Khi tốc độ bùng nổ của ô tô điện chạm trần chịu tải lưới điện đô thị, giải pháp tốt không phải là nâng cấp lưới điện mà phải là tối ưu hóa việc điều phối điện.
Có một thực tế khá “phũ phàng” mà ít người để ý. Vào mùa hè cao điểm, ngay cả tại các khu đô thị cao cấp hay phân khu biệt thự VIP, nơi có tỷ lệ sở hữu xe điện cao, tình trạng sụt điện cục bộ vẫn diễn ra liên tục.
Lý do rất đơn giản: cứ đến chiều tối, khi cư dân đi làm về, hàng loạt chiếc xe điện đồng loạt cắm sạc. Lưới điện hạ thế của khu vực dân cư đó lập tức bị quá tải, kéo sụt điện áp của cả khu.
Ông Tô Lãng, Nhà đồng sáng lập kiêm Giám đốc Volterra, bắt đầu bằng câu chuyện này để cho thấy, hạ tầng cung cấp điện truyền thống bắt đầu bộc lộ những bất cập rõ rệt khi xe điện phát triển mạnh ở Việt Nam.
Theo Báo cáo Triển vọng xe điện toàn cầu (Global EV Outlook 2026) của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) và các dự báo từ Ngân hàng Thế giới (World Bank), thị trường xe điện Việt Nam đang bước vào giai đoạn tăng trưởng thần tốc với tốc độ tăng trưởng kép (CAGR) đạt 33,5% trong giai đoạn 2026–2030. Dự kiến đến năm 2030, cả nước sẽ có khoảng 1,9 triệu ô tô điện lưu hành. Sự bùng nổ đó đòi hỏi một mạng lưới hạ tầng đáp ứng xấp xỉ 1 triệu cổng sạc, tương đương khoảng 200.000 trạm sạc các quy mô trên toàn quốc.
Sự gia tăng đột biến này tạo ra áp lực sụt tải chưa từng có lên hệ thống phân phối điện sinh hoạt, vốn được thiết kế cho các mức phụ tải dân dụng cố định chứ không phải cho dòng sạc công suất lớn của hàng loạt bộ pin ô tô. Nếu tiếp tục tư duy theo cách truyền thống là hễ thiếu điện thì kéo thêm dây, xây thêm trạm biến áp thì các doanh nghiệp sẽ sớm vấp phải bức tường giới hạn về chi phí và không gian thực địa.
Về mặt kỹ thuật, một trạm biến áp dân dụng công suất 560 kW chỉ đủ sức gánh tải an toàn cho khoảng 3 trụ sạc nhanh DC công suất 120 kW và 2 trụ sạc 60 kW. Khi chủ đầu tư muốn lắp thêm trụ sạc để tối ưu mặt bằng và gia tăng doanh thu, họ bắt buộc phải làm thủ tục xin nâng công suất trạm biến áp và kéo đường cáp dẫn mới.
Chi phí nâng cấp hạ tầng điện này có thể tiêu tốn hàng tỷ đồng, ngang ngửa hoặc thậm chí vượt quá tổng chi phí mua sắm thiết bị sạc mới. Mặt khác, ngành điện lực cũng không thể cấp công suất vô hạn cho một địa điểm sạc riêng lẻ khi tổng nguồn cấp của cả khu vực đã đạt ngưỡng an toàn.
Bên cạnh giới hạn công suất, các nhà vận hành trạm sạc còn chịu sức áp lực lớn từ biểu giá điện theo giờ. Hiện nay, giá điện trong khung giờ cao điểm (từ 17h30 đến 22h30) cao gấp 3–4 lần so với mức giá trong khung giờ thấp điểm ban đêm. Nếu các trạm sạc vận hành thụ động bằng cách lấy điện trực tiếp từ lưới trong giờ cao điểm, thời điểm người dùng có nhu cầu sạc xe cao nhất thì chi phí mua điện đầu vào sẽ tăng vọt, ăn mòn gần như toàn bộ lợi nhuận vận hành.
Thực tế cho thấy một trạm sạc quy mô trung bình cần khoản vốn đầu tư ban đầu khoảng 3–7 tỷ đồng cho trạm biến áp, đường dây, trụ sạc và chi phí ký quỹ điện lực. Mặc dù vốn đầu tư lớn, dòng tiền ròng thu về của nhiều chủ trạm hiện chỉ dao động từ 10–40 triệu đồng mỗi tháng, khiến thời gian hoàn vốn kéo dài từ 7–10 năm. Lợi nhuận thấp khiến việc mở rộng mạng lưới sạc gặp nhiều chướng ngại tài chính.
Để giải quyết bài toán này, Volterra phát triển giải pháp Eco EV Charging Station 2.0. Mô hình này đã thay đổi bản chất của một hạ tầng sạc xe điện. Trạm sạc không còn là nơi tiêu thụ điện đơn thuần mà được thiết kế thành một “nhà máy điện mini” (Microgrid) dựa trên ba trụ cột: Nguồn điện mặt trời thương mại (Solar PV), Hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS) và Hệ thống quản lý năng lượng thông minh bằng trí tuệ nhân tạo (IntegPower X).
Trong cấu trúc này, BESS đóng vai trò như một "bình nước đệm" trung gian điều tiết dòng năng lượng. Vào khung giờ thấp điểm ban đêm hoặc những giờ nắng tốt ban ngày, khi giá điện rẻ và lưới điện rảnh rỗi, hệ thống tự động tích trữ điện vào BESS từ cả nguồn lưới lẫn các tấm pin mặt trời lắp trên mái che trạm sạc.
Đến khung giờ cao điểm chiều tối, khi hàng loạt ô tô điện cắm sạc đồng thời và giá điện lưới tăng cao, trạm sạc không hút điện trực tiếp từ lưới EVN. Thay vào đó, hệ thống điều khiển sẽ xả nguồn điện giá rẻ đã lưu trữ trong BESS để sạc cho xe. Cơ chế "cắt đỉnh phụ tải" này giúp trạm sạc chủ động nguồn cung, giảm hóa đơn tiền điện thực tế và ngăn ngừa rủi ro quá tải lưới điện xung quanh.
Bộ não đứng sau toàn bộ quá trình điều phối mượt mà các dòng năng lượng phức tạp (điện lưới, điện mặt trời, điện BESS) là thuật toán Cân bằng tải động (Dynamic Load Management - DLM) của hệ thống IntegPower X. Nền tảng này không chia đôi công suất sạc một cách cơ học. Ví dụ, thay vì mặc định chia một trụ sạc 120 kW thành hai luồng cố định 60 kW - 60 kW khi có hai xe cùng cắm sạc, bộ não AI sẽ thu thập dữ liệu thời gian thực bao gồm: dung lượng pin còn lại của xe, thời điểm tài xế dự kiến rời trạm, dự báo phụ tải của trạm trong 24 giờ tới và bức xạ nhiệt thời tiết.
Thuật toán của Volterra ứng dụng Lý thuyết trò chơi (Game Theory) qua hai lớp mô hình toán học nhằm giải quyết đồng thời bài toán kinh tế và hành vi người dùng:
Lớp thứ nhất là Trò chơi định giá. Trong đó, nhà vận hành trạm sạc đóng vai trò dẫn dắt, thiết lập biểu giá sạc linh hoạt dựa trên chi phí năng lượng thực tế và nguồn điện BESS sẵn có. Người lái xe đóng vai trò người theo sau, tự do lựa chọn thời điểm hoặc công suất sạc phù hợp nhất với ngân sách cá nhân.
Lớp thứ hai là Trò chơi phân bổ tài nguyên không hợp tác. Khi nhiều ô tô điện cùng cạnh tranh nguồn công suất sạc có hạn tại trạm, hệ thống sẽ tự động phân phối điện năng tối ưu. AI áp dụng nguyên tắc ưu tiên sạc nhanh cho những phương tiện cần di chuyển gấp để giải phóng vị trí đỗ, đồng thời duy trì công suất sạc hợp lý cho các xe gửi lại qua đêm.
Một khía cạnh quan trọng của hạ tầng sạc thông minh là giá trị tích lũy của dữ liệu. Các thiết bị phần cứng trạm sạc sẽ khấu hao và hao mòn cơ học theo thời gian. Ngược lại, dữ liệu vận hành thu thập được qua quá trình hoạt động lại gia tăng giá trị theo thời gian.
Càng vận hành lâu, hệ thống AI càng tích lũy được khối lượng dữ liệu khổng lồ về bức xạ nhiệt thời tiết, thói quen di chuyển, khung giờ sạc ưa thích của tài xế và tỷ lệ hao hụt điện năng trên từng dòng xe. Khối dữ liệu này trở thành cơ sở để hệ thống đưa ra các dự báo phụ tải chính xác, hỗ trợ lập kế hoạch bảo trì dự đoán trước khi sự cố phần cứng xảy ra và lựa chọn vị trí tối ưu cho các trạm sạc tiếp theo.
Một phần rất quan trọng nữa là hệ thống phần mềm quản trị còn số hóa và ghi nhận chính xác lượng điện xanh đến từ nguồn mặt trời và BESS đã nạp vào từng chiếc xe. Dữ liệu này cung cấp các báo cáo xác thực về "dấu chân carbon" (Carbon Footprint) có thể kiểm chứng. Đây là nguồn dữ liệu đầu vào chuẩn hóa giúp các doanh nghiệp vận tải, chủ sở hữu bất động sản thương mại và các quỹ đầu tư hoàn thiện báo cáo tuân thủ tiêu chuẩn ESG (Môi trường - Xã hội - Quản trị). Nền tảng dữ liệu minh bạch này sẵn sàng cho việc quy đổi tín chỉ carbon và tham gia vào các thị trường trao đổi khí thải trong tương lai.
Nhờ việc tích hợp BESS và thuật toán cân bằng tải động DLM, hiệu quả khai thác tài sản của các trạm sạc được cải thiện vượt bậc trên chính hạ tầng sẵn có. “Trên một trạm biến áp ban đầu chỉ gánh an toàn được 5 trụ sạc, công nghệ Microgrid cho phép lắp thêm từ 2 đến 3 trụ sạc nữa mà không lo nguy cơ sập nguồn”, ông Tô Lãng cho biết.
Việc gia tăng số lượng đầu sạc giúp đẩy tỷ lệ phủ khai thác của trạm từ mức 40%–50% lên 70%–80% mỗi ngày. Các kịch bản mô phỏng thực tế tại Việt Nam ghi nhận giải pháp này giúp nâng hiệu quả đầu tư trạm sạc lên gấp 3 lần, rút ngắn thời gian hoàn vốn từ 2-3 năm và giảm 30% chi phí điện và chi phí vận hành hàng tháng.
Tuy nhiên, để những lợi ích này có thể nhân rộng trên quy mô thị trường, bài toán không chỉ nằm ở các trạm sạc công cộng công suất lớn. Việt Nam sẽ đồng thời hình thành nhu cầu từ nhiều mô hình khác nhau, từ các điểm sạc gia đình, trạm sạc quy mô nhỏ đến các trung tâm sạc công cộng có công suất lớn.
Đây cũng là lý do Volterra phát triển hai cấp độ giải pháp Eco EV Charging Station, nhằm đáp ứng những điều kiện đầu tư và quy mô hạ tầng khác nhau. Với các trạm sạc công cộng có từ 5 trụ trở lên, Eco EV Charging Station 2.0 kết hợp điện lưới, Solar, BESS và nền tảng quản lý năng lượng Volterra để tối ưu công suất và điều phối các nguồn năng lượng trên cùng một hệ thống. DLM cho phép khai thác tốt hơn công suất khả dụng thay vì phải giới hạn cứng theo công suất của hạ tầng điện.
Ở quy mô nhỏ hơn, Eco EV Charging Station 1.0 mở rộng khả năng tiếp cận công nghệ cho các trạm sạc gia đình (1-2 trụ) hoặc những chủ trạm chưa sẵn sàng đầu tư vào BESS và Solar. Thay vì yêu cầu đầu tư một hệ thống năng lượng mới, giải pháp tập trung vào việc đo lường và phân tích phụ tải thực tế, giúp chủ trạm biết chính xác còn bao nhiêu công suất khả dụng, có thể mở rộng thêm bao nhiêu trụ và thời điểm nào phù hợp để tăng công suất.
Đồng thời, dữ liệu vận hành giúp phát hiện các dấu hiệu bất thường trong hệ thống điện, cảnh báo nguy cơ quá tải và hỗ trợ đối soát mức tiêu thụ điện. Đây là bước đầu để các trạm sạc nhỏ chuyển từ cách vận hành dựa trên kinh nghiệm sang quản trị dựa trên dữ liệu, trước khi tiến tới những cấp độ tối ưu năng lượng cao hơn.
Cách tiếp cận này tạo ra một lộ trình mở rộng theo từng quy mô thay vì đặt ra một ngưỡng đầu tư cố định cho toàn bộ thị trường. Trạm sạc nhỏ có thể bắt đầu từ việc hiểu và kiểm soát hạ tầng điện hiện hữu với Eco EV Charging Station 1.0; trong khi các trạm có quy mô và nhu cầu khai thác lớn hơn có thể tiến tới mô hình 2.0 với Solar, BESS và các thuật toán điều phối năng lượng. Về mặt kiến trúc, Volterra được thiết kế để có thể triển khai trên hạ tầng hiện hữu và tương thích với nhiều loại thiết bị, nhiều hãng và có thể nâng cấp khi nhu cầu của trạm sạc gia tăng. Qua đó hạn chế yêu cầu thay thế toàn bộ hệ thống sẵn có.
Không chỉ hướng tới phía chủ trạm, Volterra còn phát triển Driver App nhằm kết nối lớp hạ tầng với người sử dụng cuối. Thông qua ứng dụng, tài xế có thể tìm kiếm trạm sạc gần mình, theo dõi tình trạng trống theo thời gian thực, lựa chọn loại trụ, đặt trước khung giờ sạc và theo dõi tiến độ sạc. Dữ liệu đặt chỗ từ ứng dụng cũng có thể được đưa vào thuật toán DLM, giúp hệ thống có thêm cơ sở để dự báo nhu cầu và điều phối công suất theo nhu cầu thực tế của tài xế.
Từ đó, chiến lược của Volterra không chỉ là tối ưu từng trạm sạc riêng lẻ, mà hướng tới khả năng mở rộng trên nhiều lớp của thị trường: từ trạm sạc gia đình, trạm sạc quy mô nhỏ đến các trung tâm sạc công cộng công suất lớn; đồng thời kết nối chủ trạm, hệ thống năng lượng và người dùng trên cùng một nền tảng.
Ông Nguyễn Hữu Khoa, giảng viên Trường Cao đẳng Điện lực TP. Hồ Chí Minh, thành viên Hiệp hội Năng lượng Việt Nam, nhận định: “Ở khía cạnh Kiến trúc đô thị & quy hoạch bền vững, hạ tầng sạc kết hợp Solar + BESS mang lại những giá trị cộng hưởng rất lớn cho việc phát triển đô thị thông minh. Nếu nâng cấp trạm biến áp truyền thống theo cách cũ, đô thị phải hy sinh diện tích đất để làm hành lang an toàn, đặt tủ điện, đào đường rải cáp ngầm gây ùn tắc giao thông. Trạm sạc Solar + BESS tận dụng không gian mái che bãi xe, sân thượng trung tâm thương mại để tự tạo nguồn, giúp tối ưu hóa mật độ xây dựng tại các siêu đô thị vốn đã chật chội đất đai. Tại các vùng sâu, vùng xa hoặc trên các tuyến đường cao tốc đi qua khu vực đồi núi, việc kéo đường điện trung thế/hạ thế công suất lớn dọc đường là bất khả thi hoặc tốn kém. Mô hình Solar + BESS cho phép thiết lập các trạm sạc độc lập hoàn toàn (Off-grid) hoặc bán độc lập dọc các tuyến cao tốc, giúp ‘phủ sóng’ vùng sạc mà không phụ thuộc vào nguồn điện lưới của ngành điện lực”.
Với giải pháp tiên phong này, Volterra đã được chọn vào hỗ trợ của chương trình X-Celerate 2026 của New Energy Nexus Việt Nam (NEXVN). Bà Trần Thị Phương Thảo, Giám đốc Quốc gia NEXVN đánh giá:
“Việc Volterra được lựa chọn tham gia X-Celerate là minh chứng cho tinh thần của chương trình: tìm kiếm và đồng hành những startup giải quyết những bài toán thực tiễn về năng lượng khí hậu. Chúng tôi đánh giá cao cách Volterra tiếp cận thách thức của hạ tầng xe điện: thay vì chỉ mở rộng nguồn cung điện, startup lựa chọn tối ưu hóa cách năng lượng được quản lý, lưu trữ và phân phối. Đây là tư duy đổi mới cần thiết để quá trình chuyển dịch năng lượng tại Việt Nam diễn ra hiệu quả và bền vững hơn. Với sự kết hợp giữa công nghệ, khả năng ứng dụng thực tiễn và tiềm năng mở rộng, Volterra là một lựa chọn tiêu biểu cho những giải pháp mà X-celerate mong muốn thúc đẩy: những đổi mới có thể tạo ra giá trị kinh tế đồng thời mang lại tác động tích cực cho môi trường và khí hậu. Chúng tôi kỳ vọng chương trình sẽ giúp Volterra tiếp tục hoàn thiện giải pháp, mở rộng hợp tác và đưa công nghệ này đến gần hơn với thị trường.”
Năng lượng chính là lớp nền tảng cốt lõi nhất trong hạ tầng công nghệ của mọi đô thị hiện đại. Việc làm chủ công nghệ lõi trong quản lý và điều phối năng lượng sẽ góp phần xây dựng nền móng kỹ thuật vững chắc để Việt Nam tự tin tiến tới mục tiêu Net Zero vào năm 2050.
New Energy Nexus Việt Nam (NEXVN) là tổ chức hỗ trợ các nhà khởi nghiệp và doanh nghiệp trong lĩnh vực năng lượng sạch bằng nguồn lực, mạng lưới và chuyên môn cần thiết để phát triển bền vững. X-Celerate là chương trình tăng tốc do NEXVN thực hiện, được thiết kế nhằm hỗ trợ các doanh nghiệp vừa và nhỏ và doanh nghiệp khởi nghiệp trong lĩnh vực năng lượng sạch và công nghệ khí hậu thông qua các hoạt động giúp nâng cao năng lực của doanh nghiệp và kết nối với các đối tác thương mại.
Các doanh nghiệp trong chương trình X-Celerate sẽ được giới thiệu trong Tuần lễ Khí hậu Việt Nam 2026, diễn ra từ 19-21/10/2026, một diễn đàn cấp quốc gia quy tụ các cơ quan nhà nước, khối doanh nghiệp, đơn vị tài chính, các đối tác phát triển, giới hàn lâm, các tổ chức đổi mới sáng tạo cùng cộng đồng nhằm tăng tốc hành động ứng phó với biến đổi khí hậu để hiện thực hóa tầm nhìn và cam kết khí hậu của Việt Nam.
