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

Xe Hybrid hay động cơ Hybrid có rất nhiều loại: Full Hybrid, Mild Hybrid, Plug-in Hybird và Range Extender Hybrid. Mỗi loại lại có cơ chế hoạt động và vai trò khác nhau. Hiệu quả của Hybrid là tiết kiệm nhiên liệu, giảm phát thải. Tuy nhiên, mẫu xe Hybrid này liệu có phù hợp với điều kiện sử dụng tại Việt Nam hay chỉ để “ngắm”

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

Xe full hybrid (còn gọi là parallel hybrid) là loại xe hybrid có động cơ điện và động cơ đốt trong có thể hoạt động riêng lẻ hoặc kết hợp với nhau tuỳ từng điều kiện vận hành. Pin động cơ điện có thể tự sạc bằng năng lượng cung cấp từ động cơ đốt trong.

Loại xe full hybrid có thể chạy hoàn toàn bằng điện hoặc hoàn toàn bằng xăng/dầu hoặc kết hợp cả hai. Động cơ điện thường hoạt động riêng lẻ ở tốc độ thấp – trung bình. Tuy nhiên chỉ di chuyển trong quãng đường ngắn do giới hạn pin xe. Nhưng bù lại, pin lại có lợi thế tự sạc nhanh bằng động cơ đốt trong. Ở loại xe này, động cơ đốt trong vừa đảm nhận truyền lực cho xe, vừa tạo năng lượng để sạc pin cấp điện cho động cơ điện.

Ở các loại xe full hybrid, khi vừa khởi động, xe vận hành ở chế độ không tải, động cơ điện sẽ làm việc một mình. Khi xe bắt đầu di chuyển, tuỳ theo cách thức lái xe mà bộ điều khiển sẽ quyết định khi nào cho động cơ đốt trong hoạt động, khi nào cho động cơ điện hoạt động hay khi nào cho cả hai hoạt động cùng lúc.

Nếu di chuyển ở tốc độ thấp, đạp ga nhẹ nhàng thì động cơ điện thường vẫn làm việc đơn lẻ. Nếu đạp ga sâu thì bộ điều khiển sẽ kích hoạt động cơ đốt trong để xe tăng tốc nhanh theo ý muốn người lái. Nếu tốc độ đã ổn định, ví dụ như duy trì đều đặn ở dải tốc trung bình 50 – 60 km/h thì động cơ đốt trong sẽ tự ngắt, chỉ có động cơ điện hoạt động.

Nhìn chung, với xe full hybrid, động cơ điện gần như làm việc trong suốt quá trình xe vận hành. Còn động cơ xăng sẽ tham gia trong các tình huống xe cần lực kéo lớn như khi tăng tốc hay chạy tốc độ cao.

Các dòng xe hybrid của Toyota như Toyota Pirus, Toyota Corolla hybrid, Toyota Camry hybrid, Toyota Corolla Cross hybrid, Toyota RAV4 hybrid … đều là thuộc dòng full hybrid này.

Mild hybrid

Mild hybrid electric vehicle – MHEV (xe lai nhẹ) là loại xe hybrid có động cơ điện và động cơ đốt nhưng động cơ điện không thể hoạt động riêng lẻ. Ở loại xe này, động cơ điện chỉ đóng vai trò hỗ trợ cho động cơ đốt trong, không thể vận hành độc lập như full hybrid.

Nhiệm vụ chính của động cơ điện là cho phép động cơ đốt trong tắt khi xe đang lao dốc, phanh gấp, tạm dừng… và nhanh chóng khởi động lại sau đó. Bên cạnh đó, động cơ điện cũng tạo ra công suất để tăng lực kéo cho động cơ đốt trong. Pin của động cơ điện sẽ được nạp năng lượng thông qua quá trình phanh xe.

So với hệ thống full hybrid, hệ thống mild hybrid thường có giá thành thấp hơn do kết cấu đơn giản hơn, chi phí sản xuất ít tốn kém hơn. Tuy nhiên, vì động cơ điện chỉ đóng vai trò phụ nên hiệu quả trong việc tối ưu công suất cũng như khả năng khả năng tiết kiệm nhiên liệu của xe mild hybrid sẽ không bằng xe full hybrid. Nhưng thực tế thì mild hybrid vẫn giúp tiết kiệm 10 – 15% nhiên liệu. Trong đó, cải thiện khá nhiều là khi xe chạy ở tốc độ thấp (thời điểm tiêu thụ nhiên liệu và phát thải cao).

Hệ thống mild hybrid thường được nhiều hãng xe sang như BMW, Mercedes-Benz, Audi, Volvo… ứng dụng trên các mẫu xe của mình.

Plug-in hybrid

Plug-in hybrid electric vehicle – PHEV (xe lai sạc điện) là loại xe hybrid có động cơ điện và động cơ đốt trong. Tuy nhiên pin của động cơ điện không do động cơ đốt trong nạp đầy, mà được sạc bằng cách kết nối với nguồn điện bên ngoài thông qua phích cắm.

Xe plug-in hybrid hoạt động tương tự như xe full hybrid. Tuy nhiên quãng đường di chuyển của động cơ điện sẽ dài hơn do dung lượng pin lớn hơn. Xe plug-in hybrid có thể hoạt động hoàn toàn bằng điện mà không cần dùng đến động cơ đốt trong.

Bởi trên lý thuyết nếu chỉ di chuyển trong phố thì người dùng hiếm khi vượt quá giới hạn quãng đường chạy bằng điện cho 1 lần sạc. Trong trường hợp hết pin, động cơ đốt trong có thể truyền động như xe full hybrid.

So với các loại xe hybrid khác, xe PHEV có khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải tốt hơn. Tuy nhiên có một khảo sát cho thấy rằng, nhiều người sử dụng xe plug-in hybrid không tận dụng tốt ưu thế này. Họ hiếm khi sạc pin mà chỉ dùng xe PHEV như một chiếc xe hơi thông thường. Cách dùng này gây “tốn kém” hơn một chiếc xe ô tô truyền thống. Bởi xe PHEV sẽ nặng hơn (do có hệ thống hybrid) nên sẽ hao nhiên liệu hơn.

Một số mẫu xe thươg mại áp dụng hệ thống plug-in hybrid có thể kể đến: Mistubishi Outlander, Audi Q7 E-Tron…

Range extender hybrid

Range extender hybrid – REX là loại xe hybrid có động cơ điện và động cơ đốt trong, nhưng động cơ đốt trong không chịu trách nhiệm truyền động cho các bánh xe mà chỉ dùng để sạc pin cho động cơ điện. Do đó loại xe hybrid này có thể chạy liên tục mà không cần phải dừng lại để sạc điện.

Tuy nhiên nhược điểm của xe range extender hybrid là việc có thêm động cơ đốt trong khiến xe nặng hơn nên ảnh hưởng đến hiệu suất xe. Đồng thời hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu đem lại cũng không quá ấn tượng.

Trên thị trường hiện nay không còn các mẫu xe sử dụng hệ thống REX. Tuy nhiên trước đây có một số mẫu xe REX từng được mở bán như BMW i3 REX, Chevrolet Volt…

Xe Hybrid có phù hợp để sử dụng tại Việt Nam?

Ưu điểm của xe hybrid

Tiết kiệm nhiên liệu do xe Hybrid sử dụng cả động cơ xăng lẫn động cơ điện.
Giảm lượng khí thải ra môi trường.
Tiếng động cơ êm ái do hệ thống dẫn động bánh xe sẽ do động cơ điện đảm nhận cho nên sẽ giảm thiểu được tiếng ồn.
Tăng tốc và hiệu suất tốc độ được cải thiện.

Nhược điểm của xe hybrid

Giá thành đắt đỏ.
Chi phí bảo trì cao.
Tốn thời gian sạc pin cho xe.
Có thể gây nguy hiểm cho người đi đường và xe máy do động cơ vận hành quá êm ái khiến cho mọi người không chú ý tới.

Có nên mua xe hybrid?

Việc bạn có nên mua một chiếc xe hybrid hay không phụ thuộc vào việc bạn có sẵn sàng trả nhiều hơn một chút tại thời điểm mua hay không. Mặc dù trả trước đắt hơn, xe hybrid có xu hướng giữ được giá trị của chúng tốt hơn theo thời gian. Và vì tác động giảm thiểu của chúng đối với môi trường, việc mua xe hybrid có thể giúp bạn đủ điều kiện nhận các khoản tín dụng thuế, ưu đãi và giảm giá ở cấp liên bang, tiểu bang và địa phương.

Sử dụng động cơ Hybrid chỉ đạt được mục đích giảm xả khí thải ra môi trường. Nhưng có bảo vệ môi trường hay không thì còn nhiều tranh cãi do nguyên liệu để sản xuất pin, và khi pin khi hư hỏng bỏ ra xử lý thế nào…cũng có tác động đến môi trường).

Còn bạn nghĩ là mua xe Hybrid để tiết kiệm chi phí vận hành (tức là tiết kiệm tiền xăng) là chưa chính xác. Với mức chênh giá bán giữa bản chạy xăng và hybrid thì đủ để trả mức chênh lệch xăng tiêu thụ giữa 2 phiên bản xài cho đến lúc thay bộ pin, lúc này phát sinh thêm chi phí pin không hề rẻ nữa thì xem như mục tiêu tiết kiệm chi phí vận hành thất bại, thậm chí còn đắt hơn dùng xăng truyền thống. Chưa kể chi phí bảo dưỡng cũng cao hơn do phải bảo dưỡng cả 2 loại động cơ.

Bộ pin Hybrid có tuổi thọ tùy thuộc môi trường và cần người dùng thay mới sau nhiều năm sử dụng. Mỗi lần thay bạn sẽ tốn khoảng từ 100 – 300 triệu đồng. Do đó nếu muốn sở hữu một chiếc xe Hybrid bạn cần suy nghĩ thật kỹ trước quyết định.

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.