Công ty Trung Quốc hiện thực hóa công nghệ đổi pin thay vì phải sạc ra sao?

Thay vì phải ngồi chờ sạc xe điện, hãng Nio từ Trung Quốc đưa ra giải pháp nhanh chóng hơn nhiều: đổi pin. Giải pháp này vốn được áp dụng vài năm nay, 2.300 trạm của Nio có thể đổi pin chỉ dưới 5 phút, tiết kiệm được vô số thời gian cho người dùng. Cần biết công nghệ này không đơn giản khi cả Tesla và Better Space đều đã thất bại trong quá khứ.

Trong khi công nghệ pin đang gặp những thách thức lớn về giới hạn vật lý trong sạc nhanh và mức dự trữ năng lượng, giải pháp của Nio hữu hiệu ít nhất là trong tương lai gần, vậy họ đạt được thành công bằng cách nào, và các hãng xe điện khác có thể học hỏi ra sao?

Năm 2014, một doanh nhân có tiếng trong ngành ô tô tên William Li thành lập Nio, một thương hiệu nội địa Trung Quốc để thách thức Tesla ở phân khúc xe thể thao cao cấp. Không lâu sau, Tesla mở một trạm trình diễn đổi pin tại Harris Ranch ở California, bắt đầu khai phá lĩnh vực này. Nhưng địa điểm đó nhận được rất ít hoặc không có nhu cầu và Tesla đã đóng cửa nó sau chưa đầy một năm.

Không giống như Tesla, Nio không từ bỏ công nghệ đổi pin. Trong 8 năm tiếp theo, họ thử nghiệm và mở rộng phương pháp trao đổi pin trên khắp Trung Quốc và châu Âu. Đến tháng 11/2023, Nio sở hữu và vận hành hơn 2.300 trạm đổi pin trên toàn cầu, trong đó có 30 trạm ở châu Âu.

Tập trung vào dịch vụ

Khái niệm đổi pin không phải mới. Công ty công nghệ sạch Better Place của Israel đã phát triển nó vào đầu năm 2007. Đến năm 2015, Tesla chứng minh được khả năng thay pin trong vòng 2 phút.

Điều mà Nio làm khác là đầu tư vào việc tạo ra trải nghiệm liền mạch có thể khiến hoạt động này trở nên hấp dẫn với khách hàng. Khi tài xế lái xe vào trạm tự động của họ, trạm sẽ kết nối trực tiếp với xe, lái và đỗ xe tại bệ, đưa pin cạn ra khỏi gầm xe và thay thế bằng pin đã sạc đầy trong khi tính tiền - tất cả trong vòng 3 phút. Tài xế thậm chí không cần điều khiển hay bước ra khỏi xe.

Kể từ khi ra mắt chiếc SUV thương mại đầu tiên có tên Nio ES8, Nio tạo sự khác biệt so với một số nhà sản xuất xe điện khác bằng cách cung cấp mô hình thuê pin. 

Đối với chủ sở hữu xe Nio, họ có thể chọn từ các cấp dịch vụ đăng ký khác nhau và thuê pin dựa trên mức sử dụng dự kiến. Mô hình pin như một dịch vụ (BaaS) này có nhiều lợi ích cho người tiêu dùng. Đầu tiên, người dùng Nio được giảm thiểu rủi ro khi sở hữu pin mặc định và giá mua lần đầu thấp hơn bởi bộ pin chiếm tới gần 1/3 chi phí sở hữu một chiếc xe điện.

Thứ hai, chất lượng pin được đảm bảo vì pin được hãng kiểm tra và bảo trì thường xuyên. Thứ ba, người dùng mua thuê bao pin của Nio sẽ được nâng cấp lên thế hệ công nghệ mới nhất mà không phải lo lắng về những rắc rối khi hết tuổi thọ pin.

Sự đổi mới mô hình kinh doanh này không chỉ đẩy nhanh việc áp dụng công nghệ mới mà còn giúp giải quyết một số điểm nghẽn chính của ngành mới. Trong khi các công ty phương Tây thường tập trung chủ yếu vào đổi mới công nghệ, thì các công ty xe điện Trung Quốc, trong đó có Nio, đặt nhu cầu của người tiêu dùng làm trọng tâm trong chiến lược của họ nhằm tạo ra lợi thế cạnh tranh. 

Chọn mạng lưới cơ sở hạ tầng phù hợp

Để thiết lập mạng lưới trạm đổi pin của mình, Nio kiểm tra nhu cầu của người dùng và đặt ra một câu hỏi quan trọng: Trường hợp nào khách hàng sử dụng dịch vụ đổi pin nhiều nhất?

Họ phát hiện người dùng muốn đổi pin khi lái xe nhiều giờ trong khoảng cách lớn, hoặc không muốn chờ đợi thời gian sạc kéo dài. Do đó, công ty xây dựng trạm trên các đường cao tốc lớn và các khu đô thị đông dân cư.

Vào năm 2023, Trung Quốc báo cáo thị phần xe điện chiếm 26% trong tổng doanh số bán ô tô của cả nước. Tuy nhiên, nhu cầu sạc với khối lượng lớn như vậy khó có thể được đáp ứng: một tòa nhà dân cư cao 30 đến 50 tầng ở các thành phố lớn của Trung Quốc có thể chỉ có một vài trạm sạc.

Tình hình còn tồi tệ hơn đối với những tài xế taxi độc lập hoặc cung cấp dịch vụ đi chung xe. Pin xe điện thường chỉ chạy được từ 4 đến 6 giờ. Các công ty taxi có thể có đủ khả năng tài chính để luân chuyển đội xe của họ, nhưng những tài xế độc lập sẽ phải dừng lại và sạc vài giờ trong ngày.

Đổi pin có thể giảm đáng kể thời gian này và ngăn ngừa mất doanh thu khi chờ sạc pin. Ngoài ra, giá thành có thể so sánh với việc sạc tại trạm tăng áp hoặc trạm sạc công cộng. Vì vậy trạm đổi pin ở khu đô thị đông dân cư được đánh giá rất cao.

Ngoài các khu vực đô thị, Nio còn xây dựng các trạm dọc theo các đường cao tốc đông đúc nhất ở Trung Quốc, chẳng hạn như đường cao tốc G2 giữa Bắc Kinh và Thượng Hải. Dự án đã tăng gần gấp đôi tổng số trạm đổi pin của công ty lên hơn 1.300 trạm trên 31 tỉnh ở Trung Quốc.

Chiến lược tập trung vào các lĩnh vực và khu vực có mức độ sử dụng cao này đã mang lại kết quả xứng đáng. Nio đạt hơn 15 triệu giao dịch đổi pin vào tháng 12/2022, với trung bình khoảng 40.000 giao dịch đổi pin hàng ngày.

Hợp tác với các công ty năng lượng

Sạc xe điện tăng thêm áp lực cho việc sản xuất, phân phối và lưu trữ điện. Để ngăn chặn các vấn đề tiềm ẩn, Nio hợp tác với các nhà sản xuất điện và vận hành lưới điện ở Trung Quốc, bao gồm Công ty TNHH Tập đoàn Năng lượng tỉnh An Huy và Lưới điện miền Nam Trung Quốc.

Bên cạnh việc tối ưu hóa vị trí của các trạm sạc Nio, sự hợp tác này còn nhằm mục đích cải thiện các giải pháp thông minh có liên quan để sạc pin vào thời gian thấp điểm, lưu trữ điện và cung cấp lại cho lưới điện trong thời gian cao điểm - tất cả đều không có sự can thiệp của con người.

Thách thức trước mắt

Mặc dù có sự mở rộng ấn tượng cho đến nay nhưng vẫn còn quá sớm để khẳng định sự thành công lâu dài của Nio trong công nghệ thay pin. Better Place – đã phá sản vào năm 2013 – và Tesla là những ví dụ sinh động thách thức khả năng tồn tại của mô hình đổi pin.

Mặc dù việc đổi pin giúp việc nâng cấp thuận tiện hơn và ít tốn kém hơn nhưng cũng có thể làm tăng các chi phí khác. Ví dụ, khi công nghệ mới đột phá, Nio có thể cần phải dự trữ nhiều thế hệ pin. Ngoài ra, việc sạc pin đã cạn và quản lý nhu cầu theo thời gian thực có thể tốn kém. Một trạm sạc nên chứa bao nhiêu pin được sạc đầy để đáp ứng nhu cầu cao nhất? Hệ thống kỹ thuật cần đạt được yêu cầu rất cao để đáp ứng hậu cần.

Một vấn đề khác là lợi nhuận trên chi phí vốn và chi phí vận hành dành cho việc đổi pin sẽ không tồn tại nếu không có tiêu chuẩn chung của ngành về thiết kế pin. Tương tự như các trạm xăng, lý tưởng nhất là các trạm đổi pin phục vụ nhiều nhãn hiệu và phương tiện. Tuy nhiên, việc thiết lập tiêu chuẩn này không hề dễ dàng vì công nghệ pin độc quyền đang là chiến trường của các nhà sản xuất xe điện và công nghệ luôn được cập nhật liên tục.

Nio đạt được một số tiến bộ nhờ đạt được thỏa thuận với các nhà sản xuất khác như Chang'an Automobile, Geely, JAC và Chery Automobile. Họ cũng đã thiết lập quan hệ đối tác chiến lược với nhà sản xuất pin CATL.

Cuối cùng, việc xây dựng quan hệ đối tác với các trạm xăng có thể gặp nhiều thách thức do xung đột lợi ích giữa các bên. Sự gia tăng của xe điện thúc đẩy nhiều trạm xăng lắp đặt bộ sạc xe điện cấp 3, bởi thời gian sạc 60 phút thậm chí còn mang lại nhiều doanh thu hơn thời gian đổ xăng 10 phút, khi tài xế chi nhiều tiền hơn cho việc mua đồ uống và đồ ăn nhẹ. Việc đổi pin mà không cần tài xế ra khỏi xe có thể dẫn đến tình trạng ngược lại.

Bất chấp những trở ngại này, cho đến nay, thành công ban đầu của Nio trong giải pháp đổi pin đã mang lại sự bổ sung có ý nghĩa cho mô hình kinh doanh trong ngành. Đổi pin trực tiếp giải quyết mối lo ngại về phạm vi và cho phép công ty giành được phân khúc riêng.