển dựa trên các giới hạn điện hoá, đặc tính nhiệt và dữ liệu sạc thực tế.

Nền tảng 800 volt

Trung tâm của nền tảng này là sự chuyển đổi từ bộ pin 400 volt sang bộ pin 800 volt. Pack pin mới sử dụng các cell dạng hình trụ được sắp xếp theo cấu trúc “cell-to-pack”, không còn mô-đun hay thanh gia cường. Việc loại bỏ các lớp trung gian giúp tăng thể tích sử dụng và giảm điện trở cũng như nhiệt trở giữa các cell và bề mặt làm mát.

Định dạng cell hình trụ của BMW được chọn vì có điện trở trong thấp hơn, phân bổ nhiệt đều hơn và khả năng vận chuyển ion khi sạc nhanh tốt hơn — những yếu tố then chốt để đạt công suất sạc đỉnh cao và giữ độ ổn định khi chạy dòng điện lớn.

Energy Master là gì?

Thiết kế pack pin mới có dạng phẳng, trải dài toàn bộ sàn xe với một lớp duy nhất nhằm tối ưu dòng nhiệt, giảm sụt áp trong các kênh làm mát và rút ngắn đường dẫn dòng điện. BMW cũng tích hợp một bộ phận gọi là “Energy Master” trực tiếp vào từng pin điện áp cao. Mô-đun điều khiển tập trung này quản lý phân phối điện áp cao – thấp, bảo vệ pin, giao tiếp với hệ thống sạc và toàn bộ các chức năng năng lượng hai chiều.

Nhờ kiến trúc này, các mẫu xe Gen6 không cần thêm bất kỳ phần cứng nào cho V2H, V2G hoặc V2L. Tất cả thành phần cần thiết đều được tích hợp sẵn trong pack pin và hệ thống điện công suất, nên khả năng sạc hai chiều không làm tăng trọng lượng xe.

Sạc 400 kW

Một trong những điểm quan trọng nhất của Gen6 là cách bộ pin được sạc. Trong một buổi workshop tại Tây Ban Nha, các kỹ sư được hỏi trực tiếp về việc mẫu iX3 50 xDrive mới đạt công suất sạc nhanh tối đa 400 kW như thế nào và duy trì mức đó trong bao lâu. Câu trả lời của họ làm rõ một nguyên tắc: đường cong sạc được quyết định hoàn toàn bởi hoá học của cell và điện trở bên trong, không phải bởi phần mềm làm mượt hay những mục tiêu lý tưởng hoá. Pin không cố giữ mức công suất đỉnh lâu hơn khả năng thực tế mà các cell có thể tiếp nhận.

Công suất sạc đỉnh xuất hiện ngay sau mức dung lượng khoảng hơn 10%. Pack pin không thể nhận dòng tối đa ở đáy cửa sổ SOC; điện trở trong và đặc tính điện áp ở mức pin rất thấp đòi hỏi một giai đoạn tăng dần ngắn. Khi vượt qua ngưỡng đó, pack giữ 400 kW trong khoảng ba phút trước khi tự nhiên hạ xuống một mức công suất cao ổn định. Mức công suất “plateau” này duy trì đến khi pin đạt hơn 20% SOC. Sau mốc này, sự kết hợp giữa điện áp cell tăng và tải nhiệt buộc hệ thống bắt đầu giảm công suất.

BMW nhấn mạnh rằng xe sạc trực tiếp theo “đường giới hạn của cell” — tức mức dòng tối đa an toàn mà giới hạn điện hoá cho phép tại từng mức SOC. Không có phần nào của đường cong được “tạo hình” cho đẹp. Toàn bộ dạng giảm công suất đều được quyết định hoàn toàn bởi đặc tính vật lý của các cell hình trụ.

Hình dạng đường cong này là yếu tố cốt lõi trong cách BMW tiếp cận việc sạc đường dài. Hãng đã demo hệ thống bằng một tuyến đường thực tế từ Málaga đến Barcelona — khoảng 895 km. Ứng dụng My BMW tính toán chỉ cần một điểm dừng sạc khoảng 20 phút nếu khởi hành với mức pin phù hợp. Độ chính xác của gợi ý này phụ thuộc vào các cải tiến backend được giới thiệu cùng Gen6. Cải tiến đầu tiên là lớp hiệu chỉnh vị trí địa lý bằng AI dành cho các trạm sạc công cộng.

BMW cho biết hơn một nửa các điểm sạc công cộng trong cơ sở dữ liệu của các nhà cung cấp bị đặt sai vị trí trên bản đồ. Hệ thống AI của họ sử dụng dữ liệu telemetry của các phiên sạc từ đội xe và dữ liệu hướng tiếp cận để tính toán vị trí thực của trạm sạc. Việc hiệu chỉnh này có thể dịch chuyển điểm POI hàng chục mét — đủ để loại bỏ các rắc rối điều hướng phổ biến như trạm sạc bị đặt nhầm sang phía bên kia bãi đỗ xe hoặc trên một đoạn đường không thể tiếp cận.

Nhiều xử lý backend để việc sạc trở nên thông minh hơn

Cải tiến backend thứ hai là hệ thống “Power Learning” của BMW, ghi lại mức công suất sạc cao nhất mà bất kỳ xe BMW nào từng đạt được tại mỗi trạm sạc. Điều này cho phép bộ lập kế hoạch tuyến đường thay thế các con số lạc quan do nhà vận hành quảng cáo bằng dữ liệu thực tế đã đo được. Nếu một trạm được gắn mác 350 kW nhưng chưa bao giờ vượt quá 170 kW, xe sẽ hiển thị con số đó và lên kế hoạch dừng sạc dựa trên thực tế.

Cách này giúp hệ thống đặt phiên sạc đúng vào khoảng SOC hẹp nơi pack pin thực sự có thể duy trì công suất cao. Kết hợp lại, hai hệ thống backend này thu hẹp đáng kể khoảng cách giữa điều kiện sạc được quảng cáo và những gì người lái thực sự trải nghiệm.

Sạc hai chiều

Khả năng phần cứng sạc và quản lý năng lượng không chỉ dừng ở sạc nhanh. Gen6 giới thiệu giao diện điện hai chiều hoàn chỉnh. Chế độ Vehicle-to-Home (V2H) cho phép xuất điện trực tiếp từ pin điện áp cao của xe về nhà thông qua BMW Wallbox Professional. Ở châu Âu, hệ thống hỗ trợ công suất hai chiều lên đến 11 kW. Tại Mỹ, cùng loại wallbox này được đánh giá tới 19,2 kW, phù hợp với các quy chuẩn điện dân dụng khác nhau.

BMW ước tính một ngôi nhà có trang bị năng lượng tái tạo có thể tiết kiệm vài trăm euro mỗi năm bằng cách sạc trong giờ thấp điểm hoặc lưu trữ năng lượng mặt trời dư thừa để dùng buổi tối. Xe sẽ tự động quản lý mức SOC tối thiểu và yêu cầu thời gian khởi hành; người dùng chỉ cần đặt giới hạn mong muốn.

BMW cũng hỗ trợ chế độ vehicle-to-grid (V2G), bắt đầu triển khai thương mại tại Đức thông qua hợp tác với E.ON. Các kỹ sư nhấn mạnh rằng dịch vụ lưới điện sử dụng chu kỳ sạc–xả nông trong khoảng SOC trung bình để giảm hao mòn pin. Theo thử nghiệm nội bộ của BMW, mức suy giảm này vẫn nằm trong giới hạn của việc sử dụng bình thường.

Chế độ vehicle-to-load (V2L) được áp dụng toàn cầu thông qua Bộ Sạc Đa Năng (Multifunction Charger). Hệ thống dùng điện xoay chiều này cho phép xe cấp điện cho dụng cụ, thiết bị gia dụng hoặc các thiết bị nhỏ với công suất tối đa 3,6 kW. Với các adapter, nhiều thiết bị có thể được cấp điện cùng lúc, và tại Mỹ, Bộ Sạc Đa Năng còn cung cấp chức năng nguồn dự phòng đơn giản cho các mạch thiết yếu — dù để cấp điện toàn bộ ngôi nhà thì vẫn cần wallbox DC.

Sự khác biệt về sạc AC tại Hoa Kỳ

Một điểm cần làm rõ tại workshop liên quan đến thị trường và sạc AC. Trong khi khách hàng châu Âu có thể chọn giữa sạc AC 11 kW hoặc 22 kW, tất cả các mẫu iX3 bán tại Mỹ sẽ được trang bị tiêu chuẩn gói AC Charging Professional. Tuỳ chọn này bao gồm bộ sạc AC tích hợp có công suất khoảng 15,4 kW và cũng hỗ trợ đầy đủ các chức năng sạc hai chiều. BMW cho biết việc sạc AC từ 0–100% bằng bộ sạc 15,4 kW mất khoảng 7,5 giờ, dù con số này vẫn đang chờ xác nhận trước khi xe ra mắt.

Đóng nắp sạc bằng AI

Một tính năng khác được giới thiệu với Gen6 là nắp cổng sạc điều khiển bằng AI. Nắp sẽ tự động mở khi xe đến gần một điểm sạc nhanh đã được lên kế hoạch, hoặc khi xe nhận ra hướng và góc tiếp cận tại một điểm sạc quen thuộc như đường vào nhà. Xe vẫn giữ tùy chọn mở/đóng thủ công, nhưng tự động hóa giúp loại bỏ một bước thao tác trong quy trình sạc.

(Theo BMWBLOG)