TÓM TẮT:
Xe điện thâm nhập vào thị trường Việt Nam trong khoảng đầu những năm 2000 đóng góp một sự lựa chọn về công nghệ và năng lượng tiêu dùng dân dụng nói chung và hệ thống giao thông vận tải nói riêng. Cùng với đó, sự phát triển của công nghiệp, sản xuất và các hoạt động sống của con người đang gây ra những ảnh hưởng không mong muốn về môi trường, đặt ra những thách thức về các lựa chọn tối ưu về kinh tế, kỹ thuật và môi trường. Xe điện trở thành một trong những chiến lược trong công cuộc dịch chuyển xanh hướng tới giảm phát thải ròng khí nhà kính bằng 0 vào năm 2050. Bài viết đề cập tới sự gia tăng sự thâm nhập của xe điện vào hệ thống giao thông Việt Nam trong hơn hai thập kỷ, đồng thời chỉ ra những cơ hội, thách thức nhất định đối với việc phát triển xe điện trong quá trình dịch chuyển xanh, đề xuất ý tưởng phát triển ứng dụng Internet vạn vật (IoT) kết nối chia sẻ năng lượng tái tạo tự tiêu thụ (NLT5) đối với xe điện.
Từ khóa: xe điện, năng lượng tái tạo, năng lượng tự tiêu thụ, IoT, chia sẻ năng lượng, V2V.
1. Đặt vấn đề
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu do quá trình phát thải khí nhà kính từ các hoạt động sản xuất, tiêu dùng và sinh hoạt của con người, xu hướng chuyển dịch năng lượng xanh là tất yếu không chỉ đối với Việt Nam mà còn trên toàn thế giới.
Tại Hội nghị thượng đỉnh COP26, Việt Nam đã cam kết thực hiện phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050. Trong mục tiêu đó, Quyết định số 876/QĐ-TTg ngày 22 tháng 07 năm 2022 đã chỉ rõ mục tiêu phát triển hệ thống giao thông vận tải xanh hướng tới phát thải ròng khí nhà kính bằng “0” vào năm 2050. Cụ thể trong giai đoạn đến năm 2030, sẽ tập trung nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và đẩy mạnh chuyển đổi sử dụng điện, năng lượng xanh đối với các lĩnh vực đã sẵn sàng về mặt công nghệ và thể chế, nguồn lực; trong giai đoạn đến năm 2050 thực hiện dịch chuyển toàn bộ phương tiện, trang thiết bị giao thông vận tải sang sử dụng điện và năng lượng xanh [2]
Tại Việt Nam, dịch chuyển giao thông xanh có thể thấy rõ qua sự gia tăng rõ rệt của xe điện trong hệ thống giao thông vận tải đặc biệt 5 năm gần đây [5]. Mức độ tìm kiếm về xe máy điện tăng trưởng khoảng 71%/ năm, tỉ lệ sử dụng xe điện tăng khoảng 20-30%/năm trong khoảng năm 2022 đến năm 2024 [16], điều này cho thấy những dấu hiệu tích cực trong kịch bản phát thải ròng đã đặt ra. Sự gia tăng về số lượng xe điện một phần đến từ những chính sách thích hợp của Chính phủ về giá và cơ chế, nguồn lực cũng như sự đầu tư của một số công ty nước ngoài cho việc sản xuất xe điện nội địa. Tuy nhiên, sự dịch chuyển này còn đối mặt với nhiều thách thức như việc hạn chế về tầm hoạt động của xe điện và sự thuận lợi trong bảo trì, bảo dưỡng [7], hoặc những thách thức đến từ các công nghệ vận hành xe điện hiện tại như việc chủ yếu sử dụng pin ắc-quy với tuổi thọ hạn chế, điều này đặt ra những câu hỏi về thời gian sạc điện cũng như việc thay thế pin sau thời gian dài sử dụng hoặc chi phí và rác thải điện tử [16].
Trong nỗ lực tìm kiếm các giải pháp cho việc chuyển dịch giao thông xanh, NLT5 cho xe điện được xem là một trong các phương án tối ưu, có tiềm năng thực hiện trong tương lai, hướng tới sử dụng năng lượng bền vững. Kết hợp với sự phát triển của công nghệ 4.0, việc tích hợp IoT và sử dụng NLT5 cho xe điện thông minh sẽ có tiềm năng giúp nâng cao tính khả thi về kinh tế và kỹ thuật của xe điện. Dựa trên tổng hợp phân tích các cơ hội, thách thức trong việc phát triển năng lượng tự tiêu thụ cho xe điện và ứng dụng IoT trong lĩnh vực này, bài viết đề ra ý tưởng ứng dụng IoT trong chia sẻ năng lượng giữa các phương tiện xe điện qua công nghệ V2V (Vehicle to vehicle).
2. Thực trạng gia tăng việc sử dụng xe điện tại Việt Nam
Xe điện bắt đầu xuất hiện tại Việt Nam khoảng năm 2005-2006 là những chiếc xe đạp điện đầu tiên được sản xuất bởi hãng VINAGREEN - một thương hiệu của Trung Quốc [20]. Tuy nhiên, trong khoảng thời gian này, việc sử dụng xe điện còn nhiều hạn chế về linh kiện, phụ kiện thay thế và sửa chữa, mạng lưới bảo hành và vòng đời của pin. Đến năm 2018, xe máy điện nội địa đã được ra mắt bởi các start up như Vinfast (2018), Dat Bike (2019) và Selex Motors (2022) [21]. Tổng số lượng xe điện trong khoảng thời gian này có sự tăng lên đáng kể, lần lượt là 140 chiếc năm 2019, 900 chiếc trong năm 2000 và khoảng hơn 1.000 xe trong năm 2021 [21,15]
Trong giai đoạn từ năm 2022 đến năm 2024, xe điện Việt Nam chứng kiến sự tăng trưởng nhanh chóng với sự góp mặt thêm của ô tô điện, xe bus điện. Đối với ô tô điện, Việt Nam chứng kiến sự thâm nhập mạnh mẽ của ô tô điện và xe hybrid (kết hợp điện và xăng), chiếm khoảng 97.000 xe tính đến năm 2024 tương đương 22% tổng số ô tô trên thị trường. Sự gia tăng mạnh mẽ này, có thể kể đến sự góp phần của hãng sản xuất xe nội địa Vinfast với 87.000 xe và hệ thống xe điện công nghệ đi kèm [17]
Đối với xe máy điện, theo tổng hợp của Skill Bridges, thị trường xe máy điện Việt Nam đến khoảng năm 2024 có sự tăng trưởng vượt bậc trong khoảng 30-35%, trở thành thị trường xe điện hai bánh lớn nhất Đông Nam Á và thứ hai thế giới sau Trung Quốc [11]. Trong thời điểm này, bên cạnh sự phát triển mạnh mẽ của hãng sản xuất nội địa điển hình như Vinfast với số lượng hơn 70.000 chiếc, chiếm gần 3% thị phần Việt Nam [8] còn có sự đóng góp của các hãng khác trong Hiệp hội Các nhà sản xuất xe máy Việt Nam với tổng số lượng dự kiến khoảng 300.000 chiếc tính đến năm 2025 [18].
Có thể thấy được sự gia tăng này chịu tác động từ nhiều yếu tố thúc đẩy. Bên cạnh sự phát triển khoa học kỹ thuật và công nghệ, chính sách về giá thành và miễn giấy phép lưu hành đối với xe điện có dung lượng pin nhỏ và sử dụng ắc quy chì - axit của chính phủ Việt Nam góp phần khuyến khích việc sử dụng đối với người nhà và sinh viên trong giai đoạn đầu. Các tập đoàn lớn như Samsung SDI, Bosch hợp tác về chiến lược và nâng cao năng lực sản xuất trong nước và công nghệ, tăng cường niềm tin của người tiêu dùng đối với các phương tiện xe điện hai bánh nội địa [14].
Hình 1 thể hiện sự gia tăng số lượng xe điện tại Việt Nam qua các năm và dự báo gia tăng đến gần 3 triệu chiếc vào năm 2039, có xu hướng tăng nhanh trong khoảng năm 2022 đến năm 2025, giá trị dự báo các năm sau có tốc độ tăng trưởng giảm. Tổng số lượng xe có xu hướng giảm từ khoảng sau năm 2036. Điều này cho thấy tiềm năng chuyển dịch qua sử dụng xe điện có xu hướng tăng, tuy nhiên để đạt được mục tiêu phát thải ròng và chuyển đổi với mục tiêu lớn vẫn còn nhiều thách thức, như sự hạn chế về cơ sở hạ tầng các trạm sạc, công nghệ và chính sách.
3. Tiềm năng và ứng dụng iot chia sẻ nlt5 cho xe điện
Sử dụng NLT5 có thể nói là một giải pháp hướng tới sự phát triển bền vững cho xe điện khi cân bằng được nhu cầu về kinh tế và môi trường. NLT5 được đề cập trong bài viết là điện năng được tạo ra từ các dạng năng lượng tái tạo như gió, mặt trời hoặc động năng được tạo ra từ cơ chế phanh. Năng lượng cuối cùng được sử dụng để đáp ứng trực tiếp nhu cầu của người dùng, thay cho việc phải thông qua lưới điện trước khi quay về tiêu dùng.
NLT5 được nghiên cứu và phát triển phổ biến nhất hiện nay cho xe điện là năng lượng PV được thể hiện dưới các một số hình thức sau: (1) sạc trực tiếp từ hệ thống điện mặt trời (PV) [12], (2) sử dụng năng lượng dư trong pin xe để cung cấp điện cho các thiết bị dân dụng [13] và (3) tích hợp tấm pin mặt trời trực tiếp trên thân xe để tự sạc[19,4,9]. Việc sử dụng NLT5 cho phép tận dụng tối đa nguồn điện năng được tạo ra từ các dạng năng lượng tái tạo, hạn chế được sự phụ thuộc vào nguồn nhiên liệu hóa thạch, cung cấp nhu cầu thiết yếu cho vận hành xe điện và thân thiện với môi trường.
Việc kết hợp công nghệ 4.0, AI vào công nghệ sản xuất xe điện nhằm tạo ra xe điện thông minh, hệ thống xe điện thông minh đã được chứng minh có tiềm năng nâng cao tính khả thi về kinh tế, kỹ thuật và môi trường của xe điện. Một vài nghiên cứu điển hình về việc sử dụng năng lượng tự tiêu thụ trong xe điện thông minh có thể kể đến như nghiên cứu của Kirstin Ganz và cộng sự [6]. Kết quả nghiên cứu cho thấy nếu triển khai ở mức độ cao việc tối ưu hóa tự tiêu thụ năng lượng mặt trời (PV) tại Đức vào năm 2030, có thể giảm chi phí hệ thống 53 triệu EUR/năm với nhu cầu lưu trữ thêm thấp hơn và giảm cắt giảm năng lượng tái tạo (RES). Nghiên cứu của Sheeraz Iqbal và cộng sự về sử dụng các công nghệ IoT trong sạc điện cho xe điện tại văn phòng, đã đưa ra giải pháp để sạc được thực hiện ngay khi xe được đỗ, theo dõi thời gian thực về mức pin của xe và hệ thống quang điện, đồng thời kết hợp hệ thống RFID để cập nhật tình trạng của điểm sạc về sự sẵn sàng cũng như bảo mật cho người dùng. Nghiên cứu này cũng đã chỉ ra những lợi ích về kinh tế cũng như môi trường cho người dùng với những kết quả từ trường hợp điển hình: đạt được tỷ suất hoàn vốn nội bộ (IRR) 95,9%, chi phí đầu tư ban đầu (NPC) thấp hơn 1,52 triệu USD và đóng góp 56,7% công suất từ nguồn năng lượng tái tạo (RER), đồng thời giảm lượng khí thải carbon hàng năm xuống 173.956 kg CO2 [10].
Như vậy có thể thấy, việc tích hợp IoT đối với xe điện và hệ thống cơ sở hạ tầng, thiết bị liên quan mở ra nhiều cơ hội về nâng cao hiệu quả kinh tế, kỹ thuật và môi trường cho phương tiện sử dụng năng lượng điện năng, góp phần thúc đẩy chuyển dịch năng lượng xanh trong giao thông vận tải. Công nghệ giao tiếp không dây xe với mọi thứ V2X (Vehicle-to-everything) là một điển hình trong việc ứng dụng IoT trong việc phát triển giao thông thông minh nhằm hướng tới giao thông thuận tiện, an toàn hơn. Đây là công nghệ giao tiếp không dây, cho phép xe liên hệ với môi trường xung quanh hoặc với các xe khác [1,22]. Cùng với khả năng trở thành một trạm phát năng lượng nhỏ từ khả năng lưu trữ và xả điện, cho thấy có cơ sở để phát triển ứng dụng kết nối các phương tiện xe điện cho việc chia sẻ năng lượng.
4. Ứng dụng IOT kết nối xe điện chia sẻ năng lượng (Hình 2)
Dựa trên công nghệ V2V, ứng dụng được tạo ra được dành cho đối tượng là các xe điện trong hệ thống giao thông và các trạm sạc xe điện. Hệ thống ứng dụng sẽ bao gồm các thực thể:
- Thực thể 0: Nhà cung cấp ứng dụng - nền tảng để các thực thể khác có thể kết nối, chia sẻ thông tin về khả năng cung cấp điểm sạc, mức pin khả dụng còn lại, điểm cần đến.
- Thực thể 1 (TT1): Người sử dụng xe điện có nhu cầu sạc điện
- Thực thể 2 (TT2): Người sử dụng xe điện có tích lũy điện năng dư thừa, sẵn sàng chia sẻ năng lượng.
- Thực thể 3 (TT3): Các trạm sạc xe điện
Hình 2 mô tả cách các thực thể kết nối. Thiết bị trong hệ thống là bộ phận được cài đặt ứng dụng, có thể là máy tính hoặc điện thoại thông minh.
TT1 sẽ sử dụng ứng dụng khi cần sạc pin nhiên liệu và muốn tìm điểm cung cấp gần nhất. Điểm cung cấp cho TT1 có thể là TT2 hoặc TT3. Khi truy cập ứng dụng, TT1 lựa chọn địa điểm, mức sạc được mong đợi, hệ thống sẽ đề xuất thời gian và chi phí cần thiết để đáp ứng nhu cầu. Nếu đồng ý, TT1 có thể lựa chọn tìm điểm cung cấp để hệ thống bắt đầu tìm kiếm.
TT2 hoặc TT3 đóng vai trò nhà cung cấp năng lượng. Khi vận hành ứng dụng và có thông báo yêu cầu từ TT1, TT2 và TT3 dựa trên khả năng cung ứng và giá thành chấp nhận được để phát tín hiệu kết nối với TT1.
Nguồn điện từ TT2 và TT3 được lấy từ năng lượng tái tạo, trong đó bản thân TT2 và TT3 cũng có thể kết nối chia sẻ năng lượng cho nhau khi một bên cần được sạc và bên còn lại đủ điều kiện đáp ứng.
5. Kết luận
Bài viết đã phân tích và tổng hợp các thông tin về việc kết hợp giữa NLT5 và các công nghệ thông minh trong phát triển xe điện. Đây không chỉ là bước tiến trong công nghệ giao thông mà còn là động lực thúc đẩy chuyển dịch năng lượng xanh. Trong tương lai, xe điện không chỉ đóng vai trò là phương tiện di chuyển, mà còn là thiết bị lưu trữ, chia sẻ năng lượng và tích hợp vào hệ sinh thái thông minh của đô thị hiện đại. Việc nghiên cứu và phát triển ứng dụng IoT để kết nối chia sẻ năng lượng đối với xe điện sử dụng NLT5 là một trong những ý tưởng có thể phát triển để hướng tới một hệ thống giao thông bền vững và thân thiện với môi trường.
TÀI LIỆU THAM KHẢO:
Advantech (2022), V2X kỷ nguyên mới giao thông thông minh hiệu quả an toàn. Truy cập tại https://www.advantech.com/vi-vn/resources/faq/v2x-ky-nguyen-moi-giao-thong-thong-minh-hieu-qua-an-toan
Chính phủ (2022), Quyết định Phê duyệt chương trình hành động về chuyển đổi năng lượng xanh, giảm phát thải khí Cac-bon và khí Metan của ngành Giao thông vận tải.
Daliah Le (2024) Flourishing Electric Vehicles (EVs) Market in Vietnam: Market Dynamics, Major Challenges, and Future Prospects, Incorp bussiness blog. Truy cập tại https://vietnam.incorp.asia/electric-vehicle-evs-in-vietnam/
Khôi Nguyên (2022), Xe điện chạy bằng năng lượng mặt trời đầu tiên trên thế giới đi vào sản xuất, VNeconomy automotive. Truy cập taị https://vneconomy.vn/automotive/xe-dien-chay-bang-nang-luong-mat-troi-dau-tien-tren-the-gioi-di-vao-san-xuat.htm
Kirin Capital (2022), Báo cáo thị trường xe điện Việt Nam. Truy cập tạihttps://kirincapital.vn/wp-content/uploads/2023/10/Bao-cao-thi-truong-xe-dien.pdf
Kirstin Ganz and al. (2024), Systemic Evaluation of PV Self-Consumption Optimization Using Electric Vehicles, World Electric Vehicle Journal. Truy cập tại https://www.mdpi.com/2032-6653/15/3/98
Lã Việt Phương, Nguyễn Minh Hoàng (2023), Các thách thức trong quá trình chuyển đổi từ xe nhiên liệu hóa thạch sang xe điện cho mục tiêu phát triển bền vững. Truy cập tại https://kinhtevadubao.vn/cac-thach-thuc-trong-qua-trinh-chuyen-doi-tu-xe-nhien-lieu-hoa-thach-sang-xe-dien-cho-muc-tieu-phat-trien-ben-vung-27328.html
Lam Anh (2025), Xe máy điện vinfast chiếm gần 3 thị phần tại Việt Nam. Truy cập tạihttps://xe.baoxaydung.vn/xe-may-dien-vinfast-chiem-gan-3-thi-phan-tai-viet-nam-192250421105759327.htm
Nhật Minh (2022), Xe điện tự sạc bằng năng lượng mặt trời sắp sản xuất đại trà, Dân Trí. Truy cập tại https://dantri.com.vn/o-to-xe-may/xe-dien-tu-sac-bang-nang-luong-mat-troi-sap-san-xuat-dai-tra-20220905012333614.htm
Sheeraz Iqbal (2024), Smart and Sustainable Wireless Electric Vehicle Charging Strategy with Renewable Energy and Internet of Things Integration, sustanability journal.
Skillbridges, Thị trường xe điện Việt Nam. Truy cập tại https://www.skillsbridge.vn/blogs/tong-quan-thi-truong/thi-truong-xe-dien-viet-nam?srsltid=AfmBOopP4KVSLkFvRWDZgmwtm4EsvpOLnfMTrTkVQpXOBzC9Gc9-HIu6
Thach Anh (2024), Xe điện và năng lượng tái tạo là cặp bài trùng trong chuyển đổi xanh, VTCnews- Giao thông xanh. Truy cập tại https://vtcnews.vn/xe-dien-va-nang-luong-tai-tao-la-cap-bai-trung-trong-chuyen-doi-xanh-ar898262.html
Thanh Linh (2024), Lần đầu tiên trên thế giới xe điện cấp năng lượng cho lưới điện quốc gia, Tuổi Trẻ online. Truy cập tại https://tuoitre.vn/lan-dau-tien-tren-the-gioi-xe-dien-cap-nang-luong-cho-luoi-dien-quoc-gia-20240715091002106.htm
Thi Quynh Anh Bui (2024), Electric Two-Wheelers in Vietnam, GIZ
Thông tấn xã Việt Nam (2022) Phương tiện xanh thế giới nhảy vọt và thực trạng tại Việt Nam. Truy cập tại https://www.vietnamplus.vn/phuong-tien-xanh-the-gioi-nhay-vot-va-thuc-trang-tai-viet-nam-post773596.vnp
Vero (2023), White paper - Di chuyển xanh: Cơ hội và thách thức của thị trường xe điện Việt Nam. Truy cập tại
https://vero-asean.com/whitepaper/co-hoi-va-thach-thuc-cua-thi-truong-xe-dien-tai-viet-nam/
Vietnam news, (2025), Local car market sees a significant growth of electric and hybrid vehicles. Truy cập tại https://vietnamnews.vn/economy/1692409/local-car-market-sees-a-significant-growth-of-electric-and-hybrid-vehicles.html
Yadea (2025), Thị trường xe máy điện tại Việt Nam năm 2025 cơ hội và thách thức, https://www.yadea.com.vn/thi-truong-xe-may-dien-tai-viet-nam-nam-2025-co-hoi-va-thach-thuc/
Yến Hồng (2022), Các mẫu xe năng lượng mặt trời phổ biến nhất hiện nay, Lao động. Truy cập tại https://laodong.vn/xe/cac-mau-xe-nang-luong-mat-troi-pho-bien-nhat-hien-nay-1079029.ldo
www.Sieuthixedap.com, Thông tin về chiếc xe đạp đầu tiên ở Việt Nam. Truy cập tại https://sieuthixedap.com/xe-dap-dien-dau-tien-o-viet-nam?srsltid=AfmBOoqLpEcjzkYqb1FvHkr44_YZJMPN6AIvZtqPH-5-GGUtvvte4E2I
Wikipedia, Plug-in electric vehicles in Vietnam. Truy cập tại https://en.wikipedia.org/wiki/Plug-in_electric_vehicles_in_Vietnam
Wikipedia, Vehicle to everything. Truy cập tại https://en.wikipedia.org/wiki/Vehicle-to-everything
Potential of IoT applications in energy sharing for electric vehicles toward net-zero emissions
Phan Thi Lan Huong1
Dam Khanh Linh2
1Faculty of Industrial and Energy Management, Electric Power University
Abstract:
Electric vehicles (EVs) entered the Vietnamese market in the early 2000s, offering an alternative in technology and energy use for both general consumers and the transportation sector. As industrialization and human activities increasingly impact the environment, the need for sustainable, economically viable, and technologically advanced solutions has become more pressing. EVs have emerged as a key strategy in Vietnam's green transition, contributing to the national goal of achieving net-zero greenhouse gas emissions by 2050. This study examines the growing adoption of EVs in Vietnam over the past two decades, identifying key opportunities and challenges in their development within the broader context of green transformation. Additionally, the study proposes the integration of Internet of Things (IoT) applications to facilitate the connection and sharing of self-generated renewable energy for EVs, enhancing the sustainability and efficiency of future transportation systems.
Keywords: electric vehicles, renewable energy, self-consumption, IoT, energy sharing, V2V.
