ƯU ĐIỂM CỦA XE ĐIỆN

 

(Biên soạn: Vietnam Automotive Engineering)

Bài dưới đây sẽ so sánh ưu điểm của xe điện so với xe sử dụng động cơ đốt trong.

Một chiếc xe được gọi là thuần xe điện, thuật ngữ tiếng Anh gọi là BEV – Battery Electric Vehicle. So với động cơ đốt trong thì xe điện sẽ có nhiều ưu điểm hơn. Cụ thể như sau:

1) So sánh về hiệu quả truyền lực

- Xe điện được dẫn động bởi mô tơ điện với hộp số đơn cấp (single speed gearbox), việc này phụ thuộc vào tốc độ và mô men xoắn của động cơ điện. Hiệu suất truyền lực (75 -95)%. Điều này có nghĩa là, với cùng một lượng công suất ở bánh xe, pin điện áp cao sẽ sử dụng ít năng lượng hơn so với xe động cơ đốt trong.

2) Động cơ đốt trong có hiệu suất (18 – 24)%, động cơ Diesel có hiệu suất cao hơn một chút so với động cơ xăng. Nhưng hiệu suất của chúng nhỏ hơn 4 lần so với động cơ điện. So với động cơ điện, để cùng một lượng công suất bánh xe, động cơ đốt trong phải tiêu tốn năng lượng gấp 4 lần.

3) Quá trình tăng tốc

- Hầu hết, xe điện sử dụng động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (An permanent magnet synchronous electric motor) có đặc tính về sức kéo và tăng tốc là lý tưởng. Tại vị trí tốc độ 0 km/h xe điện có thể tăng tốc với tốc độ lớn nhất chỉ trong một thời gian rất ngắn.

- Động cơ đốt trong khó thể tăng tốc nhanh được khi xe ở tốc độ cầm chừng. Việc tăng tốc này cần có thời gian dài hơn bởi vì do ảnh hưởng tính năng động lực học của động cơ (cụ thể do quán tính cơ khí, hệ thống tuộc bô tăng áp đáp ứng chậm, quá trình đáp ứng hòa khí, quá trình sinh công,...).

4) Sự tin cậy

- Động cơ điện trên xe điện có ít chi tiết hơn so với xe sử dụng động cơ đốt trong. Do vậy, động cơ điện sẽ ít hư hỏng hơn. Bên cạnh đó, với đặc tính của động cơ điện có công suất và mô men cao nên không nhất thiết phải sử dụng hộp số nhiều cấp (multi – stage gearbox). Chỉ cần một hộp số đơn cấp là đủ. Các chi tiết là rất ít và gọn nhẹ.

- Động cơ đốt trong có nhiều chi tiết chuyển động, thêm vào đó có rất nhiều hệ thống (hệ thống nhiên liệu, hệ thống nạp, hệ thống xử lý khí xả, …) nên có thể dễ dẫn đến hư hỏng hơn so với động cơ điện. Do đặc tính về mô men của động cơ đốt trong nên cần trang bị hộp số nhiều cấp (multi – stage gearbox), chứng tỏ chúng rất phức tạp và khả năng có thể có nhiều hư hỏng. Ngoài ra, động cơ đốt trong có khối lượng lớn hơn động cơ điện, tăng khối lượng trên xe. Đây cũng là yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tăng tốc của xe, tăng tiêu hao nhiên liệu.

5) Phân phối mô men xoắn

- Đối với xe điện sử dụng 4 bánh chủ động toàn thời gian (AWD) tính năng ổn định khi vào cua có thể được cải thiện do việc điều khiển mô men xoắn tại các bánh xe. So với động cơ đốt trong, động cơ điện có mô men xoắn đáp ứng nhanh hơn và có thể điều tiết mô men tại các bánh xe là tối ưu, tức là khi vào cua các bánh ở phía rẽ là cần quay chậm lại, các bánh phía đối diện cần quay nhanh lên một chút. Việc đáp ứng này là nhanh, kịp thời từ đó tính năng cân bằng của xe điện là tối ưu.

- Động cơ đốt trong có đóng góp hạn chế vào sự ổn định của xe, hầu hết các trường hợp, hệ thống cân bằng điện tử (ESC, ESP, VSD, DSC,…) nó chỉ làm giảm tốc độ tại các bánh vào cua, còn các bánh đối diện nó không thể tăng tốc độ lên được. Do vậy khả năng đáp ứng về cân bằng, ổn định xe khi vào cua là chậm, hạn chế hơn so với xe điện.

6) Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa.

- Vì động cơ điện có ít chi tiết nên chi phí bảo dưỡng sữa chữa sẽ dễ dàng và giá thành sẽ rẻ hơn. Hầu kết các quốc gia trên thế giới giá thành về năng lượng điện là nhỏ hơn so với nhiên liệu truyền thống (xăng, dầu,…). Hơn thế nữa, một số xe điện ngoài hệ thống phanh thủy lực còn có thể trang bị kèm hệ thống phanh tái sinh (Regenerative Braking System) theo nghiên cứu hệ thống phanh tái sinh có tuổi thọ lớn hơn so với phanh thủy lực.

- Đối với xe sử dụng động cơ đốt trong. Để duy trì tình trạng hoạt động tốt, động cơ đốt trong cần định kỳ bảo dưỡng (bảo dưỡng) thay lọc gió, lọc nhiên liệu, bugi, dầu bôi trơn, v.v.). Vì lý do này, xe chạy bằng động cơ đốt trong sẽ có chi phí bảo dưỡng đắt hơn xe điện.

7) Khí xả

- Đối với xe điện không sinh ra khí xả gây ô nhiễm môi trường.

- Đối với xe sử dụng động cơ đốt trong phát thải ra khí độc hại (CO2, HC, CO, NOx, PM,…). Chính những khí này đã gây ảnh hưởng đến môi trường sống, sức khỏe của nhân loại rất nhiều. Do vậy, từ năm 1969, tại Châu Âu tiêu chuẩn Euro đã ra đời và đặt ra nhiều tiêu chí để đánh giá khí xả.

Vậy tại sao hiện nay xe điện chưa phổ biến rộng?

https://www.facebook.com/VietnamAutomotiveEnigneering/posts/386264183066505