Hybrid Car và Electric Car

[xứ việt]

 

Ông Henry Ford và chiếc xe Model T.

Hà Dương Cự

Xe hơi, hay xe ô tô, được phát minh ở nước Pháp và nước Ðức từ cuối thế kỷ thứ 19. Nhưng khi ông Henry Ford áp dụng phương pháp sản xuất dây truyền vào việc sản suất xe hơi thì kỹ nghệ xe hơi mới bắt đầu phát triển mạnh ở Hoa Kỳ. Từ năm 1913 đến năm 1927, hãng Ford sản xuất hơn 15 triệu chiếc xe Model T.

 

Kỹ nghệ xe hơi phát triển mạnh trong thế kỷ 20. Theo Ward’s Auto, con số xe hơi trên thế giới đã vượt quá 1 tỷ trong năm 2010. Trung Hoa có sự tăng trưởng nhanh nhất với số 27.5%, tổng cộng có 78 triệu xe lưu hành. Ấn Ðộ có sự tăng trưởng thứ nhì với số 8.9%, tổng cộng có 20.8 triệu xe. Tuy nhiên Hoa Kỳ vẫn là nước có số lượng xe nhiều nhất thế giới, 239.8 triệu xe.

Sự thành công của kỹ nghệ xe hơi cho phép mọi người có khả năng di chuyển một đoạn đường xa. Nhưng nó cũng đem theo một hậu quả không hay, đó là vấn đề ô nhiễm môi trường. Theo tờ Washington Post thì các loại xe chuyên chở đã đóng góp tới 23% của tất cả chất thải khí có hiệu ứng nhà kính (greenhouse gas emission) của thế giới.

Ðộng cơ của xe hơi là máy nổ và nhiên liệu là xăng. Hiệu năng của máy nổ rất là thấp. Theo Bộ Năng Lượng Hoa Kỳ thì chỉ có từ 14% đến 30% năng lượng của nhiên liệu là được dùng để đẩy xe đi, phần còn lại bị phân tán và mất đi. Theo California Energy Commission thì hiệu năng của xe máy nổ còn tệ hơn, chỉ có khoảng 15% năng lượng của nhiên liệu là được dùng để đẩy xe tới. Hơn nữa khói xe phun ra có nhiều hóa chất rất độc hại cho con người và cho môi trường. Do đó đã và đang có nhiều nỗ lực để cải tiến sự hiệu năng của nhiên liệu và tìm kiếm các phương pháp khác cho xe hơi.

Xe hỗn hợp (Hybrid car)

Tên xe hỗn hợp (XHH) đã nói lên kỹ thuật của loại xe này. Ðó là loại xe dùng cả động cơ nổ lẫn động cơ điện để có thểlợi dụng phần tốt đẹp của cả hai thứ. Có nhiều cách thiết kế xe hỗn hợp. Mỗi một thiết kế đều dùng để đáp ứng những mục tiêu như là cải tiến hiệu năng của nhiên liệu hay là tăng sức mạnh của xe.

XHH hiện đang còn trong vòng phát triển nên có rất nhiều loại khác nhau. Loại hỗn hợp nối tiếp (series hybrid), loại hỗn hợp song song (parallel hybrid) và loại hỗn hợp cắm điện (plug-in hybrid).

Hỗn hợp song song (parallel hybrid)

Ðây là loại XHH đơn giản hơn cả. Năng suất của máy nổ lẫn máy điện được dùng chung để đẩy xe đi. Có khi máy điện đẩy xe đi, có khi máy nổ, có khi cả hai. Xe Honda Civic Hybrid là thuộc loại này.

Hỗn hợp nối tiếp (Series hybrid)

XHH thuộc loại này thường dùng máy điện để đẩy xe, còn động cơ nổ thì thường dùng để nạp điện vào bình điện. Xe BMW i3 năm 2014 là thuộc loại này.

Hỗn hợp cắm điện (Plug-in hybrid)

Thật sự loại xe này không phải là khác hẳn với hai loại trên mà chỉ là thêm vào hai loại trên. Loại XHH này có thể cắm vào điện nhà để nạp điện vào bình điện và có thể là loại song song hay nối tiếp như ở trên. XHH cắm điện có lợi là có thể nạp điện bằng điện thường và như vậy dùng điện để chạy xe nhiều hơn. Vì có động cơ nổ dùng để nạp điện và đẩy xe đi nên XHH cắm điện không sợ bị nằm dọc đường vì bị hết điện. Xe Chevrolet Volt là thuộc loại xe này.

Vấn đề tốt xấu của XHH

Ðiểm tốt của XHH là tiết kiệm xăng. Thí dụ, xe Toyata Prius có thể chạy trên 50 dặm một galon xăng và xe Honda Accord Hybrid thì gần tới 50 dặm một galon.

Theo nguyên lý thông thường của mọi vật, cái gì càng rắc rối thì càng dễ bị hư hỏng. XHH rắc rối hơn xe hơi thường ở chỗ có hai động cơ. Vì rắc rối hơn nên XHH dễ bị hư hỏng hơn xe hơi thường.

So sánh cùng một kiểu và cùng một cỡ thì XHH đắt hơn xe hơi thường. Thí dụ như xe Toyota Camry 2017 quảng cáo trên mạng công ty Toyota thì giá xe thường bắt đầu từ $23,070 còn xe hỗn hợp thì giá bắt đầu từ $26,790.

Xe điện (Electric car)

Xe điện (XÐ) là một xe mà lực đẩy hoàn toàn từ động cơ điện. Năng lượng điện dùng cho động cơ điện thường được tích lũy vào những bình điện có thể nạp lại được (rechargeable battery). Vì động cơ điện cung cấp lực xoắn (torque) tức thời nên xe điện có một gia tốc nhanh và mạnh. Những XÐ hiện có là Ford Focus EV, Hondo Fit EV, Nissan Leaf, Toyota RAV4 EV và Tesla. Xe Tesla là XÐ đắt tiền, giá trên dưới 100 ngàn đô la, nhưng được giới có tiền ưa chuộng vì có nhiều đặc điểm tốt.

Những điểm tốt của XÐ:

-Hiệu năng cao: Hiệu năng của XÐ là khoảng từ 59% tới 62% so với 17% tới 21% của xe động cơ nổ.

-Tốt cho môi trường: XÐ không phun khói độc. Tuy nhiên nhà máy điện dùng để cung cấp điện cũng vẫn thải hơi độc ra. Nếu dùng năng lực mặt trời, năng lực gió để sinh ra điện thì không có vấn đề này.

Tính năng tốt: XÐ chạy rất êm, không gây ra tiếng ồn ào và ít tốn kém phần bảo trì.

Những điểm xấu của XÐ:

-Tầm hoạt động giới hạn: Một XÐ chỉ đi được trên dưới 100 miles là phải nạp điện. Xe đắt tiền Tesla thì có thể chạy tới 265 miles mới hết điện.

-Thời gian nạp điện lâu: Xe hơi thường chỉ cần vài phút là có thể đổ đầy bình xăng. XÐ cần ít nhất là vài tiếng đồng hồ để nạp điện.

-Hiếm trạm nạp điện: Các trạm xăng thì đầy rẫy, chỗ nào cũng có trạm xăng, nhưng trạm để cho XÐ nạp bình điện thì còn rất hiếm.

Xe dùng pin nhiên liệu (fuel cell car)

Một loại xe điện khác đang được nghiên cứu và thử nghiệm, đó là loại XÐ dùng pin nhiên liệu (fuel cell). Pin nhiên liệu là một dụng cụphát điện bằng một phản ứng hóa học. Nguyên liệu căn bản là hy drô (hydrogen) và ốc xy.

Vì xe dùng pin nhiên liệu để tựphát ra điện nên không phải mất thì giờ nạp điện. Một đặc điểm khác rất hấp dẫn của loại xe này là chất phế thải chỉ là nước, không làm ô nhiễm không khí.

Tuy nhiên vì còn nhiều trở ngại kỹ thuật nên xe dùng pin nhiên liệu chưa được phổ biến. Năm 2015 các công ty xe Hyundai, Toyota và Honda đã cho ra đời xe dùng pin nhiên liệu ở California. Consumer Reports đã lái thử mấy xe này và khen là tốt.

Phát triển trong tương lai

Hiện nay kỹ nghệ XHH và XÐ còn chưa hoàn hảo và các công ty xe hơi đang ráo riết nghiên cứu để có được những XHH rẻ hơn, ít bị hư hơn và XÐ thì lái được xa hơn và thời gian nạp điện ngắn hơn. Về xe hơi thì đặc điểm xe tự lái không cần người là một đề tài nóng bỏng hiện nay.

---

Tài liệu tham khảo

US Fuel Economy: https://www.fueleconomy.gov/

California’s Consumer Energy Center: http://www.consumerenergycenter.org/

WardsAuto: http://wardsauto.com/

Edmunds: www.edmunds.com

 

(Người Việt)