Ôtô hybrid hay xe điện là câu trả lời cho thời đại mới, khi nguồn cung về nhiên liệu hóa thạch cũng như phát thải CO2 luôn là chủ đề nóng.

Xe hybrid có lịch sử phát triển cách đây cả trăm năm, từ thuở bình minh của ngành công nghiệp ôtô thế giới. Thời đó, rào cản công nghệ khiến dòng xe hybrid nhanh chóng đi vào quên lãng. Câu chuyện của xe hybrid thực sự được viết từ năm 1997.

Toyota Avalon hybrid tại Hà Nội. Ảnh: Lương Dũng.

Ngày 10/12/1997, Prius Hybrid, chiếc xe hybrid thương mại đầu tiên bán ra trên thế giới tại một đại lý Toyota Nhật Bản. “Vị khách hàng đầu tiên của Prius thậm chí còn chưa biết khái niệm hybrid là gì”, ông Takeshi Uchiyamada, Chủ tịch Toyota, người được biết đến là cha đẻ của Prius nói. “Họ là những người dũng cảm. Toyota biết ơn họ. Những khách hàng đầu tiên tin tưởng và giúp Toyota đạt doanh số trên 10 triệu chiếc hybrid”.

Ba năm sau, những chiếc Prius đến với phần đông thế giới, từ lục địa già châu Âu, tới châu Mỹ, và các nước tiên tiến tại châu Á. Ngày nay, Prius lăn bánh trên 90 quốc gia và vùng lãnh thổ trên toàn thế giới. Doanh số tích luỹ hơn 10 triệu chiếc hybrid khiến Toyota trở thành nhà sản xuất xe hybrid thành công nhất mọi thời đại.

Bắt đầu với giải “Xe của năm tại Nhật” vào năm 1997, đến nay Prius khiến Toyota giật giải “đau cả tay”, chủ yếu đến từ lĩnh vực tiết kiệm nhiên liệu và bảo vệ môi trường. Dòng xe lai sạc điện (Plug-in Hybrid) chỉ đóng góp vỏn vẹn 75.000 xe bởi chỉ được phân phối tại các nước có hạ tầng kỹ thuật vốn rất phát triển như Nhật, châu Âu và Bắc Mỹ.

Thế giới biết đến hybrid từ Prius, bởi xe nhỏ tiết kiệm nhiên liệu. Nhưng ở Việt Nam lại là câu chuyện khác. Hybrid được người Việt mặc định là công nghệ đắt tiền dành cho xe hạng sang. Thật kỳ lạ, chủ sở hữu những chiếc Lexus RX400h đời 2003 đến những chiếc RX350h hay LS600hL đời mới nhất… ít ai quan tâm đến giá xăng đang bao nhiêu tiền/lít mà họ yêu chuộng không gian cabin tĩnh lặng, không tiếng động cơ ồn ào trong khoang lái.

Vậy, xe hybrid là gì? Lý do nào khiến dòng xe này được coi là biểu tượng của thời đại mới?

Xe lai – hybrid là dòng xe sử dụng kết hợp động cơ đốt trong truyền thống và một hay nhiều động cơ điện để tạo ra lực kéo. Hai loại động cơ này trên xe hybrid kết hợp nhằm đạt những tiêu chí khác nhau, tuỳ vào mục đích của nhà sản xuất. Như Toyota ứng dụng hybrid trên Prius nhằm tiết kiệm nhiên liệu. Còn Porsche ứng dụng hybrid trên siêu xe 918 Spyder nhằm tạo ra một trong những chiếc siêu xe thể thao tốc độ nhất thế giới.

Nền tảng xe lai hybrid được biết đến với ba dạng kết hợp.

Hybrid nối tiếp (series hybrid) là loại sử dụng mô-tơ điện dẫn động trực tiếp tới bánh xe. Động cơ đốt trong chỉ có nhiệm vụ chạy máy phát điện. Ở dạng hybrid nối tiếp, động cơ thuần chất hoạt động như một chiếc máy phát điện. Đây là dạng khởi thuỷ của động cơ hybrid. Do khả năng vận hành không tốt, cũng như hiệu quả năng lượng ở mức vừa phải, nên dạng hybrid này hiện nay không còn sử dụng nhiều.

Hybrid song song (Parallel Hybrid) là động cơ đốt trong cung cấp lực kéo cho các bánh xe. Động cơ điện chỉ đóng vai trò hỗ trợ cho động cơ xăng, khi chiếc xe cần gia tốc nhanh. Ngoài ra, nếu lượng pin còn lại đủ lớn, động cơ điện sẽ thay thế động cơ xăng để hoạt động trong điều kiện xe di chuyển chậm, không cần nhiều sức mạnh. Trong điều kiện này, việc sạc lại pin đến từ hệ thống tái tạo năng lượng từ lực phanh (Regenerative Braking) chứ không đến từ mô-tơ điện. Những mẫu xe trang bị hybrid song song cho khả năng vận hành tốt, nhưng hiệu quả nhiên liệu chỉ được cải thiện một phần.

Hybrid nối tiếp/ song song (series-parallel hybrid) là loại kết hợp cả hai loại trên, đây cũng là cơ cấu hybrid phức tạp và có chi phí sản xuất cao nhất. Nhờ bộ chia công suất, năng lượng từ động cơ đốt trong và động cơ điện được biến thiên liên tục và bổ trợ cho nhau giúp chiếc xe có hiệu quả hoạt động tốt nhất. Cơ cấu hoạt động luân phiên giúp cụm pin trên xe hầu như lúc nào cũng được sạc đầy. Xe có thể vận hành bởi chế độ lái thuần động cơ điện (EV-mode), rất hữu ích khi di chuyển trong điều kiện giao thông đông đúc. Đây là dạng xe lai hybrid tiên tiến và tối ưu nhất bây giờ.

Ngoài ra, khái niệm xe lai hybrid còn dễ nhầm lẫn với dạng xe Plug-in hybrid (chạy thuần động cơ điện). Đây là dạng xe điện đơn thuần, chỉ sử dụng năng lượng điện cắm sạc (plug-in) để vận hành, tiêu biểu như Nissan Leaf, Chevrolet Volt hay toàn bộ sản phẩm xe của Tesla.

Tại Việt Nam, để sử dụng xe thuần điện (Plug-in hybrid) dường như là bất khả thi bởi cơ sở hạ tầng không phù hợp do yêu cầu phải có trạm sạc công cộng hay làn đường riêng để sạc xe điện. Tuy nhiên, xe lai hybrid lại là cứu cánh giúp tiết kiệm nhiên liệu, giảm phát thải CO2 ra môi trường, không gian cabin tĩnh lặng, thư thái… và kết hợp với sự tiện dụng của động cơ đốt trong truyền thống.

Vấn đề lớn nhất của xe hybrid là chi phí bảo dưỡng và thay thế hệ thống pin trên xe. Tại Việt Nam, xe hybrid không được phân phối chính hãng. Dòng xe Lexus hybrid hay Toyota Camry hybrid ở Việt Nam đều là nhập khẩu không chính ngạch. Chưa có nhà phân phối chính hãng, đồng nghĩa với việc chưa có quy chuẩn về bảo dưỡng, thay thế cũng như khuyến cáo sử dụng xe hybrid tại Việt Nam.

Toyota Prius 2016 tại Việt Nam.

Khi Toyota Prius đã hoạt động 10 năm tại thị trường Mỹ, tháng 02/2011, tổ chức Consumer Reports đã quyết định đánh giá tuổi thọ của chiếc Prius và chi phí để thay thế cụm pin. Thử nghiệm trên chiếc Toyota Prius đời 2001, đã đi 3.200 km cho ra con số tiêu hao nhiên liệu 5,79 lít/100 km. So sánh với chiếc Prius đời 2002, đã đi trên 320.000 km cho ra con số tiêu hao nhiên liệu 5,82 lít/100 km.

Điều này chứng tỏ, tuổi thọ của pin trên xe Prius không xuống cấp nhiều trong thời gian dài. Chi phí thay thế pin dao động từ 2.200-2.600 USD tại các đại lý Toyota chính hãng. Hơn thế nữa, thời gian bảo hành cho pin trên xe Prius thường không dưới 5 năm. Ở một số hãng đặc biệt như Tesla, chính sách bảo hành pin lên tới 8 năm.

Theo ước tính, số lượng xe hybrid của Toyota giúp thế giới giảm khoảng 77 triệu tấn khí thải CO2, tiết kiệm được 29 triệu lít xăng so với xe chạy xăng thông thường bởi mức tiêu hao nhiên liệu giảm khoảng 45%. Đối với Prius, mẫu xe này giúp khách hàng sở hữu giảm được tới 42% mức tiêu hao nhiên liệu, so với các mẫu xe động cơ đốt trong truyền thống cùng phân khúc.

Quang Anh