Theo một nghiên cứu được thực hiện bởi Đại học Cornell phối hợp với công ty vận tải công cộng Tompkins Consolidated Area Transit (TCAT), các xe buýt điện cỡ lớn tiêu thụ năng lượng nhiều hơn gần 50% vào mùa lạnh, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất vận hành và quãng đường di chuyển.
Dựa trên dữ liệu thu thập từ 7 xe buýt điện chạy 41 tuyến đường trong vòng 2 năm, nhóm nghiên cứu đã phát triển mô hình gọi là “vùng nhiệt độ tối ưu” (Optimal Temperature Zone – OTZ), xác định mức tiêu thụ năng lượng lý tưởng trong khoảng nhiệt độ từ 16°C đến 30°C.
Tuy nhiên, khi nhiệt độ giảm xuống từ −4°C đến 0°C, lượng điện tiêu thụ tăng tới 48% so với mức dự đoán trong OTZ. Ở dải nhiệt từ −12°C đến 10°C, con số này vẫn tăng 28,6%.
Một nửa lượng điện bổ sung được dùng chỉ để sưởi ấm pin, bởi pin xe điện hoạt động tốt nhất ở khoảng 24°C. Khi trời lạnh, pin cần được làm nóng trước khi xe khởi động.
Phần còn lại là để sưởi ấm khoang hành khách, nhất là ở các tuyến xe đô thị nơi cửa xe thường xuyên mở ra – đóng vào, khiến hơi lạnh tràn vào liên tục.
“Với xe điện, pin là nguồn năng lượng duy nhất trên xe. Mọi thứ – từ chuyển động đến sưởi ấm – đều phụ thuộc vào nó,” giáo sư Max Zhang, tác giả chính của nghiên cứu cho biết.
Một điểm bất lợi nữa là công nghệ phanh tái tạo năng lượng – vốn giúp nạp lại điện khi xe giảm tốc – hoạt động kém hiệu quả trong thời tiết lạnh. Điều này càng nghiêm trọng khi pin xe buýt lớn gấp 8 lần pin xe điện cá nhân, khó duy trì nhiệt độ đồng đều giữa các cell pin.
Nhóm nghiên cứu đề xuất một số cách khắc phục trước mắt:
Về dài hạn, các thành phố nên đánh giá lại hạ tầng giao thông công cộng, bao gồm:
“Không phải tất cả các tuyến đều phù hợp với xe điện vào mùa đông. Các tuyến nông thôn ít điểm dừng sẽ hiệu quả hơn nhiều,” tiến sĩ Jintao Gu, đồng tác giả nghiên cứu nhận xét.
Nghiên cứu cho thấy các nhà sản xuất cần thiết kế xe buýt điện phù hợp cho cả vùng lạnh, không chỉ vùng ôn hòa. Trong bối cảnh giao thông xanh đang được thúc đẩy toàn cầu, hiểu rõ những giới hạn thực tế như thế này là điều quan trọng để ngành vận tải điện phát triển bền vững và toàn diện hơn.