[Kiến thức] 3 dòng xe ô tô điện và sự khác nhau căn bản giữa chúng

Một cái nhìn đầy đủ và mới mẻ về xe điện (Electric Vehicle), bài viết sẽ là những viên gạch đầu tiên cho nền móng kiến thức ô tô điện của bạn thêm phần chắc chắn. Chúng tôi biết, sẽ không có nhiều người thích thú với chủ đề này, những cũng sẽ có những độc giả say mê với nó. Một phát minh của loài người đưa chúng ta tới một nhịp sống hiện đại hơn, văn minh hơn và quan trọng nhất là “xanh” hơn. Hãy lên xe và cùng chúng tôi khám phá về lược sử ô tô điện, đặc điểm của các loại cùng tương lai phát triển của nó nhé.

Lược sử về ô tô điện

Từ đầu những năm 1800, loài người đã bắt đầu sử dụng những phương tiện bằng động cơ điện. Với những người yêu thiên nhiên, có lối sống xanh thì đây là một loại xe yêu thích. Là một phát minh không mới, cho đến nay, lịch sử không ghi lại chính xác ai là người đã tạo ra chiếc ô tô điện đầu tiên. Vào năm 1828, một động cơ điện được tạo ra bởi Anyos Jedlik. Ông đã tạo ra một chiếc xe mô hình nhỏ có thể di chuyển thông qua một động cơ điện nhỏ.

Vào khoảng giữa năm năm 1832 và 1839, một động cơ điện lớn hơn do nhà phát minh người Scotland Robert Anderson tạo ra đã được sử dụng để lái xe ngựa.

Dù những loại phương tiện chạy bằng điện trên không được công khai sử dụng rộng rãi, nhưng chính nó đã truyền cảm hứng sáng tạo cho nhiều người khác về những chiếc ô tô chạy bằng điện.

Vào năm 1835, hai chiếc xe điện quy mô nhỏ đã được tạo ra, một ở Hà Lan và một ở Hoa Kỳ bởi Thomas Davenport. Và sau đó Davenport đã tạo ra chiếc xe điện đầu tiên chạy bằng pin, mặc dù những loại pin này không thể sạc lại và không thể cung cấp năng lượng cho chiếc xe chạy đường dài. Những người khác, bao gồm nhà phát minh người Pháp Gaston Plante, đã làm việc với pin tốt hơn, nhưng vẫn thiếu một chiếc xe thực tế.

Đầu những năm 1900, các nhà phát minh người Mỹ tiếp lục nghiên cứu về xe điện. Trong khoảng thời gian này, William Morrison đã tạo ra thứ mà nhiều người coi là chiếc xe điện thực tế đầu tiên, mặc dù nó vẫn khả năng chạy đường dài. Các loại xe điện lai (Hybrids) cũng được tạo ra trong thời gian này để giải quyết một số vấn đề khi tiến tới sử dụng xe điện.

Dưới đây là những dấu mốc quan trọng trong lịch sự phát triển của xe điện:

• 1832-1839: Nhà phát minh người Scotland Robert Anderson đã phát minh ra cỗ xe điện thô đầu tiên chạy bằng pin không sạc được.
• 1835: Thomas Davenport người Mỹ được cho là đã chế tạo chiếc xe điện thực tế đầu tiên.
• 1859: Nhà vật lý người Pháp Gaston Planté phát minh ra pin có thể sạc lại. Vào năm 1881, Camille Faure, người đồng hương của ông đã cải thiện khả năng sạc của pin và phát minh ra pin axit chì cơ bản được sử dụng trong ô tô.
• 1891: William Morrison chế tạo ô tô điện thành công đầu tiên ở Hoa Kỳ.
• 1893: Một số ít các kiểu dáng và mẫu mã khác nhau của xe điện được trưng bày tại Chicago.
• 1897: Những chiếc taxi điện đầu tiên xuất hiện trên đường phố thành phố New York vào đầu năm. Công ty Connecticut trở thành nhà sản xuất ô tô điện quy mô lớn đầu tiên của Mỹ.
• 1899: Thomas Alva Edison bắt đầu sứ mệnh của mình để tạo ra một loại pin mạnh mẽ, lâu dài cho ô tô thương mại. Mặc dù nghiên cứu của ông mang lại một số cải tiến cho pin kiềm, cuối cùng ông đã từ bỏ nhiệm vụ của mình một thập kỷ sau đó.
• 1900: Ô tô điện ở thời kỳ hoàng kim. Trong số 4.192 xe ô tô được sản xuất tại Hoa Kỳ, 28% trong số đó là ô tô điện và ô tô điện chiếm khoảng một phần ba số xe được tìm thấy trên đường ở thành phố New York, Boston và Chicago.
• 1920: Trong những năm 1920, xe điện không còn là một sản phẩm thương mại khả thi. Sự sụp đổ của xe điện là do một số yếu tố, bao gồm nhu cầu về một loại phương tiện có khả năng đi đường dài, tình trạng thiếu mã lực và sự dồi dào của nguồn tài nguyên xăng.
• 1966: Quốc hội giới thiệu các dự luật sớm nhất khuyến nghị sử dụng xe điện như một biện pháp giảm ô nhiễm không khí. Một cuộc thăm dò của Gallup chỉ ra rằng 33 triệu người Mỹ quan tâm đến xe điện.
• Những năm 1970: Những lo ngại về giá dầu tăng vọt – lên đến đỉnh điểm với lệnh cấm vận dầu mỏ của Ả Rập năm 1973 – và một phong trào môi trường ngày càng tăng, xe điện lại trở thành phương tiện người tiêu dùng và nhà sản xuất quan tâm.
• Năm 1972: Victor Wouk, “Cha đỡ đầu của động cơ lai Hybrid”, đã chế tạo chiếc xe Hybrid kích thước đầy đủ, đầy đủ năng lượng đầu tiên vượt qua chiếc Buick Skylark năm 1972 do General Motors (G.M.) cung cấp cho Chương trình Ưu đãi Xe sạch Liên bang 1970. Hiệp hội bảo vệ môi trường sau đó đã khai tử chương trình vào năm 1976.
• Năm 1974: CitiCar của Vanguard-Sebring ra mắt tại Hội nghị chuyên đề xe điện ở Washington, DC. CitiCar có tốc độ tối đa hơn 30 mph. Đến năm 1975, công ty là nhà sản xuất ô tô lớn thứ sáu ở Hoa Kỳ nhưng đã bị giải thể chỉ sau vài năm.
• 1976: Quốc hội thông qua Đạo luật nghiên cứu, phát triển và trình diễn xe điện Hybrid. Luật này nhằm thúc đẩy sự phát triển của các công nghệ mới bao gồm cải tiến pin, động cơ và các thành phần điện Hybrid khác.

Sự khác nhau căn bản của 3 dòng xe ô tô điện

Dựa vào mức độ sử dụng điện làm nguồn năng lượng chính mà ô tô điện được chia thành 3 loại:

• Battery Electric Vehicles – BEVs
• Plug-in Hybird Electric Vehicles – PHEV
• Hybird Electric Vehicles – HEVs

Dòng xe ô tô điện BEVs

Đây là loại xe điện sử dụng hoàn toàn điện làm nguồn năng lượng chính để vận hành động cơ. Xe điện BEVs sử dụng hệ thống động cơ điện và hệ thống pin sạc dung lượng cao. Hệ thống pin này có thể được nạp lại từ một nguồn bên ngoài trong một khoảng thời gian nhất định, để tiếp tục hoạt động trong những lần tiếp theo. Trong suốt quá trình sử dụng, xe điện BEVs không thải ra bất kỳ chất độc hại, nguy hiểm nào như động cơ xăng/diesel vẫn đang thải ra.

Vấn đề nhiều người quan tâm ở loại xe điện này là pin sạc. Liệu mất thời gian bao lâu thì đầy và sẽ đi được bao nhiêu dặm sau mỗi lần sạc? Dưới đây là thông tin chi tiết:

Có 3 cấp độ sạc của pin xe điện BEVs:

• Cấp độ sạc 1: Sạc sử dụng nguồn điện tiêu chuẩn của đa số các hộ gia đình 120V, sử dụng ổ điện để cắm sạc. Sẽ mất thời gian hơn 8 tiếng để sạc đầy pin cho chiếc BEVs và người dùng có thể lái xe với quãng đường khoảng 75 – 80 dặm sau khi sạc đầy. Với cấp độ sạc này, sẽ lựa chọn tuyệt vời để bạn sạc điện tại nhà hoặc nơi làm việc. Rất dễ dàng và luôn sẵn có! Ngoài ra, cấp độ sạc 1 phù hợp với tất cả các loại BEVs đang có trên thị trường.
• Cấp độ sạc 2: Một trạm cung cấp điện áp 240V sẽ thỏa mãn như cầu sạc pin của cấp độ 2. Theo một logic mà bạn hoàn toàn có thể suy luận ra, với sạc pin cấp độ 2, thời gian để nạp đầy pin sẽ mất ít hơn khoảng 1 nửa, tương đương với 4 giờ so với sạc cấp độ 1. Và nó cho phép người lái có thể di chuyển với quãng đường khoảng 75 – 80 dặm. Ngoài những trạm điện cung cấp chuyên dụng, chúng ta hoàn toàn có thể tìm thấy nguồn điện 240V tại một vài nơi văn phòng hoặc có một vào hộ gia đình sử dụng điện áp này.
• Cấp độ sạc 3 (Cấp độc sạch nhanh DC): Là cấp độ sạc nhanh nhất, chỉ mất khoảng 30 phút để nạp đầy pin và giúp người lái di chuyển với quãng đường lên tới 90 dặm. Bạn chỉ có thể sử dụng cấp độ sạc này tại những trạm xe BEVs chuyên dụng. Tuy nhiên, không phải chiếc xe điện nào cũng có thể sử dụng được cấp độ sạc DC này.

Dưới đây là một vài dòng xe khả dụng với cấp độ sạc 3: Tesla Model 3, BMW i3, Chevy Bolt, Chevy Spark, Nissan LEAF, Ford Focus Electric, Hyundai Ioniq, Karma Revera, Kia Soul, Mitsubishi i-MiEV, Tesla Model S, Tesla X, Toyota Rav4, Volkswagen e-Golf.

Dòng xe ô tô điện PHEVs

Là một dòng xe điện sử dụng cả động cơ điện và xăng, PHEVs là một phiên bản lai bắt đầu sử dụng nguồn năng lượng điện ít hơn so với dòng xe điện BEVs. Nạp điện thông qua 2 nguồn chính đó là cắm sạc từ nguồn bên ngoài và hệ thống phanh tái sinh. Trong khi dòng xe ô tô lai “tiêu chuẩn” chỉ có thể di chuyển từ 1 – 2 dặm (ở tốc độ thấp) trước khi chuyển sang dùng động cơ xăng thì dòng xe ô tô điện PHEVs nâng số dặm này lên thành 10 – 40 dặm.

Dưới đây là những model xe ô tô PHEVs đang có trên thị trường:

• Chevy Volt
• Chrysler Pacifica
• Ford C-Max Energi
• Ford Fusion Energi
• Mercedes C350e
• Mercedes S550e
• Mercedes GLE550e
• Mini Cooper SE Countryman
• Audi A3 E-Tron
• BMW 330e
• BMW i8
• BMW X5 xdrive40e
• Fiat 500e
• Hyundai Sonata
• Kia Optima
• Porsche Cayenne S E-Hybrid
• Porsche Panamera S E-hybrid
• Toyota Prius
• Volvo XC90 T8

Dòng xe ô tô điện HEVs

Cuối cùng là dòng xe ô tô điện HEVs, dòng xe ít dùng năng lượng điện để vận hành nhất. Năng lượng điện ở loại xe này chỉ có được nhờ vào duy nhất hệ thống phanh tái sinh trong khi với dòng PHEVs còn có từ việc cắm sạc từ nguồn bên ngoài. HEVs chỉ sử dụng động cơ điện khi khởi động xe, khi xe tải lớn hoặc tăng tốc độ, động cơ xăng sẽ ngắt động cơ điện để cung cấp năng lượng.

Sự hoạt động của 2 động cơ được điều khiển bởi một hệ điều hành bên trong ô tô, đảm bảo lợi ích kinh tế nhất trong các điều kiện lái xe.

Xe ô tô điện ngày nay

Ngày nay, xe điện phổ biến hơn so với trước đây, và nhiều chiếc có khả năng chạy với quãng đường dài với pin mà chúng sử dụng. Tesla Roadster là chiếc xe ô tô điện được nhắc tới nhiều trong năm 2008. Với bình Ắc quy sạc chính hãng, nó có khả năng chạy hơn 200 dặm. Mitsubishi i-MiEV tại Nhật Bản đã nhanh chóng bắt kip Tesla Roadster. Sự phát triển và ra đời của hai loại xe này, đặc biệt là Tesla, đánh dấu sự khởi đầu của thời kỳ xe điện thời hiện đại

Các công ty xe hơi lớn khác nhanh chóng bắt đầu chú tâm vào nhiên cứu những chiếc ô tô điện của họ. Nhiều loại xe điện lai đã được sản xuất, vì vậy công nghệ đã được phổ biến rộng rãi. GM đã cho ra đời Chevrolet Volt, trong khi Nissan mang tới chiếc Leaf, một chiếc Hatchback năm cửa hoàn toàn bằng điện. Tuy nhiên, giống như Tesla, những phát triển lớn trong lĩnh vực xe điện đang đến từ các công ty nhỏ hơn. Better Place đã tạo ra chiếc xe điện đầu tiên với pin có thể tráo đổi.

Điều gì khiến chúng ta yêu thích một chiếc xe điện ngoại trừ vấn đề bảo vệ môi trường? Đầu tiên phải nói về các động cơ rất yên tĩnh, và xe đi rất trơn tru. Chúng thực sự có Mô-men xoắn cao hơn hầu hết mọi người nghĩ, bởi vì sức mạnh được đưa thẳng đến các bánh xe. Khi sử dụng xe điện, chúng ta không cần phải đến trạm xăng, và trong khi các tài xế phải trả tiền điện sử dụng cho việc sạc xe, thì nó lại rẻ hơn giá xăng.

Hiện tại, xe điện chưa phải là lựa chọn dành cho tất cả mọi người. Hầu hết chúng bị giới hạn về quãng đường có thể đi được với bình Ắc quy của chúng là 100 dặm, và nó thường mất khoảng một giờ để sạc pin cho một chiếc xe để đi 25 dặm. Thành thực mà nói, xe điện khá đắt, mặc dù Tesla đang làm việc trên một chiếc sẽ có giá khoảng 20.000 đô la.

Tương lai của xe ô tô điện

Mười năm trước, chúng ta còn đang tranh cãi về sự “vô định” của ngành công nghiệp ô tô điện. Nhưng đến thời điểm hiện tại, với những gì đã đạt được, chúng ta hoàn toàn có một niềm tin mãnh liệu về sự phát triển của ngành công nghiệp này. Có nhiều lý do để chúng ta từ chối một chiếc xe điện: chi phí cao, thời gian sạc lâu, quãng đường đi được trong mỗi lần sạc đầy pin thấp…

Tuy nhiên, sau tất cả, chúng vẫn giữ nguyên vẹn cho mình những lợi ích mà các loại xe ô tô động cơ xăng và diesel không thể nào có được. Trong tương lai không xa, khi mà nguồn tài nguyên về dầu mỏ dần trở nên khan hiếm, việc sử dụng nguồn năng điện sẽ buộc chúng ta phải chấp nhận một loại phương tiện chạy bằng điện này.

Các nhà sản xuất ô tô điện đang trong cuộc chiến khốc liệt về công nghệ, thời điểm ai có khả năng khác phục về các hạn chế số dặm đi được, thời gian sạc pin hoặc pin không phải sạc sẽ có thể chiếm lĩnh thị trường.

Các chuyên gia trong lĩnh vực này mong đợi xe ô tô điện có thể đi được 400 dặm trong một lần sạc, và thời gian dùng pin lên tới 10 năm, trong khi những người khác tin rằng chi phí của pin lithium-ion được sử dụng trong hầu hết các EVs sẽ giảm.

Tuy nhiên, nhiều nhà sản xuất ô tô đã không sẵn sàng bỏ xăng. Bởi vì người lái xe trung bình thoải mái và quen thuộc hơn với những chiếc xe chạy bằng xăng. Sức hấp dẫn của nhiên liệu giá rẻ đang lôi cuốn nhiều người, mặc dù vậy, đó là lý do tại sao các loại ô tô Hybirrds đang bán rất chạy. Phương tiện chuyển tiếp này có khả năng tiếp tục trở nên ngày càng phổ biến, nhờ vào khả năng cải thiện quãng đường có thể đi được.