Trang
Công nghệ EREV đang trở thành lựa chọn đáng chú ý trong ngành ô tô nhờ khả năng vận hành chủ yếu bằng điện nhưng vẫn mang theo một động cơ xăng làm máy phát, giúp người dùng bớt phụ thuộc vào trạm sạc.
Trong nhiều năm, xe điện từng được xem là phương tiện sẽ từng bước khiến động cơ đốt trong và các trạm xăng trở nên lỗi thời. Thế nhưng, khi thị trường ô tô điện bước sang giai đoạn thực tế hơn, một xu hướng tưởng như đi ngược lại đang xuất hiện: động cơ xăng quay trở lại trên những mẫu xe vận hành chủ yếu bằng điện.
Điều này không có nghĩa các hãng xe từ bỏ điện hóa. Trái lại, họ đang thử nghiệm một cấu trúc truyền động được gọi là "EREV - Extended-Range Electric Vehicle", có thể hiểu là xe điện mở rộng phạm vi hoạt động.
Khác với ô tô hybrid, động cơ xăng trên EREV chủ yếu đóng vai trò như một máy phát điện di động. Xe vẫn được dẫn động bằng mô-tơ điện, còn nhiên liệu hóa thạch trở thành nguồn năng lượng dự phòng khi pin không còn đủ điện.
EREV thực chất là xe điện mang theo một "máy phát điện"
Cách đơn giản nhất để hình dung EREV là lấy một chiếc ô tô điện chạy pin thông thường, sau đó bổ sung một động cơ đốt trong cỡ nhỏ cùng hệ thống phát điện.
Trong điều kiện bình thường, năng lượng từ bộ pin được truyền tới mô-tơ điện để làm quay bánh xe. Khi dung lượng pin giảm xuống mức nhất định, động cơ xăng được kích hoạt. Tuy nhiên, thay vì trực tiếp truyền lực xuống bánh xe, động cơ này đóng vai trò như máy phát để tạo ra điện phục vụ hệ thống truyền động.
Đây là điểm cốt lõi tạo nên khác biệt của EREV. Như vậy, bánh xe vẫn chỉ nhận lực từ mô-tơ điện. Động cơ xăng không phải nguồn động lực cơ học trực tiếp mà đóng vai trò cung cấp điện khi cần thiết.
EREV cũng có cổng sạc giống một mẫu xe điện thông thường. Người dùng có thể cắm sạc tại nhà, nơi làm việc hoặc các trạm sạc công cộng, sử dụng pin cho phần lớn nhu cầu di chuyển hằng ngày. Chỉ khi phải đi xa hơn khả năng của bộ pin, hệ thống phát điện bằng xăng mới phát huy vai trò.
Vì vậy, có thể xem EREV như một chiếc xe điện được tích hợp thêm "trạm phát điện dự phòng" ngay trên xe.
Cách vận hành của EREV có gì đặc biệt?
Do không trực tiếp đảm nhận nhiệm vụ tăng tốc và kéo phương tiện, động cơ xăng trong EREV không phải hoạt động với dải vòng tua thay đổi liên tục như trên ô tô truyền thống.
Các kỹ sư có thể thiết kế động cơ vận hành trong một khoảng tải tối ưu, tập trung vào nhiệm vụ tạo điện với hiệu suất cao. Trong khi đó, bộ pin đảm nhiệm những tình huống cần công suất lớn tức thời, chẳng hạn tăng tốc nhanh hoặc vượt xe.
Điều này giúp EREV duy trì đặc tính lái quen thuộc của xe điện: mô-men xoắn đến nhanh, tăng tốc mượt và phản hồi chân ga gần như tức thời. Đồng thời, động cơ phát điện có thể bổ sung năng lượng trong những hành trình dài.
Ưu điểm đó đặc biệt đáng chú ý đối với xe bán tải và SUV cỡ lớn. Nếu muốn một mẫu xe nặng có phạm vi hoạt động rất xa chỉ bằng pin, nhà sản xuất thường phải lắp bộ pin dung lượng lớn. Điều này làm tăng đáng kể khối lượng, giá thành và lượng nguyên liệu cần sử dụng.
EREV cho phép các hãng lựa chọn bộ pin nhỏ hơn, nhưng vẫn bảo đảm khả năng đi xa nhờ nguồn điện tạo ra từ nhiên liệu.
EREV khác xe plug-in hybrid ở điểm nào?
EREV và PHEV (plug-in hybrid) có khá nhiều thành phần giống nhau. Cả hai đều có pin, mô-tơ điện, động cơ xăng, bình nhiên liệu và cổng sạc. Chính vì vậy, hai khái niệm này thường bị nhầm lẫn.
Điểm phân biệt quan trọng nằm ở cách động cơ đốt trong tham gia vào quá trình vận hành.
Trên một mẫu PHEV thông thường, động cơ xăng có thể trực tiếp truyền lực tới bánh xe. Tùy điều kiện, xe có thể chạy bằng điện, chạy bằng động cơ xăng hoặc sử dụng đồng thời cả hai nguồn động lực.
Trong khi đó, triết lý thiết kế của EREV đặt mô-tơ điện ở vị trí trung tâm. Động cơ đốt trong chủ yếu được dùng để tạo ra điện, thay vì trực tiếp kéo xe.
Có thể hình dung PHEV là một chiếc xe sử dụng động cơ đốt trong nhưng có khả năng chạy thuần điện trong một khoảng thời gian nhất định. Trong khi đó, EREV lại gần với xe điện hơn: phương tiện vận hành bằng mô-tơ điện nhưng mang thêm thiết bị tự sản xuất điện khi pin suy giảm.
Trên thực tế, ranh giới giữa các khái niệm đôi khi không hoàn toàn rõ ràng. Các hãng sản xuất và cơ quan quản lý cũng có thể sử dụng những tên gọi khác nhau tùy thị trường. Một số hệ thống còn cho phép động cơ đốt trong tham gia truyền lực trong những điều kiện nhất định.
Vì sao các hãng xe quay lại với công nghệ EREV?
Ý tưởng mở rộng phạm vi hoạt động cho xe điện bằng động cơ đốt trong không phải điều mới. Trước đây, Chevrolet Volt hay BMW i3 REx đã áp dụng những biến thể của công nghệ này.
Điểm khác biệt ở giai đoạn hiện nay là các nhà sản xuất đang tính tới việc đưa cấu trúc tương tự lên những dòng xe lớn hơn, đặc biệt là bán tải và SUV.
Với các phương tiện cỡ lớn, việc tăng quãng đường di chuyển bằng cách liên tục mở rộng dung lượng pin sẽ trở nên tốn kém. Bộ pin quá lớn không chỉ khiến giá xe tăng mà còn làm chiếc xe nặng hơn, ảnh hưởng đến hiệu quả vận hành và tải trọng.
Một bộ pin vừa phải kết hợp động cơ phát điện có thể trở thành phương án cân bằng hơn. Người sử dụng vẫn đủ khả năng hoàn thành phần lớn hành trình thông thường bằng điện, trong khi các chuyến đi dài không còn phụ thuộc hoàn toàn vào mạng lưới trạm sạc.
Đó là lý do nhiều dự án liên quan đến xe bán tải, SUV và xe địa hình sử dụng công nghệ EREV đang nhận được sự quan tâm. Những cái tên như Ram, Jeep, Hyundai hay Scout đều từng được nhắc đến trong các kế hoạch phát triển hệ truyền động theo hướng này.
EREV có thể trở thành tương lai của xe điện?
Công nghệ EREV không phải giải pháp hoàn hảo. Việc bổ sung động cơ xăng đồng nghĩa với việc chiếc xe vẫn cần bình nhiên liệu, hệ thống xả cùng nhiều linh kiện cơ khí mà xe thuần điện không có. Trọng lượng, độ phức tạp, chi phí bảo dưỡng và khí thải vì thế cũng cao hơn so với BEV.
Đổi lại, công nghệ này xử lý được một trong những trở ngại khiến nhiều người còn e ngại xe điện: khả năng đi xa khi hạ tầng sạc chưa thuận tiện.
Điều này đặc biệt phù hợp với các mẫu xe bán tải cỡ lớn và SUV. Trong những chuyến đi hằng ngày, người lái có thể sử dụng năng lượng từ pin, sạc xe qua đêm, rồi khi thực hiện những hành trình đường dài, chuyển sang sử dụng điện do động cơ xăng tạo ra mà hầu như không phải thay đổi thói quen hay cách vận hành xe.
Và đó có lẽ là điều quan trọng nhất cần hiểu về EREV: về cơ bản, xe vẫn vận hành như một mẫu xe điện, còn động cơ xăng chủ yếu đóng vai trò như một máy phát điện để mở rộng phạm vi hoạt động khi cần.
Công nghệ này sẽ chỉ đóng vai trò cầu nối trong lúc chờ pin và mạng lưới sạc hoàn thiện, hay trở thành một nhánh truyền động tồn tại lâu dài, vẫn còn là câu hỏi mở.
Tuy nhiên, với sự quan tâm ngày càng lớn từ các hãng ô tô, EREV nhiều khả năng sẽ là một trong những thuật ngữ được nhắc đến nhiều nhất trong giai đoạn điện hóa tiếp theo của ngành xe hơi.
Trang
