Bốn loại xe điện, loại nào ưu việt nhất?

Cùng là ô tô có sử dụng mô tơ điện và thân thiện với môi trường, thế nhưng xe điện hoá (EV) cũng được chia thành 4 loại. Vậy chúng khác nhau như thế nào và loại nào ưu việt nhất?

Bốn loại xe điện hoá khác nhau như thế nào?

Xu hướng sử dụng phương tiện “xanh”, giảm tối đa phát thải gây ô nhiễm không khí đang bùng nổ trên thế giới và là hướng đi chủ đạo của tương lai. Nhiều hãng đã và đang bỏ dần ô tô sử dụng động cơ đốt trong truyền thống để chuyển sang sản xuất xe điện.

Hiện nay, xe điện được chia ra thành 4 dòng chính là xe Hybrid (HEV), xe Hybrid có sạc (PHEV), xe thuần điện (BEV) và xe điện nhiên liệu Hydro (FCEV). Chúng có một số điểm chung nhưng nguyên lý hoạt động lại khá khác nhau.

Xe Hybrid (HEV – Hybrid Electric Vehicle)

Hybrid là loại xe sử dụng đồng thời động cơ đốt trong truyền thống kết hợp thêm với một mô tơ điện, chính vì vậy, đây còn được gọi là xe lai điện.

Trong một số trường hợp, ví dụ như lúc khởi động, tăng tốc hoặc đi ở những đoạn đường tắc, động cơ điện thông qua bộ phận điều khiển năng lượng PCU (Power Control Unit) sẽ lấy năng lượng từ pin cung cấp cho chiếc xe. Đồng thời, năng lượng thừa khi phanh hoặc giảm tốc độ,… sẽ được nạp lại vào pin. Chính vì lẽ đó, xe HEV không có bộ phận sạc điện.

Toyota Corolla Cross 1.8HV là mẫu xe Hybrid bình dân đầu tiên tại Việt Nam.

Theo một nghiên cứu được công bố mới đây của Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội, với hai xe sử dụng động cơ có dung tích giống nhau, xe Hybrid sẽ tiết kiệm nhiên liệu hơn trên 40% so với xe chạy xăng thông thường, qua đó giảm đáng kể lượng phát thải COx ra không khí.

Xe Hybrid có sạc (PHEV- Plug-in Hybrid Electric Vehicle)

PHEV hay còn hay được gọi tắt là xe Plug-in, có cấu tạo gần giống với xe Hybrid HEV ở bên trên, đây cũng là loại xe lai điện.

Khác nhau cơ bản ở chỗ, PHEV có thể sạc được điện từ bên ngoài cho pin. Khối pin của các xe PHEV cũng lớn hơn và cung cấp nhiều năng lượng hơn cho chiếc xe chuyển động với tỷ lệ xăng/điện gần như cân bằng nhau.

Chiếc xe Plug-in Hybrid Range Rover Autobiography này chỉ có khối động cơ xăng 3.0 lít kèm theo mô tơ điện Mild Hybrid sản sinh ra công suất khoảng 394 mã lực, công suất vẫn tương đương với bản trước đó sử dụng khối động cơ V8 5.0 lít

Ở hầu hết các mẫu PHEV, do có sự trợ giúp đắc lực từ động cơ điện nên những chiếc xe PHEV chỉ cần sử dụng một động cơ đốt trong vừa phải. Điều này giúp tiết kiệm nhiên liệu, bảo vệ môi trường mà vẫn không bị “hụt hơi” khi chạy tốc độ cao, đi địa hình.

Xe thuần điện (BEV – Battery Electric Vehicle)

BEV hay là xe điện – EV là loại xe đang được các hãng lớn hướng tới. BEV đã loại bỏ hoàn toàn động cơ đốt trong, chỉ còn sử dụng một cơ cấu đơn giản là khối pin cung cấp toàn bộ năng lượng cho mô tơ điện.

Ưu điểm của xe điện là không phát thải các loại khí gây hiệu ứng nhà kính như CO2, các chi tiết cấu tạo máy cũng 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.

Vinfast VF e34 là mẫu xe chạy điện hoàn toàn, dự kiến sẽ được lăn bánh tại Việt Nam vào cuối năm nay.

Tuy vậy, xe điện lại quá mới mẻ, cần thời gian kiểm chứng, nhất là các vấn đề liên quan đến pin và quãng đường di chuyển. Ngoài ra, để phát triển xe điện một cách rộng rãi thì hạ tầng giao thông, trong đó có việc bố trí các trạm sạc là vô cùng quan trọng.

Xe điện hydro (FCEV – Fuel Cell Electric Vehicle)

FCEV là loại xe điện chạy hoàn toàn bằng pin, nhưng điện cung cấp cho pin không thông qua cổng sạc như xe PHEV hay BEV, mà thay vào đó là điện được “sản xuất tại chỗ” từ một phản ứng hoá học của khí hydro ngay trên xe.

Xe sẽ có một bình chứa khí hydro được nén và tác dụng với ô xy taọ thành phản ứng hoá học. Phản ứng này sản sinh ra điện và dòng điện được tích trữ trong pin và cung cấp cho mô tơ điện hoạt động. Sản phẩm phụ duy nhất của quá trình này là nước và không có bất kỳ một chất thải độc hại nào khác. Đây cũng được coi là đỉnh cao của dòng xe xanh.

Mẫu xe dùng khí hydro tại Nhật Bản Toyota Mirai

Ưu điểm của FCEV là không phải sạc điện như xe BEV. Thời gian nạp hydro rất nhanh, chỉ mất vài phút giống như đổ xăng. Tuy vậy, loại xe dùng pin nhiên liệu hydro FCEV có cấu tạo phức tạp và chi phí sản xuất cao, do vậy, các hãng xe vẫn đang cố gắng tìm cách giảm chi phí để thương mại hoá rộng rãi dòng xe này.

Loại xe nào có ưu thế nhất?

Bốn loại xe điện hoá đều có những ưu nhược điểm rất rõ ràng, phù hợp với các tệp khách hàng khác nhau. Thực tế, các loại xe điện cũng có sự phân hoá về kích thước và quãng đường di chuyển.

Với những chiếc xe thuần điện BEV, do cấu tạo đơn giản và bị giới hạn bởi khoảng cách cần sạc pin nên thường được các hãng xe ưu tiên phát triển cho những chiếc xe cỡ nhỏ, chạy với quãng đường ngắn.

Xe lai điện HEV và PHEV thường có kích thước và quãng đường di chuyển lớn hơn nhờ vẫn có trang bị thêm động cơ đốt trong. Xe Hybrid HEV thường được ứng dụng trong các mẫu xe đô thị, di chuyển ở các địa hình không quá phức tạp. Còn xe Plug-in Hybrid thì thường có kích thước cũng như quãng di chuyển lớn hơn HEV một chút.

Ngước lại với BEV, các xe điện dùng Hydro FCEV lại có được hiệu suất lớn, có thể di chuyển được quãng đường dài, do vậy được các hãng ứng dụng nhiều vào các dòng xe cỡ lớn, xe tải và xe buýt.

Mỗi loại xe điện hoá phù hợp với công năng sử dụng khác nhau. (Ảnh: Toyota Việt Nam)

Có thể nói, 4 loại xe điện hoá đều có ưu nhược điểm riêng của mình. Nhiều chuyên gia đánh giá, với những quốc gia chưa đủ điều kiện cơ sở hạ tầng để phát triển xe thuần điện như Việt Nam thì các dòng xe Hybrid như HEV hay PHEV sẽ phù hợp nhất trong vòng 10 năm tới.

Tuy vậy, các chuyên gia cũng khẳng định, không có giải pháp, công nghệ xe điện hoá đơn lẻ nào chiến thắng hoàn toàn. Chúng cần được kết hợp và cùng tồn tại trên toàn cầu và phụ thuộc vào đặc điểm riêng và chiến lược phát triển của từng quốc gia cũng như nhu cầu sử dụng của thị trường.