Nỗi lo lớn nhất của nhiều người dùng xe điện hiện nay không chỉ nằm ở quãng đường di chuyển mà còn ở tuổi thọ của bộ pin, đặc biệt khi xu hướng sử dụng sạc nhanh ngày càng phổ biến. Sạc nhanh giúp rút ngắn đáng kể thời gian chờ, nhưng cũng khiến pin chịu áp lực lớn hơn và xuống cấp nhanh theo thời gian. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới từ Đại học Công nghệ Chalmers (Thụy Điển) vừa mang đến tín hiệu tích cực khi chứng minh trí tuệ nhân tạo (AI) có thể giải quyết bài toán tưởng chừng khó dung hòa này. Thay vì buộc người dùng phải đánh đổi giữa tốc độ sạc và độ bền của pin, AI được kỳ vọng sẽ giúp đạt được cả hai mục tiêu cùng lúc nhờ tối ưu quá trình quản lý năng lượng.

Hệ thống AI mới được kỳ vọng giúp cân bằng giữa tốc độ sạc nhanh và tuổi thọ pin xe điện.

Theo nghiên cứu công bố trên tạp chí khoa học IEEE, nhóm chuyên gia đã phát triển một hệ thống quản lý pin ứng dụng học tăng cường (reinforcement learning) để điều khiển dòng điện trong suốt quá trình sạc. Khác với các giao thức sạc truyền thống vốn sử dụng những thông số cố định cho mọi bộ pin, hệ thống AI liên tục thu thập dữ liệu về tình trạng thực tế của pin rồi tự điều chỉnh chiến lược sạc phù hợp. Thuật toán sẽ phân tích các yếu tố như nhiệt độ, điện áp, mức sạc và mức độ lão hóa để đưa ra phương án tối ưu nhất ở từng thời điểm. Nhờ khả năng học hỏi sau mỗi chu kỳ sạc, hệ thống ngày càng cải thiện hiệu quả, giảm tốc độ xuống cấp của pin mà vẫn đảm bảo thời gian sạc nhanh theo nhu cầu của người dùng.

Kết quả thử nghiệm cho thấy phương pháp mới giúp tăng thêm khoảng 703 chu kỳ sạc đầy tương đương, đồng nghĩa tuổi thọ pin được kéo dài khoảng 22,9% so với phương pháp sạc thông thường. Theo nhà nghiên cứu Meng Yuan, đây là lần đầu tiên nhóm xây dựng được một mô hình tối ưu hóa quá trình sạc nhanh xuyên suốt toàn bộ vòng đời của pin. AI cũng góp phần hạn chế hiện tượng lắng đọng lithium - nguyên nhân khiến pin lithium-ion suy giảm hiệu suất sau nhiều lần sạc nhanh. Thay vì duy trì dòng điện ở mức cố định, hệ thống sẽ liên tục điều chỉnh để giảm áp lực lên cực dương, cực âm và chất điện phân, từ đó hạn chế quá trình lão hóa của bộ pin.

Nếu được ứng dụng thực tế, công nghệ từ Đại học Công nghệ Chalmers có thể giúp pin Tesla kéo dài thêm hơn 100.000 dặm sử dụng.

Đối với những mẫu xe điện như Tesla, tác động của công nghệ này có thể rất đáng kể. Theo nhiều nghiên cứu trước đây, pin xe điện hiện đại có mức suy giảm trung bình khoảng 1,8% mỗi năm, trong khi nhiều bộ pin Tesla có thể hoạt động từ 300.000 đến 500.000 dặm tùy điều kiện sử dụng. Nếu tuổi thọ được cải thiện thêm gần 23% như kết quả nghiên cứu, quãng đường sử dụng có thể tăng thêm từ 70.000 đến hơn 100.000 dặm, tương đương nhiều năm vận hành trước khi cần thay pin. Điều này không chỉ giúp giảm chi phí sở hữu xe điện mà còn nâng cao giá trị của xe cũ trên thị trường, đồng thời tạo thêm niềm tin cho người dùng khi lựa chọn phương tiện điện hóa.

Dẫu vậy, các nhà khoa học cũng lưu ý rằng kết quả hiện mới được xác nhận trong môi trường phòng thí nghiệm. Thuật toán AI mới chỉ được kiểm nghiệm trên các mô hình mô phỏng và chưa triển khai trên những bộ pin thương mại đang hoạt động ngoài thực tế. Điều đó đồng nghĩa công nghệ vẫn cần thêm nhiều thử nghiệm quy mô lớn trước khi được các hãng xe tích hợp vào hệ thống quản lý pin. Tuy nhiên, nghiên cứu này được đánh giá là bước tiến quan trọng trong việc ứng dụng AI vào lĩnh vực phần cứng, mở ra hướng tiếp cận mới khi thay vì chỉ cải tiến vật liệu pin, các nhà sản xuất có thể dùng phần mềm thông minh để tối ưu cách vận hành pin trong suốt vòng đời. Nếu thành công, AI không chỉ giúp pin Tesla bền hơn mà còn có thể thay đổi cách toàn ngành xe điện khai thác và bảo vệ bộ pin trong tương lai.