Full hay Mild hay, Plug-in trong Hybrid? Hybrid Car Types Guide Hybrid Car Types Guide Hybrid Car Types Guide

Xe hybrid được chia thành ba nhóm chính: full hybrid tự sạc (không cần sạc ngoài), mild hybrid chỉ hỗ trợ động cơ xăng và plug-in hybrid (PHEV) có thể sạc từ ổ cắm và đi hoàn toàn bằng điện ở một quãng đường nhất định. Thước đo cơ bản phân biệt ba loại này là phương thức sạc, dung lượng pin và khả năng di chuyển độc lập bằng điện; loại nào hợp lý với bạn phụ thuộc vào việc số kilomet hằng ngày của bạn chủ yếu ở đô thị hay trên cao tốc, và bạn có thể cắm sạc hay không.

Sự khác biệt giữa hybrid, mild hybrid và plug-in hybrid là gì?

Thước đo đầu tiên và rõ ràng nhất phân biệt ba hệ thống là: ai sạc pin và mô-tơ điện có thể tự di chuyển xe hay không? Mild hybrid không cắm sạc và không thể đi riêng bằng điện; hệ thống điện chỉ đủ nhỏ để chỉ hỗ trợ động cơ xăng. Full hybrid cũng không cắm sạc, nhưng sạc pin bằng động cơ xăng tích hợp và phanh tái sinh; có thể di chuyển riêng bằng điện ở tốc độ thấp. Plug-in hybrid, như tên gọi, được sạc từ ổ cắm và pin đủ lớn để đi với tầm gần như một xe thuần điện.

Kích thước pin biến sự phân biệt này thành những con số. Pin của một full hybrid thường vào khoảng 1 kWh; năng lượng này được tiêu ngay ở lần tăng tốc tiếp theo. Pin của một PHEV lớn gấp khoảng 10–20 lần pin của full hybrid và cung cấp tầm khoảng 10–70 dặm để lái thuần điện. Mild hybrid có pin lithium-ion 48V, máy phát-khởi động tích hợp dẫn động bằng dây đai (BISG) và một bộ chuyển đổi DC/DC; lợi thế của 48V so với 12V là có thể cung cấp công suất cao hơn với tổn thất ít hơn.

Nguyên lý hoạt động: mỗi hệ thống quản lý năng lượng như thế nào?

Mild hybrid: trợ thủ thầm lặng

Ở mild hybrid, hệ thống điện không đủ lớn để thay thế động cơ. Mô-tơ điện nhỏ bổ sung mô-men xoắn cho động cơ xăng khi xuất phát và tăng tốc; làm mượt việc tắt và khởi động lại động cơ trong giao thông dừng-đi. Trải nghiệm lái xe gần như không thể phân biệt với một xe xăng truyền thống; vì vậy mild hybrid là con đường chuyển tiếp sang công nghệ hybrid với mức giá khởi điểm thấp nhất. Tuy nhiên, vì động cơ luôn chạy để di chuyển xe, nó tiêu tốn nhiều nhiên liệu hơn và thải ra nhiều khí thải hơn so với một hybrid thông thường.

Full hybrid: tự động cân bằng giữa hai nguồn năng lượng

Trên full hybrid, động cơ xăng và mô-tơ điện cùng hoạt động. Trong một chuyến đi điển hình, xe khởi động bằng điện; khi đạt đến một tốc độ nhất định - ví dụ kinh điển là khoảng 15 dặm/giờ trên Toyota Prius - hệ thống kết hợp động cơ xăng với điện. Máy tính quyết định nguồn nào hoạt động vào lúc nào, người lái không điều khiển những bước chuyển này bằng tay. Khi pin xả hết, nó được nạp từ xăng và từ phanh tái sinh khi tăng tốc; việc cắm sạc không xuất hiện ở bất kỳ điểm nào trong cuộc sống.

Plug-in hybrid: điện theo giờ

PHEV hoạt động chủ yếu bằng mô-tơ điện và khi pin giảm, động cơ nhiên liệu tự động vào cuộc; nghĩa là khi pin hết, người lái không bị kẹt trên đường. Khi tầm hoạt động điện giảm về 0 và động cơ xăng được kích hoạt, pin không hoàn toàn trống rỗng: hệ thống dành riêng một khoản dự trữ khoảng 1 kWh, nhờ đó xe tiếp tục hoạt động như một hybrid có phanh tái sinh. Pin của PHEV có kích thước khoảng một phần tư pin của xe thuần điện; hầu hết các mẫu xe sử dụng mạch sạc tích hợp nhỏ hơn và rẻ hơn là 3,3 kW và thường không hỗ trợ sạc nhanh DC. Từ một ổ cắm gia dụng, pin có thể đầy sau một đêm, tức là trong khoảng 10-12 giờ.

PHEV thường cung cấp ba chế độ vận hành. Ở chế độ hybrid, máy tính cân bằng hỗn hợp điện và xăng để đạt hiệu suất: ưu tiên EV trong phố và khi chạy tốc độ ổn định, ưu tiên xăng khi tăng tốc mạnh và ở tốc độ cao. Chế độ EV Save bảo vệ pin cho lần dùng sau và buộc động cơ xăng vào chế độ hybrid ngay lập tức; hữu ích trước khi vào các trung tâm thành phố có giới hạn khí thải hoặc trước một cung đường cần mô-men xoắn điện. Chế độ Charge buộc động cơ phải sạc pin; vì kém hiệu quả và đắt hơn so với sạc bằng phích cắm, đây là cách tiếp cận tự phá vỡ hiệu suất, chỉ có thể được coi là ngoại lệ trước những đoạn dốc leo dài.

Phanh tái sinh: động cơ chung của cả ba loại hybrid

Cơ chế có mặt trên cả ba công nghệ và làm nên tính kinh tế của các mẫu hybrid là phanh tái sinh. Nguyên lý rất đơn giản: khi phanh, mô-tơ điện được đảo chiều để hoạt động như một máy phát, chuyển động năng của bánh xe thành điện năng được lưu trữ trong pin; trong phanh truyền thống, năng lượng này sẽ bị thất thoát dưới dạng nhiệt. Trên hầu hết các mẫu hybrid, việc tái sinh hoạt động cùng với phanh ma sát và ở những lần phanh nhẹ, hệ thống ưu tiên tái sinh.

Trong giao thông nội thành stop-and-go, cơ hội nạp pin liên tục xuất hiện; vì vậy cả full hibrit lẫn PHEV có sạc đều đạt mức tiết kiệm nhiên liệu cao bất thường trong đô thị. Hai lợi ích phụ cũng rất cụ thể: vì phanh tái sinh đảm nhận phần lớn công việc nên độ mòn má phanh giảm rõ rệt; ngoài ra, khả năng PHEV cung cấp các mức tái sinh biến thiên do người lái điều chỉnh, thậm chí chế độ lái một bàn đạp dựa trên việc nhả bàn đạp ga, cao hơn full hibrit.

Chúng hoạt động thế nào trong đô thị và trên đường dài?

Trong đô thị: sân mạnh nhất của full hibrit

Vì phanh tái sinh liên tục thu hồi năng lượng trong giao thông dừng-đi nên full hibrit rất hiệu quả khi lái trong phố; vì vậy taxi và các xe dịch vụ có tài xế chủ yếu chọn hybrid. Với người sử dụng trong đô thị quãng ngắn, cả ba loại hybrid đều hợp lý; nhưng nếu các chuyến đi hằng ngày nằm trong khoảng 10-50 dặm và có điều kiện sạc thì PHEV hoàn thành những chuyến đi đó bằng điện mà không dùng một giọt xăng nào.

Đường dài: chi phí của PHEV lộ rõ ở đây

Trên các chuyến đường cao tốc dài, bức tranh đảo ngược. Full hibrit trên cao tốc không tiết kiệm bằng trong phố; vì động cơ chạy tải liên tục nên cơ hội tái sinh cũng giảm. Còn với PHEV, vấn đề còn nặng hơn: tốc độ cao tốc nhanh chóng tiêu hao quãng đường điện và xe sớm chuyển thành một chiếc hybrid xăng nặng nề. Do trọng lượng của pin phụ thêm, PHEV cho mức tiết kiệm nhiên liệu hơi tệ hơn người anh em full hibrit trong sử dụng hỗn hợp đô thị/cao tốc. Một chiếc PHEV ít khi cắm sạc sẽ trở thành chiếc xe chở theo trọng lượng của mình bằng xăng và cho mức tiết kiệm tệ hơn cả hybrid tiêu chuẩn. Với người thường xuyên đi đường cao tốc dài, nếu muốn công nghệ hybrid thì lựa chọn tự nhiên nhất là mild hibrit hoặc một chiếc xe xăng tốt; thời tiết lạnh cũng làm giảm quãng đường, nhiệt độ dưới 40°F có thể làm giảm quãng đường điện của PHEV.

Trải nghiệm sở hữu: chi phí, bảo dưỡng và bài toán hoàn vốn

Về phía bảo dưỡng, tin tức là tích cực. Chi phí bảo dưỡng định kỳ của xe hybrid, kể cả mài mòn thông thường, thường không cao hơn xe xăng; hệ thống hộp số hybrid là hệ thống kín và không cần thay dầu định kỳ. Trong khi chi phí bảo dưỡng và sửa chữa của PHEV khoảng 3 cent mỗi dặm thì xe xăng trung bình ở mức 6 cent. Tiết kiệm nhiên liệu có thể đo lường được: với người lái chạy 15.000 dặm mỗi năm, mẫu xăng tạo chi phí nhiên liệu khoảng 1.434 $ trong khi người anh em hybrid giữ ở mức 975 $; nghĩa là tiết kiệm hằng năm khoảng 459 $. Đổi lại, giá mua của hybrid cũng cao hơn: trong phân khúc ô tô, mức chênh lệch trung bình ~1.300 $, còn với SUV có thể lên tới 3.000 $, và phần chênh lệch phần lớn đến từ pin. Thay pin cũng không phải là một thủ tục rẻ tiền.

Hoàn vốn của PHEV phụ thuộc vào một câu hỏi duy nhất: phần lớn số km bạn đi hằng ngày có thực sự chạy bằng điện không? Những tài xế tiêu hao hết quãng đường điện mỗi ngày, có giá điện rẻ hoặc tự sản xuất điện bằng pin mặt trời, là những người khôi phục chênh lệch giá giữa PHEV và hybrid tiêu chuẩn nhanh nhất. Còn với người không cắm sạc thường xuyên, số tiền đó nên dành cho một chiếc hybrid tiêu chuẩn nhẹ hơn và rẻ hơn. Việc các động cơ xăng nhỏ cảm giác thiếu công suất khi hết điện, đặc biệt khi chở đầy tải hoặc leo dốc, cũng là một thực tế cần biết khi sở hữu PHEV.

Loại hybrid nào phù hợp với ai?

Bạn có thể rút gọn quyết định thành ba câu hỏi: Bạn có điểm cắm sạc không? Phần lớn số km của bạn chạy trong thành phố hay trên cao tốc? Bạn muốn trải nghiệm lái bằng điện đến mức nào?

• Mild hybrid: Dành cho những tài xế muốn lái như xe truyền thống, muốn thử công nghệ hybrid với giá thấp nhất và phần lớn hành trình là đi cao tốc đường dài. Các bộ phận điện tương đối đơn giản.
• Full hybrid: Lựa chọn cân bằng nhất cho những ai muốn chuyển sang hybrid mà không phải phiền cắm sạc, chủ yếu sử dụng trong thành phố và nội thị; đã được chứng minh trong dùng làm taxi và có tài xế lái.
• Plug-in hybrid: Dành cho những tài xế có thể cắm sạc thường xuyên, hành trình hàng ngày nằm trong quãng đường điện và cuối tuần vẫn muốn có quãng đường xăng. Cũng là cây cầu lý tưởng cho những ai muốn thử nước trước khi chuyển sang xe thuần điện.

Hai lời cảnh báo thực tế: thứ nhất, hãy làm rõ trước khi mua xem việc cắm sạc PHEV có khả thi về mặt vật lý hay không; nếu không có điều kiện sạc thường xuyên thì PHEV không phải xe phù hợp với bạn. Thứ hai, biển hiệu trên xe không phải lúc nào cũng là manh mối chính xác - tên có chữ "Hybrid" của một số mẫu xe thực chất đang che giấu một chiếc PHEV. Cách kiểm tra đáng tin cậy nhất là nhìn vào cột xăng và cột điện trên tem nhãn tiết kiệm nhiên liệu, hoặc đếm xem xe có bao nhiêu nắp bình nhiên liệu: hai nắp đồng nghĩa với có cửa sạc.

Lời cuối: phương trình đơn giản nhưng mang tính cá nhân

Công nghệ hybrid không phải là một sản phẩm duy nhất, mà là ba mức độ khác nhau của quá trình điện hóa. Mild hybrid giảm nhiên liệu nhưng không biến hóa chiếc xe; full hybrid cải thiện đáng kể hiệu suất kinh tế trong thành phố và không cần sạc; PHEV, nếu bạn có hạ tầng sạc, điện hóa hoàn toàn việc lái hàng ngày và giữ tự do chạy xăng trên đường dài. Câu hỏi đúng không phải "loại hybrid nào tốt hơn?", mà là "tuần của tôi gồm những quãng đường nào và đi trên đường nào?". Khi bạn trả lời được điều đó, hệ thống nào hợp lý với bạn sẽ tự rõ.

Nguồn tham khảo

• Hybrid vs. Plug-in Hybrid vs. Mild Hybrid
• Hybrids vs. Plug-In Hybrids: Pros and Cons
• Hybrid vs. mild hybrid vs. plug-in – what's the difference?
• Here's How a "Mild Hybrid" System Works
• Plug-In Hybrid Electric Vehicles
• Is a Plug-In Hybrid the Right Car for You?
• Plug-in Hybrid Car Range: A Chart
• Plug-In Hybrid Ownership Costs: What to Expect
• Are Hybrid Cars More Expensive to Maintain or Repair?
• Xe hybrid và xe xăng: Khi mức tiêu hao nhiên liệu tốt hơn bắt đầu mang lại lợi ích