Công nghệ Hybrid là gì? Xe Hybrid có phù hợp để sử dụng tại Việt Nam?

Công nghệ Hybrid là gì?

Xe hybrid, động cơ Hybrid thường được gọi là xe lai hay xe lai điện, là loại xe sử dụng hai nguồn động lực: Động cơ đốt trong và động cơ điện. Sự hoạt động của xe này là sự kết hợp hoạt động giữa động cơ đốt trong và động cơ điện sao cho tối ưu. Một bộ điều khiển sẽ quyết định khi nào động cơ đốt trong hoạt động, khi nào động cơ điện hoạt động và khi nào cả hai cùng hoạt động.

Tại sao gọi xe Hybrid là con lai?

Hybrid là sự kết hợp ít nhất một động cơ điện với động cơ xăng để xe di chuyển, và hệ thống của nó sẽ thu hồi năng lượng thông qua phanh tái tạo. Đôi khi động cơ điện thực hiện tất cả công việc, đôi khi là động cơ xăng, và đôi khi chúng hoạt động cùng nhau. Kết quả là lượng xăng bị đốt cháy ít hơn và do đó, tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn. Thêm năng lượng điện thậm chí có thể tăng hiệu suất trong một số trường hợp nhất định.

Với tất cả chúng, điện đến từ một bộ pin điện áp cao (tách biệt với pin 12 volt thông thường của ô tô) được bổ sung bằng cách thu năng lượng từ quá trình giảm tốc thường bị mất thành nhiệt do phanh tạo ra trên xe ô tô thông thường. (Điều này xảy ra thông qua hệ thống phanh tái tạo.) Xe hybrid cũng sử dụng động cơ khí để sạc và bảo dưỡng pin. Các công ty ô tô sử dụng các thiết kế hybrid khác nhau để thực hiện các sứ mệnh khác nhau, từ tiết kiệm nhiên liệu tối đa đến giữ giá thành của phương tiện ở mức thấp nhất có thể.

Các loại công nghệ Hybrid

Động cơ xe Hybrid được trang bị cả động cơ đốt trong và cả động cơ điện nhằm tạo lực kéo cho xe. Động cơ xe Hybrid được chia thành 3 loại: Nối tiếp, song song, nối tiếp và song song.

Hybrid nối tiếp (series hybrid)

Động cơ điện trực tiếp truyền lực đến hệ thống dẫn động bánh xe. Động cơ đốt trong chỉ đảm nhận nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho động cơ điện và nạp cho ắc quy.

• Ưu điểm: Động cơ xăng chủ yếu chỉ hoạt động khi chạy xe đường dài nên giúp tiết kiệm xăng và giảm ô nhiễm môi trường.
• Nhược điểm: Với loại hệ thống này, dung tích và kích thước ắc quy lớn do động cơ điện đảm nhận vai trò truyền lực chính. Động cơ xăng dễ rơi vào tình trạng làm việc quá tải vì phải luôn cung cấp năng lượng cho động cơ điện và ắc quy.

Hybrid Song song (Parallel Hybrid)

Cả động cơ điện và động cơ đốt trong đều cùng đảm nhận vai trò truyền lực. Khi nào động cơ điện làm việc, khi nào động cơ đốt trong làm việc hay khi nào cả hai cùng làm việc sẽ do bộ điều khiển trung tâm quyết định tuỳ vào từng điều kiện vận hành.

• Ưu điểm: Xe đạt công suất cao hơn do có hai nguồn truyền lực. Dung tích và kích thước ắc quy không quá lớn.
• Nhược điểm: Hệ thống có cấu tạo phức tạp, chi phí sản xuất cao.

Hybrid hỗn hợp (series-parallel hybrid)

Hệ thống hỗn hợp kết hợp cả hai hệ thống nối tiếp và song song. Hệ thống này giúp tận dụng tối đa thế mạnh, đồng thời khắc phục nhược điểm của hai hệ thống trên. Đây hiện là loại hệ thống đang được ưu tiên áp dụng trong chế tạo xe hybrid ngày nay.

Động của xe Hybrid hoạt động như thế nào?

Về cấu tạo, nếu xe chạy động cơ xăng thông thường sẽ kết nối động cơ với cơ cấu truyền động làm quay bánh xe, thì với động cơ hybrid, ở giữa cơ cấu này có thêm một môtơ điện cùng chia sẻ nhiệm vụ với động cơ xăng. Để cơ cấu hoạt động trơn tru cần có thêm các bộ phận hỗ trợ khác như bộ đổi điện, bộ chia công suất, bộ giảm tốc môtơ và đặc biệt là khối pin – nguồn cung cấp năng lượng cho môtơ điện.

Trước tiên, khi bạn khởi động xe, lúc này chỉ động cơ điện hoạt động, máy xăng vẫn nằm im. Vì vậy, bạn sẽ không nghe thấy tiếng nổ quen thuộc của động cơ. Đây cũng là điểm lạ lẫm với những khách hàng lần đầu dùng xe hybrid.

Tiếp theo, khi bạn nhấn ga cho xe di chuyển. Lúc này tùy thuộc vào cách mà bạn vận hành.

• Nếu nhẹ nhàng chân ga, sẽ vẫn chỉ có môtơ điện làm việc, cung cấp lực kéo cho trục dẫn động, đẩy xe về phía trước.
• Nhưng nếu bạn là người ưa thích chạy xe kiểu tốc độ, đạp sâu ga ngay lập tức, xe hiểu bạn muốn tăng tốc nhanh, lúc này động cơ xăng sẽ được kích hoạt để hỗ trợ động cơ điện.

Bất cứ khi nào bạn đạp thốc ga, dù tại vị trí xe đứng yên hay xe đang tốc độ đều đều, xe sẽ lấy thêm điện từ ắc-quy để bổ sung cho động cơ điện, đồng thời động cơ xăng hoạt động bổ sung.

Khi xe đã ổn định tốc độ, ví dụ đều đặn ở 40 km/h, cũng sẽ chỉ có động cơ điện hoạt động, nếu pin còn đủ năng lượng. Nhưng ở những dải tốc độ cao như 60km/h, động cơ xăng sẽ sẵn sàng can thiệp hơn nhiều so với khi đi tốc độ thấp, bởi lực kéo cần nhiều hơn. Chỉ cần bạn nhích thêm chút ga, động cơ xăng cũng sẽ khởi động, chạy máy phát điện cung cấp năng lượng cho môtơ điện cũng như tự mình cung cấp thêm sức kéo cho các bánh xe.

Giai đoạn tiếp theo, đang lăn bánh, bạn buông chân ga hoặc phanh để giảm tốc, lúc này, động cơ lại đóng vai trò máy phát, sử dụng động năng lãng phí của xe khi phanh để nạp lại điện cho pin hybrid. Cuối cùng, khi xe dừng lại hẳn, ví dụ chờ đèn đỏ, cả động cơ xăng và môtơ điện sẽ tự ngắt để bảo toàn nguồn năng lượng.

Các Loại Động Cơ Hybrid

Full Hybrid (Parallel Hybrid):
Xe full hybrid sở hữu cả động cơ điện và động cơ đốt trong, có thể hoạt động độc lập hoặc kết hợp. Xe có thể chạy hoàn toàn bằng điện ở tốc độ thấp, nhưng quãng đường ngắn do giới hạn pin. Động cơ đốt trong sẽ sạc pin và cung cấp lực kéo khi cần tăng tốc hoặc chạy ở tốc độ cao. Các dòng xe như Toyota Prius và Toyota Camry Hybrid đều thuộc loại này.

Mild Hybrid (MHEV):
Xe mild hybrid có động cơ điện hỗ trợ động cơ đốt trong nhưng không thể hoạt động độc lập. Động cơ điện giúp tắt máy khi xe dừng và cung cấp thêm lực kéo khi cần thiết, tiết kiệm 10-15% nhiên liệu. Hệ thống này thường được sử dụng trên các xe sang như BMW và Mercedes-Benz.

Plug-in Hybrid (PHEV):
Xe plug-in hybrid có thể sạc pin từ nguồn điện ngoài, cho phép chạy hoàn toàn bằng điện với quãng đường dài hơn. Tuy nhiên, nếu không sạc thường xuyên, xe sẽ tiêu tốn nhiên liệu hơn do trọng lượng lớn. Các mẫu xe như Mitsubishi Outlander và Audi Q7 E-Tron là ví dụ điển hình.

Range Extender Hybrid (REX):
Loại xe này sử dụng động cơ đốt trong chỉ để sạc pin, không để truyền động. Mặc dù không cần dừng lại để sạc, nhưng hiệu suất và hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu không nổi bật. Các mẫu xe như BMW i3 REX từng sử dụng hệ thống này nhưng hiện không còn phổ biến.

Xe Hybrid Có Phù Hợp Tại Việt Nam?

Ưu điểm:

• Tiết kiệm nhiên liệu nhờ kết hợp động cơ xăng và điện.
• Giảm khí thải và tiếng ồn, mang lại trải nghiệm lái xe êm ái.
• Tăng tốc và hiệu suất được cải thiện.

Nhược điểm:

• Giá thành cao, chi phí bảo trì đắt đỏ.
• Cần thời gian sạc pin, có thể gây nguy hiểm do vận hành quá êm ái.

Xe Hybrid hiếm gặp tại Việt Nam

Vấn đề ô nhiễm không khí ở Việt Nam đã không còn xa lạ, đặc biệt là tại các thành phố lớn như Hà Nội, Hồ Chí Minh. Nguyên nhân một phần do khí thải từ xe máy và ô tô. Việc dùng xe xanh như PHEV, EV và Hybrid sẽ giảm bớt thải khí độc, tiết kiệm nhiên liệu. Tuy nhiên Việt Nam hiện chưa khuyến khích người dân chạy xe Hybrid.

Vài năm trước, thị trường Việt Nam cũng đón nhận một số mẫu xe Hybrid nổi tiếng như Toyota Prius, Lexus RX 450h, Toyota Camry Hybrid, Mercedes-Benz S400 Hybrid…. Nhưng tất cả đều là nhập khẩu tư nhân chứ không phân phối chính hãng. Đặc biệt chỉ có duy nhất Toyota Prius Hybrid hiện được phân phối chính hãng ở Việt Nam.

Thực tế người Việt Nam vẫn quan tâm vấn đề bảo vệ môi trường, tiết kiệm nhiên liệu khi sử dụng xe ô tô. Tuy nhiên các yếu tố khác như động cơ điện, chi phí bảo dưỡng pin vẫn còn là rào cản. Do đó dòng xe Hybrid vẫn chưa thể phổ biến ở Việt Nam như nhiều mẫu xe chạy động cơ đốt trong.

Một yếu tố khác thuộc về chính sách nhà nước khi không có chính sách ưu đãi dành riêng cho xe Hybrid. Trong khi đó nhiều nước trên giới đều khuyến khích người dân dùng xe Hybrid thông qua việc ưu đãi thuế nhằm hạ giá thành. Ở Việt Nam đã có doanh nghiệp ô tô đề nghị cơ quan chức năng xem xét ưu đãi thuế ô tô dùng động cơ Hybrid. Tuy nhiên tất cả vẫn chỉ là đề nghị mà thôi.

Theo quy định nhà nước thì chỉ có xe ô tô chạy xăng kết hợp năng lượng điện mới hưởng ưu đãi thuế. Trong khi xe sử dụng động cơ Hybrid có năng lượng điện chuyển hóa từ nhiên liệu xăng thì không hưởng ưu đãi thuế. Do đó các doanh nghiệp ô tô cũng không hứng thú đưa xe Hybrid ra thị trường. Bởi giá cao và không có chính sách khuyến khích sử dụng.

Hiện nay số lượng xe Hybrid nhập khẩu về thị trường Việt Nam càng lúc càng hiếm. Mỗi năm chỉ có vài chục chiếc và tất cả đều thuộc thương hiệu xe sang như BMW, Mercedes hay Lexus. Trong khi các hãng bình dân thì hoàn toàn mất hút. Mặt khác việc nhập khẩu tư nhân khiến các vấn đề như bảo dưỡng hoặc thay thế cho mẫu xe Hybrid còn nhiều khó khăn.