Động cơ điện chưa thể giết chết động cơ đốt trong

Động cơ đốt trong vẫn còn cơ hội tồn tại nhiều thập kỷ tới do những hạn chế của xe điện khí hóa.

Thế giới đang thay đổi ở mọi phương diện. Những cái cũ nhanh chóng biến mất, bị thay thế bởi cái mới hợp thời hơn. Nhưng có một ngoại lệ, đó là pin và động cơ đốt trong. “Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp động năng cho xe hơi trong tương lai, dù còn tùy thuộc vào tốc độ phát triển của xu hướng điện khí hóa”, tờ NYTimes viết.

Xu hướng điện khí hóa ở ngành công nghiệp 4 bánh đã tiến xa hơn quá khứ, mà cột mốc nằm ở thời điểm Toyota Prius ra đời. Đầu 2017, Ford đã đưa ra thông báo rằng họ sẽ phát triển động cơ hybrid cho cả 2 dòng xe bán chạy của hãng, bao gồm mẫu bán tải cỡ lớn F-150 và mẫu xe thể thao Mustang.

Hồi tháng trước, Volvo tuyên bố bắt đầu từ 2019, tất cả các mẫu xe hãng sản xuất từ 2019 chỉ dùng động cơ hybrid hoặc động cơ điện hoàn toàn. Thông báo từ các nhà sản xuất được coi là bước đi trước, đón đầu những tuyên bố cấm bán xe dùng động cơ đốt trong của Anh và Pháp vào 2040.

Nhưng hồi kết của động cơ đốt trong vẫn chưa thực sự đến. Mazda vừa có bước đột phá trong việc phát triển động cơ xăng, mang đến hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn rất nhiều mẫu xe hybrid hiện có. Thông tin của Mazda gây nhiều sự chú ý, bởi đây là một cải tiến đáng chú ý trong suốt hơn một thế kỷ lịch sử của loại động cơ truyền thống.

Bước đột phá của Mazda là do các kỹ sư của hãng phát triển thành công loại công nghệ có tên HCCI và dự kiến sớm áp dụng trên xe thương mại. Công nghệ này giúp động cơ xăng tiết kiệm nhiên liệu hơn, từ 20% đến 30% so với động cơ hiện tại của hãng. Công nghệ HCCI không mới. Nhiều năm trước nó đã được các nhà nghiên cứu phát triển nhưng tất cả chỉ dừng lại ở việc thử nghiệm.

Động cơ mới của Mazda vẫn tạm gọi là SkyActiv-X và có thể được giới thiệu vào năm 2019. Công nghệ HCCI hoạt động ở điều kiện vòng tua cao, khi đó, xăng tự cháy mà không cần tới bugi đánh lửa. Thay vào đó, quá trình cháy xảy ra nhờ nhiệt độ cực cao do pít-tông đi lên, và nén hỗn hợp cháy. Cách thức hoạt động tương tự với động cơ diesel.

Johnny Heywood, Giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Viện Công nghệ Massachusetts, cho rằng, chắc chắn động cơ xăng còn tồn tại lâu dài. Ông dự đoán, năm 2050, 60% ôtô vẫn dùng động cơ đốt trong, kết hợp với động cơ hybrid hoặc bộ tăng áp. Theo ước tính, dòng xe chạy hoàn toàn bằng điện chỉ chiếm 15% doanh số.

Ở thời điểm hiện tại, động cơ tăng áp đang được áp dụng rộng rãi, hướng đi trong tương lai gần là tạo ra những loại động cơ nhỏ hơn, mà vẫn đáp ứng nhu cầu của khách hàng.

“Để nạp 10 megawatt điện trong vòng 5 phút là bất khả thi”, ông nói. “Tiếp nhiên liệu là hạn chế của xe chạy hoàn toàn bằng điện”.

Câu hỏi đặt ra là động cơ xăng sẽ tồn tại được bao lâu. Động cơ truyền thống đã đi một quãng đường dài, và những cải tiến kỹ thuật như phun nhiên liệu trực tiếp, van biến thiên và tắt xy-lanh đang được áp dụng rộng rãi. Bên cạnh một số đổi mới như áp dụng vật liệu nhẹ và hộp số ly hợp kép.

Tại Mỹ, hiện tại chỉ có khoảng 10 mẫu xe trên thị trường dùng động cơ điện hoàn toàn. Xe hybrid có thể là phương án hiệu quả. Nhưng vì các thiết bị bổ sung, chi phí ban đầu của xe hybrid vẫn ở mức cao.

Xe điện đã bán chạy hơn so với những năm trước, nhưng vẫn chỉ vỏn vẹn một phần nhỏ của thị trường. Trong tháng 7, xe hybrid và xe điện đạt doanh số 44.000 xe, quá nhỏ so với doanh số 1,4 triệu xe trên toàn thị trường Mỹ.

Ngay cả thị trường châu Âu, nơi một số quốc gia cấm bán những chiếc xe chạy bằng khí đốt hoặc diesel vào 2040, cũng cần hơn 2 thập kỷ để thi hành quyết định. Độ tuổi trung bình của 270 triệu xe trên cả nước Mỹ đã chạm mốc 12 năm.

Ngay cả khi cấm bán xe dùng động cơ truyền thống ngay lập tức, thì cần đến hơn một thập kỷ nữa, thời điểm những chiếc xe mới mua của người tiêu dùng hư hỏng, để họ chuyển qua xe điện khí hóa.

Nhưng liệu hybrid có thực sự tiết kiệm hơn xe thông thường? Trong cuộc thử nghiệm, mẫu xe Chrysler Pacifica có thể đi được phạm vi 53 km với bộ pin, và khi lựa chọn phiên bản này, khách hàng phải bỏ ra số tiền 2.100 USD. Để bù lại số tiền trên, người dùng phải lái chiếc xe nhiều hơn 8 năm, và mỗi năm 19.312 km.

Vì vậy, để tiết kiệm buộc phải lái chiếc xe nhiều năm, chưa tính toán đến các phụ phí. Có thể nói, chưa chắc xe hybrid hay plug-in đã có lợi cho túi tiền của người dùng, mà nó chỉ chắc chắn có lợi cho môi trường.

Thế Anh

Theo Zing