Xe hybrid: Tương lai gần của xe hơi xanh

Với ưu thế về mức tiêu thụ nhiên liệu và hiệu suất hoạt động, xe hơi hybrid đang dần trở thành xu thế trong những năm gần đây và nhận được sự quan tâm của nhiều quốc gia, nhà sản xuất xe hơi và người tiêu dùng.

Trong những năm gần đây, xu hướng mua sắm xe hơi đã khác trước rất nhiều do ảnh hưởng của khủng hoảng kinh tế cũng như giá nhiên liệu leo thang. Thay vì chọn cho mình những chiếc xe mạnh mẽ, dung tích lớn, đa số người tiêu dùng hiện nay đặt nặng vấn đề mức tiêu thụ nhiên liệu của xe lên trên mỗi khi có nhu cầu tậu xe 4 bánh.

Nắm bắt được nhu cầu này, các xe sản xuất xe hơi trên thế giới đã tích cực phát triển giới thiệu những mẫu xe hybrid mới vì đơn giản xe hybrid đáp ứng đủ tiêu chí tiết kiệm nhiên nhiệu mà vẫn đảm bảo sức mạnh và sự linh hoạt cần có.

Xe hybrid có nhiều ưu thế vượt trội hơn xe điện và xe chạy xăng thông thường

Hiểu đơn giản, xe hơi hybrid là chiếc xe lai, nó vừa là một chiếc xe sử dụng động cơ đốt trong vừa là một chiếc xe điện. Tương tự như xe điện, xe hybrid có lịch sử phát triển từ rất sớm, từ năm 1899. Tại triển lãm Paris Salon vào năm 1899 đã có hai chiếc xe điện được ra mắt công chúng, khai sinh ra lịch sử của xe hybrid, dòng xe “2 trong 1”. Những chiếc xe hybrid đầu tiên đều có một động cơ xăng nhỏ và một động cơ điện bố trí theo kiểu song song, năng lượng được lưu trữ trong ắc quy chì và có thể sạc khi xe đang chạy.

Xe hybrid có cấu trúc như thế nào?

Tất nhiên, việc tích hợp hai động cơ khác nhau vào một chiếc xe hơi thì cấu trúc của nó sẽ không hề đơn giản. Khác với xe hơi thông thường, động cơ đốt trong trên xe hybrid có kích thước nhỏ hơn nhưng được trang bị công nghệ tiên tiến giúp tăng hiệu suất, giảm lượng khí thải.

Động cơ điện trên xe hybrid không phải là một mô tơ điện thông thường, chúng được thiết kế rất tinh vi để đóng vai trò như một động cơ kiêm một máy phát điện. Thành phần thứ 3 không kém quan trọng trên xe hybrid là máy phát điện. Về bản chất, chi tiết này không khác với động cơ điện nhưng nhỏ hơn và chỉ có vai trò sản sinh năng lượng để nạp cho hệ thống pin.

Thành phần cuối cùng có vai trò quan trọng không kém trên chiếc xe hybrid có lẽ là hệ thống pin. Vì nó chính là nơi lữu trữ năng lượng để cho động cơ điện hoạt động. Vào thời gian đầu, xe hybrid sử dụng ắc quy chì, nhưng do đặc tính cồng kềnh và độc hại mà nó không còn được ưa chuộng. Đây cũng chính là một nguyên nhân dẫn đến sự “biến mất”của xe hybrid sau này. Có thể nói sự phát của pin trên xe hơi gắn liền với pin của những thiết bị di động như laptop, điện thoại hiện nay. Sau ắc quy chì, hệ thống pin trên xe hơi được thay thế bằng pin làm từ kim loại Ni-MH và tiến tới sử dụng pin lithium-ion trong vài năm gần đây.

Cấu trúc của 1 xe hybrid

Hệ thống truyền lực trên xe hybrid có cấu trúc khá phức tạp, thường được bố trí theo kiểu song song. Sự phát triển của công nghệ truyền động giúp nó có thể hoạt động độc lập chỉ bằng động cơ đốt trong hoặc chỉ dùng động cơ điện hay kết hợp sức mạnh của cả hai động cơ. Điều này khiến cho xe hybrid trở lên linh hoạt hơn, tiết kiệm hơn.

Nguyên nhân “biến mất” và sự trở lại của xe hybrid

Có mặt từ những năm đầu của nghành công nghiệp xe hơi (1899) nhưng sự phát triển của xe hybrid không mạnh mẽ như người anh em xe điện, đặc biệt là xe sử dụng động cơ đốt trong. Sự sa sút của xe hybrid trở lên không thể cứu vãn là sau chiến tranh Thế giới thứ I. Vào thời kỳ này, sự “tiến hóa” của động cơ xăng với kích thước nhỏ hơn, công suất lớn hơn đã khiến những chiếc xe hybrid rơi vào quên lãng.

Việc xe hybrid bị xe sử dụng động cơ đốt trong lấn át trong thời kỳ này chủ yếu là do công nghệ. Người ta không thể tạo ra những mô tơ điện có công suất lớn trong khi năng lượng pin lưu trữ lại ít, hệ thống lưu trữ năng lượng cồng kềnh, độc hại (ắc quy chì). Đặc biệt là những khó khăn trong việc điều khiển động cơ điện vì những công nghệ điện tử thực sự chưa phát triển vào thời kỳ này. Giữa thập niên 60, con người mới có thể điều khiển công suất động cơ bằng các công tắc vật lý kết hợp với điện trở.

Sau thời kỳ hưng thịnh những chiếc xe hybrid dần “biến mất”

Trong thập niên 70 của thế kỷ 20, trải qua hai cuộc khủng hoảng dầu mỏ và vấn đề môi trường được quan quan tâm hơn nhưng vẫn không có chiếc xe hybrid nào được bán ra. Phải đến đầu những năm 80 những chiếc xe hybrid mới có mặt trên thị trường do tập đoàn Electric Auto và Briggs & Stratton sản xuất. Nhưng đến thập niên 90 những chiếc xe hybrid mới thực sự trở lại nhờ sự phát triển vượt bậc của công nghệ điện tử, dẫn động, pin lưu trữ và những yếu kém của xe điện.

Ford là hãng xe đi tiên phong khởi đầu cuộc đua phát triển xe hybrid khi khởi động chương trình hợp tác phát triển công nghệ xe hybrid tới các trường đại học. Những chiếc xe hybrid nổi bật trong thời kỳ này có thể kể đến như Intrepid EX 1 của Dodge, French Renault Next nhà hãng xe Pháp. Mặc dù là những người đi tiên phong trong lĩnh vực xe hybrid nhưng Pháp, Mỹ không phải là nơi thương mại hóa xe hybrid, chính những nhà sản xuất xe hơi Nhật đã làm nên thành công này. Những chiếc Prius của Toyota hay Civic hybrid của Honda đã được bán rộng rãi trên khắp thế giới, nhờ mức tiêu thụ nhiên liệu thấp, giá cả phải chăng và khả năng hoạt động tốt.

Xe hơi hybrid dần được hồi sinh do những lo ngại về môi trường và vấn đề tiêu thụ nhiên liệu

Mặc dù vẫn phát triển mạnh trong những năm gần đây nhưng xe hybrid vẫn có phần bị hạn chế sự phổ biến do rào cản về giá cả, công nghệ pin. Các nhà sản xuất xe hơi trên thế giới vẫn đang nỗ lực cải thiện tình hình này. Một vài thỏa thuận hợp tác phát triển xe hybrid giữa các hãng xe trong thời gian gần đây nhằm giảm chi phí nghiên cứu, đẩy nhanh thời gian hoàn thiện công nghệ là một ví dụ.

Lợi ích của xe hybrid

Xe hybrid hiện đang nhận được sự quan tâm hàng đầu của nhiều nước trên thế giới, của các nhà sản xuất xe hơi và cả của người tiêu dùng. Tại sao vậy?

Đối với các nhà quản lý môi trường, chính phủ tại một số nước phát triển như Mỹ, châu Âu, Nhật Bản thì câu trả lời chủ yếu là môi trường. Vì xe hybrid giúp giảm khói bụi, khí thải nhà kính và sức ép đến nguồn tài nguyên hoá thạch. Đối với người tiêu dùng cái họ quan tâm nhất khi mua xe hybrid vì họ có thể tiết kiệm nhiều tiền hơn cho chi phí mua nhiên liệu trong khi vẫn không bị giới hạn bởi sức mạnh động cơ hay quãng đường đi được.

Công nghệ hybrid đang trở thành xu thế trên những siêu xe hiệu xuất cao

Lợi ích của các nhà sản xuất xe hơi khi phát triển xe hybrid có thể nhìn thấy rõ ràng. Đầu tiên họ có thể giải quyết được những quy định về mức tiêu thụ nhiên liệu, tiêu chuẩn khí thải đang ngày trở lên khắt khe tại một số thị trường lớn như Mỹ, châu Âu, tranh thủ được sự ủng hộ về chính sách, thuế tại một số thị trường có sự ưu đãi cho xe xanh như hybrid và xe điện.

Thứ hai, họ có thể đáp ứng được nhu cầu xe tiết kiệm nhiên liệu của người tiêu dùng, cạnh tranh rộng hơn với các đối thủ và nắm bắt được xu thế tương lai. Việc tích cực phát triển công nghệ xe hybrid không chỉ giúp các hãng xe ra mắt những chiếc xe hybrid ưu việt hơn mà còn là tiền đề cho sự phát triển của những chiếc xe xanh hơn như xe điện xe chạy bằng khí hydro vì những tương đồng về mặt công nghệ giữa những chiếc xe này.

Tương lai của xe hybrid

Những năm gần đây, khái niệm xe hybrid không chỉ tồn tại trên những mẫu xe cỡ nhỏ như sedan, coupe, nó đã dần có mặt trên những chiếc xe SUV, xe sang, thậm chí là siêu xe. Ngay tại triển lãm Geneva diễn ra đầu năm nay, những tín đồ tốc độ đã có một phen bất ngờ khi những thương hiệu siêu xe đình đám đều ra mắt những chiếc xe hiệu suất cao, công suất gần 1.000 mã lực từ công nghệ hybrid như Ferrari với LaFerarri, McLaren với P1. Thương hiệu Lamborghini cũng khẳng định sẽ ra mắt xe hybrid trong thời gian tới còn Ferrari thì tuyên bố công nghệ hybrid sẽ có mặt trên hầu hết các mẫu xe mới của hãng trong tương lai.

Khai sinh từ thời kỳ đầu của nền công nghiệp ô tô, sau nhiều thăng trầm những chiếc xe hybrid đang trở lại đầy mạnh mẽ

Mặc dù trong phân khúc xe xanh, xe hybrid đang trong thời kỷ thịnh vượng và vẫn đang phát triển mạnh mẽ nhưng đó chỉ là tương lai gần. Nếu nhìn xa hơn, trong vai thập kỷ tới xe hybrid có thể chỉ còn xuất hiện trên những chiếc xe hiệu suất cao như siêu xe là chủ yếu. Lúc này, những thành tựu về công nghệ hybrid sẽ được chuyển giao cho sự phát triển của những chiếc xe xanh hơn như xe điện, xe chạy bằng nhiên liệu sinh học, tự nhiên.

Việt Đức