Trong cuộc đua cắt giảm khí thải và tiêu thụ nhiên liệu, ngoài việc nghiên cứu và sản xuất các mẫu ô tô chạy hoàn toàn bằng điện, từ lâu nhiều hãng xe đã nghiên cứu các mẫu xe dùng năng lượng hỗn hợp như một giải pháp thay thế.
Tùy thuộc vào điều kiện thực tế của mỗi quốc gia mà việc áp dụng lộ trình phát triển ô tô điện hóa ở từng quốc gia là khác nhau.
Nhờ sự phát triển nhanh chóng mà tới nay, bên cạnh xe động cơ đốt trong (ICE), ô tô hybrid (HEV) và xe điện (BEV) đang dần trở nên phổ biến.
Cả ba loại xe này đều có những sự khác biệt nhất định. Cụ thể, ô tô điện đúng như tên gọi hoạt động hoàn toàn từ nguồn điện lấy từ bộ pin kích thước lớn. Trong khi xe động cơ đốt trong đã rất quen thuộc với việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch được đốt cháy, chuyển hóa nhiệt năng thành công năng thông qua hộp số và cầu chủ động truyền tới bánh xe.
Còn với xe hybrid, được xem kết hợp giữa BEV và ICE khi có cả động cơ đốt trong lẫn mô-tơ điện. Tuy vào từng loại hybrid mà động cơ đốt trong có thể sử dụng phối hợp với mô-tơ điện hoặc hoạt động như máy phát điện cho mô-tơ hoạt động.
\
Ô tô hybrid là loại phương tiện được phát minh từ rất sớm, chỉ sau xe động cơ đốt trong. Hybrid là cấp độ cơ bản nhất của xe xanh, sử dụng đồng thời động cơ đốt trong truyền thống kết hợp với một mô tơ điện, chính vì vậy còn được gọi là xe lai điện. Ô tô hybrid được chia làm hai loại là tự sạc (HEV) và cắm sạc điện ngoài để sử dụng (PHEV).
Trong một số trường hợp, ví dụ lúc khởi động, tăng tốc hoặc đi ở những đoạn đường tắc, mô-tơ điện thông qua bộ phận điều khiển năng lượng PCU (Power Control Unit) sẽ lấy năng lượng từ pin cung cấp truyền động cho chiếc xe. Đồng thời năng lượng thừa khi phanh hoặc giảm tốc độ sẽ được nạp lại vào pin.
Theo một nghiên cứu được công bố của Đại học Bách Khoa Hà Nội, với hai xe sử dụng động cơ có dung tích giống nhau, xe HEV sẽ tiết kiệm nhiên liệu hơn trên 40% so với xe chạy xăng thông thường, qua đó giảm đáng kể lượng phát thải CO2 ra không khí.
Tuy có ưu điểm là giảm phát thải CO 2 , tiết kiệm nhiên liệu, không phải sạc pin nhưng nhược điểm của xe HEV là sự đóng góp của động cơ điện trong quá trình hoạt động của xe chưa thực sự đáng kể.
Trong khi đó, xe PHEV có cấu tạo giống xe HEV nhưng pin trên xe PHEV có dung lượng lớn hơn và mô-tơ điện có công suất cao hơn, đồng thời có thêm cơ chế sạc điện từ bên ngoài thông qua một cổng sạc. Xe PHEV có thể chạy ở các địa hình phức tạp vì kết hợp linh hoạt cả xăng và điện trong quá trình di chuyển. Do loại xe này cần phải có trạm sạc điện nên với những quốc gia chưa đủ điều kiện cơ sở hạ tầng để phát triển xe điện chạy pin, xe HEV được đánh giá là hình thức phù hợp.
Bên cạnh đó ngoài tiết kiệm nhiên liệu, giảm phát thải, xe HEV còn được các chuyên gia đánh giá không làm thay đổi thói quen của người sử dụng ô tô truyền thống khi vẫn chỉ cần đổ xăng mà không cần quan tâm đến việc sạc điện. Vì vậy, dòng xe này cũng sẽ không bị giới hạn phạm vi di chuyển.
Đồng thời, dòng xe này cũng êm ái và yên tĩnh hơn (khi sử dụng điện), khả năng tăng tốc cũng nhỉnh hơn xe ICE do sử dụng cả động cơ đốt trong lẫn mô-tơ điện hỗ trợ.
Tuy nhiên, do có thêm mô-tơ điện và bộ pin nên giá thành của xe HEV sẽ cao hơn so với ICE. Điều này khiến giá bán của xe cũng sẽ cao hơn so với ô tô ICE cùng dung tích động cơ.
Khác với xe ICE, ô tô điện không sở hữu động cơ đốt trong, chỉ sử dụng cơ cấu đơn giản với khối pin chính cung cấp năng lượng cho mô-tơ điện. Với đặc trưng gia tốc lớn, tức thời của động cơ điện, phần lớn xe BEV không sử dụng hộp số nhiều cấp để chuyển đổi mô-men.
Ưu điểm của xe BEV là không phát thải CO 2 . Các chi tiết cấu tạo máy đơn giản và dễ sửa chữa hơn xe dùng động cơ đốt trong nên được coi là tương lai của ngành công nghiệp ô tô.
Nhược điểm của BEV là tuổi thọ của pin cần thêm thời gian để kiểm chứng và quãng đường di chuyển cho một lần sạc ngắn hơn so với xe chạy bằng xăng hoặc dầu. Trong khi đó, thời gian tiếp năng lượng lâu hơn rất nhiều.
Ngoài ra, để phát triển xe BEV một cách rộng rãi thì hạ tầng giao thông, trong đó có việc bố trí các trạm sạc rất quan trọng.
Thực hiện : Thanh Tùng
Đồ họa: Quốc Tuấn
