EREV có tối ưu năng lượng so với xe hybrid, xe điện?

EREV kết hợp pin với động cơ xăng, vận hành như xe điện hàng ngày nhưng chưa chắc tiết kiệm năng lượng hơn EV hay hybrid khi đi đường dài.

EREV (Extended Range Electric Vehicle) hoặc REEV đang được nhiều hãng xe phát triển và đẩy mạnh như một phương án nằm giữa xe điện và hybrid. Mẫu xe này dùng pin dung lượng lớn để chạy bằng điện trong phần lớn hành trình, nhưng có thêm động cơ xăng làm máy phát khi pin xuống thấp hoặc cần đi xa. Máy xăng không dẫn động bánh xe.

Khi pin còn đủ năng lượng, EREV vận hành gần giống một chiếc xe điện thuần túy. Điện từ pin đi qua bộ điều khiển tới môtơ, môtơ truyền lực tới bánh xe. Khi giảm tốc, hệ thống thu hồi một phần năng lượng để nạp lại pin.

Khi pin xuống ngưỡng thấp hơn mức SoC (State of Charge) do nhà sản xuất thiết lập, động cơ đốt trong khởi động và kéo máy phát. Điện tạo ra có thể cấp trực tiếp cho môtơ, đồng thời nạp pin. Cách bố trí này cho phép nhà sản xuất thiết kế động cơ xăng nhỏ hơn so với động cơ của xe thuần xăng, bởi nó không phải đáp ứng những nhu cầu công suất tức thời như tăng tốc hay leo dốc, vì pin và môtơ sẽ đảm nhận phần việc này.

Hiệu suất năng lượng

Một cách ngắn gọn, EREV là một giải pháp để người dùng một chiếc xe điện không lo hết điện giữa đường. Với mục tiêu này, EREV không phải sản phẩm sinh ra để tối ưu chi phí sử dụng so với xe hybrid hay chi phí nạp điện so với xe thuần điện. Thay vào đó, ngưỡng tiêu thụ, hiệu suất năng lượng của EREV sẽ ở giữa các dòng xe này.

Theo Bộ Năng lượng Mỹ, một xe điện thông thường chuyển đổi khoảng 87-91% năng lượng thành công có ích sau khi tính cả năng lượng thu hồi khi phanh. Con số này cao hơn đáng kể so với khoảng 30% của ôtô chạy xăng thông thường. Khi còn đủ pin, EREV vận hành giống xe điện và tận dụng hiệu suất cao của hệ truyền động điện. Khi pin xuống thấp, động cơ xăng bắt đầu kéo máy phát để tạo điện cho môtơ. Cách này làm phát sinh thêm tổn hao qua quá trình chuyển đổi năng lượng từ động cơ tới môtơ rồi tới bánh xe, nên hiệu suất thấp hơn xe điện sử dụng điện trực tiếp từ pin.

Nếu so với xe hybrid, về cấu tạo hệ thống, EREV tương tự hybrid nối tiếp (series hybrid), nhưng có mức độ điện hóa cao hơn. Hybrid nối tiếp cũng dùng động cơ để quay máy phát điện và môtơ để kéo bánh xe, song pin thường nhỏ hơn, chạy thuần điện ngắn hơn.

Nếu ở quãng đường khi còn thuần điện, EREV có hiệu suất tốt hơn hybrid có dẫn động máy xăng. Nhưng khi đã hết pin, lúc này máy xăng phải quay liên tục, chưa hẳn đã tiết kiệm so với hybrid.

EREV phù hợp với ai?

EREV đặc biệt phù hợp với người có nhu cầu muốn trải nghiệm xe điện trong sử dụng hàng ngày, nhưng thường xuyên phải đi những hành trình dài. Người dùng có thể sử dụng xe như một chiếc xe thuần điện trong phần lớn hành trình hàng ngày, trong khi động cơ xăng chỉ đóng vai trò mở rộng tầm hoạt động khi cần đi xa.

Chẳng hạn, một người có thể sử dụng EREV đi làm mỗi ngày bằng chế độ thuần điện, sạc tại nhà khi pin xuống thấp. Với những chuyến đi trong phạm vi tầm điện, động cơ xăng gần như không cần hoạt động. Khi đi liên tỉnh hoặc chạy đường dài, máy phát cho phép tiếp tục hành trình mà không phải phụ thuộc hoàn toàn vào trạm sạc. Khi nhiên liệu cạn, người dùng chỉ cần tiếp nhiên liệu như xe động cơ đốt trong.

Như vậy, nếu người dùng có thể sạc thuận tiện, chủ yếu đi quãng đường ngắn sẽ tận dụng tốt hơn khả năng của xe điện thuần túy. Với người thường xuyên chạy cao tốc hàng trăm km và ít có điều kiện sạc, EREV có thể thuận tiện hơn xe thuần điện.

Có một điểm nhỏ cần lưu ý, khi đã xuống pin dưới mức thiết lập, động cơ phải quay nhanh để nạp lại pin nhanh nhất có thể, lúc này tiếng ồn của động cơ sẽ lớn hơn. Khoảng thời gian hoạt động mạnh này dài hay ngắn tùy thuộc vào thực tế vận hành của xe và cách thiết lập của nhà sản xuất. Nếu không đạp ga mạnh, chạy cầm chừng, pin sẽ nhanh được sạc và động cơ sớm trở về trạng thái "dễ chịu", ngược lại nếu vẫn tiếp tục nuôi ga lớn, tốc độ cao, máy xăng sẽ càng "vất vả".