Sớm hay muộn, chúng ta sẽ bước vào thời kỳ của xe điện và đến một thời điểm nào đó, những chiếc xe sử dụng động cơ đốt trong sẽ đơn thuần là sở thích thay vì một phương tiện di chuyển hàng ngày. Nhưng nếu như tất cả các xe động cơ đốt trong đều hoạt động theo một cơ chế, thì lại có tới 4 loại phương tiện chạy điện đang lăn bánh trên đường vào lúc này. Vậy thực chất có những loại xe điện nào?
Xe điện rõ ràng là một lựa chọn thiết thực, nhưng không có nghĩa là chúng không thú vị. Khi bạn đang dừng đèn đỏ, bạn vẫn có đủ mô-men xoắn để cho chiếc xe bên cạnh hít khói. Nhưng vì bạn đi xe điện nên thực chất sẽ không có chút khói nào cả, và động cơ thì rất êm.
Những tiến bộ về công nghệ trong lĩnh vực truyền động điện cho phép các nhà sản xuất xe hơi phát triển một loạt các loại động cơ, và điều đó khiến cho phần lớn khách hàng, những người vẫn đang hài lòng với chiếc xe sử dụng động cơ đốt trong của mình, không còn bắt kịp với những tiến bộ của công nghệ. Nhiều người mua hoàn toàn hài lòng với một chiếc plug-in hybrid (xe hybrid sạc điện), trong khi những người khác muốn một chiếc xe thuần điện.
Xe thuần điện (BEV)
Không giống như động cơ đốt trong, một chiếc xe điện sử dụng năng lượng từ pin thay vì năng lượng sinh ra trong quá trình đốt nhiên liệu. Dung lượng của pin sẽ quyết định phạm vi hoạt động của một chiếc xe điện.
Một chiếc xe thuần điện chỉ hoàn toàn sử dụng dòng điện từ pin. Nó không có động cơ đốt trong và do đó không hề tạo ra khí thải. Lượng phát thải của chiếc xe chỉ phụ thuộc vào cách sản xuất ra dòng điện mà chiếc xe sử dụng, do đó dòng xe này được coi là thân thiện tối đa với môi trường.
Điều mà mọi người quan ngại nhất đó là
phạm vi hoạt động của chúng. Sự lo lắng này tới nay đã không còn cơ sở,
vì hầu hết xe điện bán ra thị trường có tầm hoạt động gần 300 km, và
hầu hết người dùng chỉ lái xe ít hơn 100 km mỗi ngày. Lo lắng thứ 2 là
thời gian sạc pin, vì xe điện mất nhiều thời gian hơn để nạp năng lượng
so với xe sử dụng động cơ đốt trong. Nhưng nếu bạn sử dụng xe như một
phương tiện hàng ngày, bạn hoàn toàn có thể sạc chúng khi trở về nhà.
Chúng sẽ lại đầy pin khi bạn thức dậy vào sáng hôm sau.
Tuy vậy,
điểm yếu này khiến cho các xe thuần điện chưa thật sự thích hợp để đi
du lịch hay di chuyển quãng đường dài, vì hệ thống trạm sạc chưa phát
triển kịp.
Những chiếc xe điện có thể cải thiện điểm yếu này
bằng việc trang bị thêm một máy phát cỡ nhỏ chạy xăng, với nhiệm vụ cung
cấp điện cho pin khi sắp hết pin. Trong một chiếc xe điện, máy phát này
sẽ không trực tiếp cung cấp năng lượng cho động cơ, vì nếu có thì nó sẽ
là động cơ hybrid.
Một lợi thế khác của xe thuần điện là chúng
được hưởng các ưu đãi về tiền bạc và nhiều thứ khác tùy theo quốc gia.
Nhiều quốc gia Bắc Âu thậm chí chỉ cho xe thuần điện đi vào trung tâm
thành phố, và cấm xe chạy xăng.
Xe hybrid (xe lai)
Xe
hybrid là gì? Không giống như xe thuần điện hay xe thuần xăng, xe
hybrid sử dụng cả động cơ đốt trong lẫn môtơ điện và pin. Tùy vào từng
mẫu xe, môtơ điện có thể hoạt động độc lập hoặc kết hợp với động cơ đốt
trong.
Chính vì vậy, riêng xe hybrid lại được chia ra làm 2 loại: xe hybrid nhẹ và xe hybrid sạc điện.
Xe hybrid nhẹ (MHEV) là gì?
Đối
với một chiếc xe hybrid nhẹ, môtơ điện có nhiệm vụ hỗ trợ cho động cơ
đốt trong, thường là vào lúc khi xe bắt đầu di chuyển và động cơ cần
sinh một lượng công đủ lớn để thắng lực ma sát nghỉ.
Điều này
giúp những chiếc xe hybrid nhẹ có thể giảm lượng tiêu thụ nhiên liệu, vì
động cơ đốt trong không phải làm việc cật lực để làm chiếc xe bắt đầu
di chuyển. Pin sẽ được tự động sạc lại với cơ chế sử dụng phanh tái tạo
(regenetive braking). Xe hybrid nhẹ không cần phải cắm sạc.
Xe
hybrid nhẹ - còn được gọi là hybrid 48V hoặc MHEV - có một động cơ đốt
trong hoạt động chủ yếu. Động cơ điện sẽ hoạt động khi lượng nhiên liệu
được đốt cháy lớn, đặc biệt trong quá trình khởi động và quá trình tăng
tốc.
Vì hệ thống truyền động chủ yếu vận hành nhờ động cơ đốt trong, xe hybrid nhẹ được hưởng lợi từ sự phổ biến của các trạm xăng. Dòng xe này sẽ là lựa chọn lý tưởng cho những khách hàng muốn lái xe đường dài, vì họ không cần phải lo đến việc tìm trạm sạc, nhưng vẫn tiết kiệm được nhiên liệu.
Bởi vì chúng tiêu thụ nhiên liệu ít hơn, xe hybrid nhẹ có lượng khí thải thấp hơn, nhưng bù lại động cơ điện không có khả năng tự cung cấp năng lượng cho xe. Chính vì vậy chúng không hoàn toàn thân thiện với môi trường như xe thuần điện. Bất chấp điều đó, xe hybrid nhẹ sẽ là bước đệm hoàn hảo để thế giới chuyển từ động cơ đốt trong sang môtơ điện.
Xe hybrid sạc điện (PHEV) là gì?
Cũng giống như xe hybrid nhẹ, xe hybrid sạc điện có cả động cơ đốt trong và môtơ điện. Tuy nhiên sự khác biệt là hai động cơ này có thể hoạt động độc lập với nhau. Xe hybrid sạc điện cũng sử dụng công nghệ phanh tái tạo để nạp điện cho bộ pin, nhưng điểm mấu chốt là người dùng cũng có thể cắm sạc từ nguồn điện bên ngoài để nạp điện.
Các bạn có thể không hiểu tại sao lại phải cắm sạc ở ngoài, trong khi bộ pin hoàn toàn có thể được sạc khi sử dụng động cơ đốt trong. Nhưng đó chính là vấn đề, nếu sạc bộ pin ở ngoài, chúng ta sẽ không cần sử dụng động cơ đốt trong, qua đó tiết kiệm nhiên liệu nhiều hơn nữa so với xe hybrid nhẹ.
Xe điện chạy nhiên liệu khí hydro hóa lỏng (FCV)
Xe chạy bằng hydro hóa lỏng cũng được coi là xe điện vì oxy và hydro được chuyển đổi thành năng lượng điện. Dòng điện sẽ đi vào pin rồi sau đó cung cấp năng lượng cho môtơ. Những chiếc xe này cũng có thể thu hồi năng lượng bị mất trong quá trình phanh (phanh tái tạo) và lưu trữ năng lượng đó trong pin.
Xe điện chạy bằng pin nhiên liệu hydro (FCV) tự tạo ra dòng điện bằng một phản ứng hóa học. Hydro trong pin nhiên liệu phản ứng với oxy trong không khí, tạo ra điện cung cấp năng lượng cho môtơ. Quá trình này chỉ thải ra hơi nước (H2O) và không khí nóng. Tuy nhiên, nó có một nhược điểm về mặt môi trường, đó là bản thân việc sản xuất hydro lỏng đã cần một lượng điện lớn. Ngoài ra, việc lưu trữ và vận chuyển hydro lỏng từ cơ sở sản xuất đến trạm bơm hydro cũng cần sử dụng các xe tải chuyên dụng, và phần lớn những xe tải này chạy dầu diesel.
Việc lưu trữ khí hydro lỏng cũng là một vấn đề đáng lưu ý, vì ở dạng này khí hydro rất dễ cháy nổ.
Về mặt vận hành, xe FCV có phạm vi hoạt động tương đương một chiếc xe thuần xăng. Một ưu điểm lớn của xe FCV so với xe điện đó là thời gian nạp năng lượng. Cũng giống như cơ chế đổ xăng, việc đổ đầy bình hydro lỏng chỉ mất vài phút.
Tuy nhiên, giá thành xe FCV vẫn còn cao vì để sản xuất ra một tấm pin nhiên liệu hydro cần sử dụng plantinum, nguyên tố rất đắt đỏ.
: