CHƯƠNG 1: LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA Ô TÔ ĐIỆN-THỊ TRƯỜNG Ô TÔ ĐIỆN TRÊN THẾ GIỚI 1.1 Lịch sử hơn 100 năm phát triển của ô tô điện Mẫu xe điện có thiết kế hình tên lửa Jamais Contente đã đạt tốc độ đến 105,88 km/h vào ngày 29/4/1899 Năm 1859, Gaston Planté, nhà vật lý người Pháp bắt đầu phát minh ra pin sạc và các vật dụng dùng để lưu trữ điện trên xe. Đến năm 1880, nhà phát minh Gustave Trouvé đã tiến hành cải tiến một động cơ điện một chiều công suất 0.1Hp và được hãng công nghệ Siemens phát triển cùng với pin sạc để gắn vào chiếc xe 3 bánh của James Starley, một nhà sáng chế người Anh. Chiếc xe 3 bành này là phương tiện giao thông chạy bằng điện đầu tiên trên thế giới. [2] Tuy nhiên, nếu xác định khái niệm ô tô điện phải đến năm 1884, chiếc ô tô điện đầu tiên mới chính thức ra đời do nhà phát minh Thomas Parker chế tạo tại Wolverhampton, Anh.
Ở châu Âu, Pháp và Anh là hai quốc gia đầu tiên ủng hộ loại hình xe điện cho giao thông. Trang 5 Tại Mỹ, khoảng năm 1890 – 1891, nhà phát minh William Morrison đã chế tạo một mẫu ô tô điện 6 chỗ ngồi. Chiếc xe này có thể đạt tốc độ 23 km/h. Nhưng phải chừng 5 năm sau đó, người Mỹ mới bắt đầu quan tâm đến xe điện khi nhà thiết kế A.
Ryker giới thiệu chiếc xe điện 3 bánh của mình. Trong khi đó, từ 15 năm trước, người châu Âu đã thường xuyên sử dụng xe điện trong cuộc sống thường ngày. Giai đoạn này, ô tô điện đã liên tiếp lập nên những kỷ lục về tốc độ và khoảng cách di chuyển. Đáng chú ý nhất là chiếc xe điện có thiết kế hình tên lửa Jamais Contente đã đạt tốc độ đến 105,88 kmh.
Kỷ lục tốc độ này được thực hiện bởi tay đua Camille Jenatzy vào ngày 29/4/1899.2 Sự bùng nổ và thoái trào ngành công nghiệp ô tô điện Cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20, xe điện đã tạo nên một trào lưu mới trong giao thông bởi những lợi thế của mình. Khi ấy, các loại phương tiện chạy bằng hơi nước và xăng thường ồn ào và tốc độ cũng chưa cao. Trong khi đó, xe điện lại êm ái hơn, không rung lắc, không thải khói và mùi xăng. [2] Chính vì vậy, vào thập niên 1900, xe điện đã trở thành một trào lưu tại Mỹ.
Theo thống kê thì giai đoạn này, tính riêng tại Mỹ có khoảng 40% ô tô chạy bằng hơi nước, 22% xe chạy xăng và có đến 38% là xe chạy điện. Bước ngoặt diễn ra vào năm 1908 khi tập đoàn ô tô Ford tiến hành sản xuất hàng loạt mẫu xe Model T và đồng thời, nhà phát minh Charles Kettering giới thiệu bộ khởi động mới trên xe ô tô giúp loại bỏ động tác dùng tay quay cho việc khởi động máy. Trang 6 Giá thành là một điểm yếu của xe điện. Theo tính toán thì vào khoảng năm 1910 giá bình quân của một chiếc xe điện rơi vào khoảng 1.750 USD trong khi xe chạy xăng chỉ có giá bình quân 650 USD.
Từ năm 1920, khi hạ tầng giao thông được cải thiện, ngành công nghiệp khai thác dầu phát triển đã giúp cho giá nhiên liệu rẻ hơn rất nhiều. Chính vì vậy, xe chạy xăng và dầu ngày càng được ưa chuộng bởi nó phù hợp với đa số dân chúng, kể cả ở các vùng nông thông, các trang trại. Đến năm 1930, xe điện đã gần như hoàn toàn biến mất. Trong khi đó, xe sử dụng động cơ đốt trong lại bắt đầu bùng nổ.3 Sự hồi sinh của xe điện Năm 1970, giá xăng tăng cao kỷ lục đã khiến Mỹ phải quay trở lại với nhu cầu phát triển xe điện.
Các tập đoàn ô tô được giao nhiệm vụ nghiên cứu và phát triển để đưa xe điện trở lại với giá thành thấp hơn, góp phần giải quyết bài toán năng lượng. [2] Đến năm 1982, tập đoàn General Motors (GM) chiếc tạo chiếc xe hybrid đầu tiên sử dụng cùng lúc cả xăng và điện. Năm 1996, GM chính thức đưa vào sản xuất hàng loạt mẫu xe điện EV1. Mẫu xe này có thể di chuyển quãng đường lên đến 129 km cho một lần sạc pin.
Một năm sau đó, Toyota đã tạo nên một bước ngoặt khi lần đầu tiên giới thiệu mẫu xe hybrid Prius. Cho đến nay, Toyota Prius vẫn là một cái tên đình đám của ngành công nghiệp ô tô thế giới trong loại hình xe lai này. Theo thống kê, đến nay đã có trên 37 triệu chiếc Toyota Prius được bán ra thị trường kể từ lần đầu tiên ra mắt vào năm 1997. Trang 7 Cùng thời gian Toyota Prius ra mắt, nhiều hãng xe khác cũng bắt đầu sản xuất những mẫu xe điện đầu tiên của mình.
Có thể kể đến như Honda với mẫu xe EV Plus, Nissan với Altra EV hay Chevrolet (GM) với S-10 EV… 1.4 TESLA ROADSTER VÀ NISSAN LEAF Năm 2003, Tesla Motors chính thức được thành lập tại bang California (Mỹ) với chiến lược nghiên cứu và phát triển xe điện. Sự ra đời của Tesla khiến nhiều người nghi ngờ bởi khi ấy, xe điện vẫn đang gặp vô vàn trở ngại, trong đó đáng kể nhất vẫn là giá thành. [2] Năm 2006, Tesla Motors tung ra mẫu xe điện đầu tiên của mình mang tên Roadster. Đây chính là mẫu xe thuần điện đầu tiên trên thế giới có khả năng vận hành trên đường cao tốc.
Tuy nhiên, Roadster nói riêng và xe điện nói chung vẫn chưa được người tiêu dùng quan tâm. Đến năm 2010, hai hãng xe Nhật Bản là Nissan và Mitsubishi tung ra mẫu xe điện đầu tiên của mình. Với Nissan là mẫu xe Leaf còn với Mitsubishi là i- MiEV. Bản thân người viết cũng đã may mắn là một trong những người đầu tiên được cầm lái chiếc xe điện Lead ngay trong đường thử tại nhà máy của Nissan (Nhật Bản) vào năm 2009 trước khi mẫu xe này bán ra thị trường.
Năm 2011, Mitsubishi i-MiEV trở thành mẫu xe điện đầu tiên trên thế giới cán mốc sản lượng bán hàng 10. Đến năm 2014, mẫu xe này chính thức phá ngưỡng sản lượng bán hàng 100.5 Tìm hiểu các ưu và nhược điểm của xe điện: Ưu điểm: 1/ Chi phí vận hành rẻ: ‒ Giá xăng dầu lên xuống phụ thuộc vào tình hình chính trị và nguồn cung như những gì đã trải qua trong 50 năm gần đây. Tuy nhiên, giá điện lại rất ổn Trang 8 định, và là nguồn năng lượng có thể chủ động tái tạo bởi nhiều tập đoàn công nghệ lớn trên thế giới. ‒ Theo tính toán, trung bình xe điện có thể tiết kiệm khoảng 850 USD khi di chuyển với quãng đường 24.
Nhưng nếu sử dụng hệ thống sạc điện thông minh, số tiền tiết kiệm được còn cao hơn nữa. 2/ Nạp năng lượng dễ dàng và thuận tiện: ‒ Một ưu điểm khác khi sử dụng xe ô tô điện là khả năng sạc điện tại nhà, hoặc thậm chí là ở khu vực công cộng. Chủ xe có thể sạc điện sau khi đi làm về, hôm sau đã có thể ra khỏi nhà với đầy một bình điện. ‒ Hiện nay, phương pháp sạc điện ô tô nhanh nhất được biết đến là DC Fast Charging - chỉ mất 30 phút để sạc đầy 80%.
Ngoài ra, chủ xe cũng có thể sạc điện tại trạm sạc công cộng như đã triển khai ở Mỹ. Chính phủ Mỹ đã hỗ trợ cho vay 4,5 tỷ USD nhằm thương mại hóa các cơ sở vật chất phục vụ sạc điện xe ô tô. Nắm được cơ hội đó, Tesla còn mong muốn phát triển mở rộng mạng lưới sạc điện của mình tại hầu hết đường cao tốc và thành phố lớn. 3/ Không có tiếng ồn động cơ ‒ Động cơ diesel hay động cơ xăng là tác nhân lớn gây ra tình trạng ô nhiễm tiếng ồn–một trong những tác nhân gây hại cho sức khỏe con người.
Theo cuộc nghiên cứu được công bố bởi Viện Khoa học Sức khỏe Môi trường Quốc gia Mỹ NIEHS, khoảng 10 triệu người dân Mỹ đang gặp phải những vấn đề về sức khỏe liên quan đến ô nhiễm tiếng ồn, ví dụ như các bệnh tim mạch hoặc khả năng thính giác bị hạn chế. ‒ Với tốc độ 104 km/h, trung bình xe ô tô truyền thống phát ra âm thanh khoảng 70 dB. Tuy nhiên, các loại xe điện sẽ yên tĩnh và có âm thanh nhẹ Trang 9 nhàng hơn. Thậm chí, các hãng xe điện phải tạo ra âm thanh giả nhằm giúp người đi bộ dễ dàng nhận biết loại xe này đang di chuyển.
4/ Tốc độ cao Dựa trên nguyên tắc cơ bản về cách vận hành của động cơ đốt trong, ta biết được trước khi sinh công, động cơ cần phải được nạp khi, phun xăng, nén và đánh lửa. Cùng với đó, động cơ phải đạt được tốc độ quay nhất định để sinh ra lượng mô-men xoắn và công suất tối đa. Khác với động cơ đốt trong, động cơ điện ôtô có được sức mạnh gần như là tức thì, dù cho nó quay ở tốc độ như thế nào. Ngoài ra, sự thay đổi tốc độ quay của động cơ điện cũng nhanh hơn nhiều lần tốc độ đó của động cơ đốt trong, mang đến khả năng tăng tốc tốt hơn cho xe điện.
5/ Ưu đãi về thuế và các khuyến khích từ chính phủ ‒ Hầu hết quốc gia và vùng lãnh thổ đều cung cấp các khuyến khích tài chính cho khách hàng sở hữu xe điện. Ví dụ như ở Mỹ, khách hàng mua xe điện sẽ nhận được khoản tín dụng thuế tăng từ 2. ‒ Theo một cuộc nghiên cứu tiến hành bởi Đại học California, chương trình tín dụng thuế liên bang là lý do chính tại sao hơn 30% khách hàng quyết định mua ô tô điện. 6/ Độ an toàn cao Về thiết kế, các xe sử dụng động cơ đốt trong truyền thống hầu hết đều bố trí động cơ ở phía trước của xe.
Khối động cơ này chiếm khối lượng cũng như thể tích không nhỏ trong tổng thể chiếc xe và thường được đặt ở gần phía cầu trước khiến trọng tâm xe bị lệch. Với ô tô điện, mô tơ có khối lượng nhỏ, còn hệ thống pin hầu hết được thiết kế đặt phía dưới sàn xe. Điều này giúp các xe chạy điện có trọng tâm thấp và cân đối hơn so với xe chạy xăng, giúp chiếc xe vận Trang 10 hành ổn định, giảm thiểu nguy cơ lật so với xe xăng nhất là khi đi vào cua, phanh gấp. 7/ Quy trình bảo dưỡng đơn giản ‒ Loại xe sở hữu động cơ đốt trong thường có một danh sách dài về cách thức bảo dưỡng, bao gồm: dầu, hộp số, thay má phanh, lốp, dây an toàn, ắc-quy, bộ lọc gió… Đây là nguyên nhân chính làm gia tăng chi phí của xe.