Audi Duo và những thử nghiệm hybrid châu Âu bị lãng quên thập niên 1990

Khi nhắc đến lịch sử của ô tô hybrid, người ta thường nghĩ ngay đến Toyota Prius và Honda Insight; nhưng thực tế, lần đầu tiên châu Âu xuất hiện trên sân khấu này diễn ra sớm hơn nhiều và với một cái tên ít được nhắc đến hơn: Audi Duo. Từ năm 1989, Audi đã nghiêm túc thử nghiệm hệ dẫn động hybrid của mình qua ba thế hệ nguyên mẫu Duo, và đến năm 1997, thế hệ thứ ba dựa trên A4 Avant được đưa vào sản xuất giới hạn với tư cách là chiếc ô tô hybrid đầu tiên được một nhà sản xuất châu Âu tung ra bán trên thị trường. Trang này kể về giải phẫu kỹ thuật của cuộc thử nghiệm hybrid châu Âu bị lu mờ trong bóng tối của Toyota và Honda, những nguyên nhân có thể đo lường được dẫn đến thất bại thương mại của nó, và lý do tại sao các nhà sản xuất châu Âu tránh xa công nghệ hybrid suốt nhiều năm.

Lohner-Porsche: Nguồn gốc hybrid bị lãng quên của châu Âu

Cha đẻ của hệ dẫn động hybrid, như có thể đoán trước, không phải là người Nhật, không phải người Úc, mà là người Vienna. Ferdinand Porsche đã tạo ra chiếc ô tô hybrid điện đầu tiên trong lịch sử với Lohner-Porsche Mixte, được phát triển cùng Jacob Lohner vào khoảng năm 1900-1901. Theo lịch sử doanh nghiệp chính thức của Porsche, Semper Vivus được giới thiệu năm 1900 được coi là chiếc hybrid đầu tiên hoạt động được; Phiên bản sản xuất hàng loạt Mixte thì được chế tạo vào năm 1901. Porsche đã bắt đầu con đường này với Egger-Lohner C.2 Phaeton, được thiết kế năm 1898 và sản sinh công suất 3-5 PS nhờ một động cơ điện hình bát giác.

Điều thực sự gây ấn tượng là cuộc thử nghiệm sớm này đã kết thúc như thế nào. Các chiếc xe được sản xuất với công nghệ Mixte tiếp tục được chế tạo cho đến thập niên 1910, nhưng chúng bán chạy rất kém vì đắt hơn và yếu hơn so với xe chạy xăng. Nói cách khác, ngay từ sân khấu đầu tiên của lịch sử mình, ý tưởng hybrid đã phải đối mặt với một kịch bản quen thuộc: một giải pháp hoạt động được về mặt kỹ thuật nhưng không đứng vững trong tính toán chi phí. Hãy ghi nhớ khuôn mẫu này ở một góc tâm trí; gần chín mươi năm sau, điều tương tự gần như y hệt sẽ xảy đến với Audi.

Audi Duo I: Ý tưởng 181 kilogram trong khoang hành lý năm 1989

Nguyên mẫu Duo đầu tiên của Audi được chế tạo năm 1989 trên nền C3 thế hệ Audi 100 Avant và được giới thiệu tại Triển lãm Ô tô Geneva vào tháng Ba năm 1990. Dự án được phát triển hợp tác với Pöhlmann KG có trụ sở tại Kulmbach, Bavaria. Kiến trúc tuân theo một logic dễ hiểu ngay cả khi nhìn bằng con mắt hôm nay: Động cơ xăng phun xăng 5 xi-lanh 2.3 lít dẫn động bánh trước với công suất khoảng 134 mã lực (136 PS / 100 kW), trong khi động cơ điện DC Siemens 9 kW (12 mã lực) trên trục sau đảm nhiệm việc di chuyển trong phố.

Cấu phần chịu tải trọng vật lý của hệ thống chính là pin: gói niken-cadmi đặt dưới sàn cốp xe có trọng lượng 181 kg, điện áp 64,8 vôn và dung lượng 8,4 kWh. Sạc đầy mất 8-10 giờ từ ổ điện 220 vôn - nghĩa là theo định nghĩa ngày nay, đây là một xe hybrid cắm điện. Phạm vi chạy điện khoảng 38 km (24 dặm) và xe có thể chạy hoàn toàn bằng điện đến tốc độ 50 km/h. Phanh tái sinh cũng có mặt; Audi còn thử nghiệm cả việc lắp pin mặt trời lên nóc xe.

Với người dùng các hybrid cắm điện ngày nay, chi tiết nổi bật nhất không phải là sự hào phóng khi chuyển chế độ mà là sự phiền phức của nó. Để chuyển sang chế độ điện, phải đỗ xe, đưa hộp số về vị trí trung gian và bấm nút "E". Hoàn toàn không có một sự chuyển đổi liền mạch, không cần quyết định có ý thức. Chỉ có tổng cộng 10 chiếc được sản xuất, nặng hơn bản 100 tiêu chuẩn khoảng 200 kg; một trong số đó được thử nghiệm làm taxi tại Ingolstadt, quê hương của Audi. Không chiếc nào được bán - vì chúng vốn không được sản xuất nhằm mục đích bán hàng.

Từ Duo II đến Duo III: từ xăng sang diesel và từ nguyên mẫu đến bán hàng

Thế hệ thứ hai ra đời trên nền Audi 100 Avant thế hệ C4. Nó tiếp nhận động cơ 4 xi-lanh 2.0 lít và hệ thống bốn bánh chủ động vĩnh cửu; động cơ xăng khi cần cũng sạc các pin đặt trong cốp xe. Tuy nhiên, bước nhảy vọt thực sự diễn ra ở thế hệ thứ ba: Duo III được giới thiệu năm 1996, dựa trên A4 Avant và đưa ra hai quyết định quan trọng.

Thứ nhất là về phía nhiên liệu: một động cơ TDI diesel 1.9 lít mạnh 90 PS thay cho xăng. Thứ hai là về phía truyền động: bốn bánh chủ động bị từ bỏ và chuyển sang cầu trước. Động cơ điện làm mát bằng nước sản xuất 29 PS (20 kW). Pin chì-gel lắp phía sau cung cấp dung lượng khoảng 10 kWh và xe hỗ trợ sắm điện cắm ngoài cùng thu hồi năng lượng khi phanh. Về mặt hiệu năng, tốc độ tối đa ở chế độ điện là 80 km/h; khi TDI hoạt động là 170 km/h.

Vào tháng 9 năm 1997, Duo III được bán với số lượng giới hạn - chiếc hybrid đầu tiên do một nhà sản xuất châu Âu bán và theo các tuyên bố là chiếc hybrid cắm điện sản xuất hàng loạt đầu tiên. Việc đặt các thông số cơ bản của ba thế hệ cạnh nhau cho thấy Audi làm việc có hệ thống đến mức nào:

Tại sao lại thất bại? Ba lý do mà các con số cho thấy

Hành trình thương mại của Duo rất ngắn ngủi. Audi kỳ vọng khoảng 500 chiếc bán ra mỗi năm; cho đến khi ngừng sản xuất năm 1999, chỉ có khoảng 60 đến 90 chiếc được bán - các con số sản xuất và bán ra được đưa trong khoảng này do sự khác biệt về định nghĩa. Có thể lập bảng cân đối trong ba khoản.

Giá cả: một chiếc xe giống hệt với giá gấp đôi

Giá của A4 Avant Duo là 60.000 DM (khoảng 30.000 €); tức gần gấp đôi một chiếc A4 Avant thông thường. Đề xuất giá trị dành cho người mua có thể tóm gọn là phải trả gấp đôi cho cùng một thân xe. Không có sự tinh chỉnh kỹ thuật nào có thể chuyển hóa thành khoản tiết kiệm nhiên liệu đủ bù đắp chênh lệch đó - đặc biệt với mức giá xăng thời bấy giờ.

Trọng lượng và cách sử dụng: sự mặc cả của vật lý

Ở Duo I, các pin làm xe tăng thêm ~200 kg, và điều đó ngay từ đầu đã phá vỡ sự cân bằng giữa hiệu suất và tính năng. Ở khía cạnh sử dụng, việc chuyển sang chế độ điện đòi hỏi phải dừng xe và đưa hộp số về vị trí trung tính, khiến nó mất đi tính thực tiễn trong sử dụng hàng ngày. Việc chuyển mạch liền mạch trên các xe hybrid plug-in ngày nay được xây dựng chính xác trên điểm yếu đó.

Thị trường: nhu cầu bị xăng rẻ kìm hãm

Yếu tố động lực lớn nhất về mặt chi phí là giá nhiên liệu: ban đầu, giá xăng thấp khiến hybrid trở nên không cần thiết; sau những đợt tăng giá dầu toàn cầu, các nhà sản xuất đã chuyển hướng sang hybrid mà không cần đến chất kích thích nào. Riêng Toyota đã định vị mình từ đầu những năm 1990 khi nhận thấy nhận thức về môi trường và các quy định khí thải ngày càng nghiêm ngặt sẽ định hình tương lai; Prius 1997 đã chứng minh rằng thị trường là có thật khi sự cân bằng giữa hiệu quả và giá cả được đạt tới. Trong cùng phương trình đó, Audi là bên không thể đạt được đồng thời hiệu quả và giá cả. Lịch sử thực ra đã từng viết điều này từ trước: Việc các mẫu hybrid thời kỳ đầu không bán được vào những năm 1910 và sau đó là sự thống trị của xe xăng đã khiến các nỗ lực hybrid khoảng năm 1916 bị trì hoãn nhiều năm.

Vì sao châu Âu giữ khoảng cách một thời gian - và Audi đã làm gì?

Sau khi Duo III được đưa vào bảo tàng công ty năm 1997, Audi đã khá lâu không giới thiệu một ý tưởng hybrid mới: đến lượt ý tưởng hybrid Q7 năm 2005 và MetroProject Quattro năm 2007 (sau này phát triển thành A1). Mẫu hybrid sản xuất hàng loạt hiện đại đầu tiên, Q5 hybrid, được công bố năm 2011, kết hợp công suất 210 PS của động cơ xăng 2.0 T với động cơ điện 45 PS. Trong thông báo đó, Audi gọi đây là chiếc hybrid đầu tiên của mình; về mặt kỹ thuật, chính xác hơn là đó là chiếc hybrid đầu tiên của họ sau Duo. Do đó, bản tóm tắt trung thực nhất là: Audi là một người tiên phong về hybrid tại châu Âu, nhưng là một người tiên phong thiếu bền bỉ.

Sự thiếu bền bỉ đó không phải là vấn đề riêng của Audi. Đánh giá phổ biến trong ngành là các hãng sản xuất châu Âu không coi hybrid nghiêm túc như một công nghệ chuyển tiếp và đã lao vào một cánh cửa đang đóng dần khi chuyển sang xe điện. ngay cả sau hàng thập kỷ trôi qua, tương lai của hybrid plug-in tại châu Âu vẫn là chủ đề tranh luận. Ngày nay, Audi có mặt trên thị trường hybrid với các mẫu như Q5 TFSI e và Q8 TFSI e; còn Duo được nhìn nhận một cách hồi cứu như người tiên phong của công nghệ hybrid plug-in ngày nay. Việc một mẫu hybrid 5 xi-lanh ra đời trước Prius tám năm lại bị lu mờ là một trong những bất công lớn nhất trong lịch sử hybrid.

Kết luận: ý tưởng đúng, thập kỷ sai

Audi Duo là một cuộc thử nghiệm cho thấy động cơ hybrid về mặt kỹ thuật đã trưởng thành từ lâu; thất bại của nó cũng không phủ nhận sự trưởng thành đó, mà chỉ cho thấy vấn đề về kinh tế. Phạm vi di chuyển điện khoảng 38 km, pin 8,4 kWh và phanh tái tạo năng lượng đã có mặt trên bàn đàm phán từ năm 1989; như giá bán 60.000 DM và giá nhiên liệu thấp trên thị trường. Số phận của Lohner-Porsche Mixte trong những năm 1900 và số phận của Duo trong những năm 1990 chia sẻ cùng một công thức: hệ thống hoạt động, chi phí không thành công. Điểm khác biệt là Toyota đã phá vỡ công thức này vào năm 1997 bằng cách đạt được cả giá cả và hiệu suất cùng lúc. Chương đầu tiên của câu chuyện hybrid ở châu Âu đã được viết như vậy - sớm, chính xác và được đọc ít hơn nhiều so với những gì xứng đáng.

Nguồn tham khảo

• The first hybrid | Audi Magazine Australia
• Audi built a plug-in hybrid in 1989 - Top Gear
• European Hybrid Pioneer - The Audi 100 Avant Duo
• The story of the Audi 100 Avant Duo - Below The Radar
• Audi Built An Inline-5 Hybrid 8 Years Before The Toyota Prius - CarBuzz
• Electrification | Audi USA Media Newsroom
• Gamechanger: first hybrid car - Porsche Stories
• Lohner-Porsche - Wikipedia
• The History of the Electric Car - Energy.gov
• The Toyota Prius Transformed the Auto Industry - IEEE Spectrum
• In 1916, hybrid cars could've changed history - Popular Science
• A Brief History Of Hybrid Cars - CarsDirect