CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÌNH HÌNH 1. Giới thiệu chung về tình hình ngành ô tô Ngành ô tô luôn là ngành mũi nhọn đóng góp vào GDP của các nước lớn trên thế giới với 3,25% GDP của Hoa Kỳ, 5% GDP của Trung Quốc, 4% GDP của Đức và 12% GDP của Thái Lan. Tại Việt Nam, ngành ô tô chiếm 3% cả nước (Hình 1. Chính vì lý do này mà ngành luôn dành được sự quan tâm và đối xử đặc biệt từ phía chính phủ.
Các hiệp định từ trước đến nay luôn có những ngoại lệ dành cho ngành ô tô nhằm bảo vệ ngành trước sức ép cạnh tranh từ các nước trên thế giới, ngoại trừ ATIGA (và có thể là EVEFA sắp tới).1: Đóng góp của ngành ô tô vào GDP Quy mô thị trường xe ô tô Việt Nam hiện quá nhỏ để khiến cho các hãng xe chi tiền đầu tư sản xuất linh kiện, phụ tùng. Theo Toyota Việt Nam, số lượng phụ tùng, linh kiện bán được hằng năm phải đạt khoảng 50,000 bộ thì mới khả thi để đầu tư. Có nghĩa là một mẫu xe phải sản xuất được 50,000 chiếc trong một năm, gấp đôi doanh số tiêu thụ của các mẫu xe bán chạy hiện tại. Quy mô nhỏ trong khi những ưu đãi để thu hút đầu tư phụ trợ là chưa rõ ràng đã khiến cho việc sản xuất ở Việt Nam chỉ dừng lại ở khâu lắp ráp.
Điều đó khiến giá thành sản xuất xe ở Việt Nam cao hơn 10-20% so với các nhà sản xuất lớn trong khu vực như Thái Lan, Indonesia SVTH: Trần Chí Nguyện – 12 – Tieu luan Tính tới hiện tại, Việt Nam đã ký tổng cộng 12 hiệp định thương lại tự do với các nước và các khối, trong đó 10 hiệp định đã có hiệu lực. Một điều khá đặc biệt ở các hiệp định đã ký kết đó là 2 ngành công nghiệp như ô tô và thép luôn được đối xử hết sức đặc biệt và thường không nằm trong danh mục thuế được miễn giảm, chỉ ngoại trừ ATIGA và có thể là EV-FTA sắp tới. Ngành ô tô Việt Nam mới đang ở giai đoạn đầu của chu kỳ phát triển. Tuy nhiên, ngành có đóng góp lớn vào nên kinh tế nên được quan tâm đặc biệt từ các cơ quan quản lý Hình 1.2: Số liệu ngành ô tô năm 2018 Hình 1.3: Doanh số bán xe tại Việt Nam Sự phát triển xe điện cũng yêu cầu những thay đổi lớn về mặt hạ tầng, cụ thể là trạm sạc pin hoặc thay pin.
Những doanh nghiệp đi tiên phong và xây dựng được hệ thống trạm sạc lớn hơn sẽ là những doanh nghiệp chiếm được thị phần. Để làm được như vậy thì các hãng xe phải có tiềm lực tài chính rất mạnh. Xe điện hiện được chia làm nhiều loại: SVTH: Trần Chí Nguyện – 13 – Tieu luan - HEV: Xe vẫn chủ yếu chạy bằng động cơ đốt trong (ICE). Tuy nhiên khi sử dụng phanh hoặc khi xuống dốc, dòng điện sản sinh sẽ được nạp vào ắc quy và dòng điện này giúp mô tơ điện chạy hổ trợ động cơ đốt trong.
- PHEV: Xe kết hợp giữa động cơ điện và động cơ đốt trong. Với dạng xe này, điện sẽ được nạp trực tiếp vào ắc quy để cung cấp điện năng cho động cơ điện lớn hơn. - BEV: Xe chỉ sử dụng động cơ điện chứ không dùng động cơ đốt trong. Những mẫu xe sử dụng động cơ điện lớn hơn sẽ giúp mang lại khả năng khởi động tốt hơn vì đặt trưng cùa động cơ điện là đạt được momen xoắn cực đại tại vòng tua thấp.
Nhưng chính vì việc khởi động nhanh sẽ đẩy sự bào mòn lốp xe và khiến quãng đường sử dụng lốp giảm 1/3 so với trước. Doanh số bán xe điện + xe Hybrid toàn cầu đang tăng rất mạnh thời gian gần đây. Quý 4/2018, lượng xe có yêu tố “điện” được bán trên toàn cầu đạt 1,3 triệu xe, tăng 50% so với cùng kỳ và chiếm hơn 6% lượng xe tiêu thụ toàn cầu. Mẫu xe Tesla Model 3 chạy hoàn toàn bằng điện là mẫu xe bán chạy thứ 11 ở Mỹ năm 2018 và đáng chú ý, thời điểm bán tập trung nhiều ở những tháng cuối năm.
Xu hướng thay đổi nhu vậy có thể coi là đã rõ ràng, có thể sẽ cần nhiều thời gian nữa để những vấn đề thay đổi này được áp dụng ở các nước nhỏ như Việt Nam Hình 1.4: Doanh số xe điện + xe Hybrid (Hằng quý) Một số quốc gia còn lên lộ trình cấm xe sử dụng động cơ đốt trong như Anh (đến năm 2040), Pháp, Đức, Ấn Độ, Slovakia, Trung Quốc. Nhưng chính sách này sẽ tạo ra những sự thay đổi lớn tại một số thị trường nội địa của các nước và tạo cơ hội SVTH: Trần Chí Nguyện – 14 – Tieu luan cho các hãng xe mới vươn lên.Bloomberg dự báo, lượng xe động cơ đốt trong được bán tại Trung Quốc sẽ giảm xuống gần như bằng 0 vào thời điểm năm 2032. Lịch sử của ô tô Hybrid Đáng ngạc nhiên, khái niệm về một chiếc xe Hybrid gần như đã cũ như ô tô chính nó. Tuy nhiên, mục đích chính không làm giảm quá nhiều mức tiêu thụ nhiên liệu mà là để hổ trợ động cơ đốt trong cung cấp mức độ thực hiện.
Thật vậy, trong những ngày đầu kỹ thuật động cơ đốt trong ít tiên tiến hơn kỹ thuật động có điện. Những chiếc xe Hybrid đầu tiên được báo cáo đã được trưng bày tại Paris Salon năm 1899. Chúng được xây dựng bởi cơ sở Pieper của Liège, Bỉ và bởi Vandovelli và công ty vận chuyển điện Priestly, Pháp. Xe Pieper là một kiểu Hybrid song song với một động cơ xăng nhỏ làm mát bằng không khí được hổ trợ bởi một động cơ điện và ắc quy axit chì.
Nó được báo cáo bằng pin đã sạc được bởi động cơ khi chiếc xe di chuyển hoặc dừng lại. Khi công suất truyền động yêu cầu lớn hơn định mức động cơ thì động cơ điện cung cấp thêm năng lượng. Ngoài việc là một trong những hai phương tiện lai đầu tiên và là phương tiện lai song song đầu tiên, Pieper chắc chắn là thiết bị khởi động điện đầu tiên. Chiếc xe Hybrid khác được giới thiệu tại Paris Salon năm 1899 là chiếc xe lai kiểu nối tiếp đầu tiên được bắt nguồn từ một chiếc xe điện thuần túy thương mại được xây dựng bởi công ty Pháp Vendovelli và Priestly.
Chiếc xe điện này là một chiếc xe ba bánh, với hai bánh sau được hổ trợ bởi người lái động cơ. Thêm một động cơ xăng 3/4 mã lực kết hợp với máy phát điện 1,1kW được đặt ở thanh dằng và được kéo bởi xe để làm tăng tầm hoạt động của xe bằng cách nạp lại cho ắc quy. Trong trường hợp của Pháp, thiết kế lai được sử dụng để mở rộng phạm vi hoạt động của một chiếc xe điện và không cung cấp thêm năng lượng cho một động cơ đốt trong yếu. Một người Pháp tên là Camille Jenatzy đã giới thiệu một chiếc xe lai song song tại Paris Slon vào năm 1903.
Chiếc xe này kết hợp một động cơ xăng 6 hp và một động cơ điện 14 hp, nó có thể nạp lại cho ắc quy từ động cơ hoặc có thể hỗ trợ động cơ. Một người Pháp khác tên là H.Krieger chế tạo một chiếc xe lai kiểu nối tiếp thứ hai vào năm 1902. Thiết kế của ông dùng hai mô tơ độc lập dẫn động hai bánh trước, chúng lấy năng lượng từ 44 ngăn ắc quy chì được sạc lại bằng động cơ đánh lửa bằng cồn 45 mã lực. SVTH: Trần Chí Nguyện – 15 – Tieu luan Các loại xe Hybrid khác, cả loại song song và loại nối tiếp, đều được chế tạo trong một khoảnh thời gian từ năm 1899 cho đến năm 1914.
Mặc dù phanh điện đã được sử dụng trong các thiết kế ban đầu này nhưng nó không đề cập đến phanh phục hồi năng lượng. Hầu hết, thậm chí có thể là tất cả các thiết kế sử dụng động cơ điện bằng cách ngắn mạch hoặc bằng cách đặt một điện trở ở phần ứng của mô tơ kéo. Chiếc Lohner-Porsche (1903) là một ví dụ điển hình của phương án này. Việc sử dụng phổ biến ly hợp điện từ và khớp điện từ cũng cần nhắc đến.
Các phương tiện Hybrid ban đầu được chế tạo để hổ trợ các động cơ đốt trong yếu ở thời gian này hoặc cải thiện phạm vi của xe điện. Họ đã sử dụng nhưng điều cơ bản của công nghệ điện lúc đó đã có sẵn. Mặc dù có sự sáng tạo tuyệt vời, nhưng những chiếc xe Hybrid ban đầu này không thể cạnh tranh với các động cơ xăng được cải thiện đáng kể để đưa vào chiến tranh thế giời lần thứ I. Động cơ xăng được cải tiến to lớn về mặc công suất, các động cơ trở nên nhỏ hơn và hiệu quả hơn và ở đó không còn cần thiết phải hổ trợ ở động cơ điện.
Phần bổ sung chi phí sử dụng động cơ điện và các nguy cơ liên quan đến ắc uy chì là những yếu tố then chốt dẫn đến sự biến mất của các loại xe Hybrid sau chiến tranh thế giới lần thứ I. Tuy nhiên, vấn đề lớn nhất trong các mẫu thiết kế đầu của xe lai là khó khăn trong việc điều khiển động cơ điện. Điện tử công suất không phát triển cho đến giữa thập niên 60 và các motor thế hệ đầu được điều khiển bằng các công tắc cơ khí cùng các điện trở. Chúng bị giới hạn phạm vi hoạt động và hoạt động không hiệu quả.
Nếu giải quyết được khó khăn đó, chúng sẽ tương thích với dải hoạt động của một xe lai. Victor Wouk được biết đến như là một nhà nghiên cứu trong trào lưu xe lai điện. Năm 1975, ông cùng với các đồng nghiệp đã xây dựng một phiên bản xe hybird kiểu song song của chiếc Buick Skylark. Động cơ được sử dụng là động cơ quay của Mazda kết hợp với hộp số thường.
Nó được hỗ trợ bởi động cơ điện DC riêng biệt 15 hp được đặt phía trước hộp số. 8 ắc quy 12 V được sử dụng để dự trữ năng lượng. Tốc độ tối đa xe đạt được là 80 mph (129 km/h), khả năng tăng tốc từ 0 đến 60 mph trong 16s. Thiết kế xe lai nối tiếp được hồi sinh bởi giáo sư Dr.
Wakefield năm 1976, khi đang làm việc cho Linear Alpha Inc. Một động cơ - máy phát AC nhỏ với công suất đầu ra 3 kW được sử dụng để nạp bộ ắc quy. Tuy nhiên những thí nghiệm SVTH: Trần Chí Nguyện – 16 – Tieu luan này nhanh chóng dừng lại bởi vì vấn đề kỹ thuật.