Chương 1: Tổng quan Chương 2: Cơ sở lý thuyết của hệ thống truyền lực trên ô tô thuần điện Chương 3 : Mô phỏng chu trình lái trên ô tô thuần điện Chương 4 : Kết quả và thảo luận 2 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN Ô TÔ THUẦN ĐIỆN 2. Lịch sử hình thành và phát triển của ô tô điện. Ô tô điện(Electric Vehicle) là loại xe được trang bị một hoặc nhiều động cơ điện nhằm thay thế hoặc sử dụng chung với động cơ đốt trong. Nó được xem là loại ô tô không thải khí ô nhiểm ra môi trường (Zero Emission Vehicle).
Trong những năm trở lại đây, xe điện đang phát triển mạnh mẽ khi mà vấn đề về nguồn tài nguyên thiên nhiên đang dần trở nên thiếu hụt cũng như vấn để về bảo vệ môi trường đang được mọi người quan tâm hơn bao giờ hết. Tuy chỉ mới được biết tới nhiều vào những năm gần đây nhưng theo những ghi chép trong lịch sử thì ô tô điện đã được lên ý tưởng phát minh từ những năm 1800. - Năm 1828 một linh mục tên Anyos István Jedlik đã giới thiệu với thế giới mô hình xe ô tô điện đầu tiên, cũng vì chỉ là mô hình nên tên tuổi của ông cũng không được biết đến với vai trò là người đầu tiên phát minh ra ô tô điện. Mô hình ô tô điện đầu tiên trên thế giới - Năm 1859 nhà vật lý học người Pháp Gaston Planté đã sáng chế ra pin có thể ssac5 lại để lưu trữ trên xe điện.
Năm 1880 chiếc xe điện đầu tiên được thiết kế bởi nhà phát minh người Pháp Gustave Trouve. Nó chỉ đạt tốc độ tối đa15 km/h và di chuyển được 3 quãng đường 16 km. Sau đó với sự kết hợp của hãng công nghệ Siemens đã thành công trong việc kết hợp với pin và lắp vào chiếc xe 3 bánh của James Starley(một nhà sáng chế người Anh). Chiếc ô tô 3 bành này là phương tiện giao thông chạy bằng điện năng đầu tiên trên thế giới.
- Nhưng phải tới năm 1884 khái niệm ô tô điện mới được mọi người biết tới thông qua nhà phát minh Thomas Parker sau khi ông chế tạo thành công chiếc ô tô điện đầu tiên tại Wolverhampton, Anh. Theo đó Pháp và Anh là hai quốc gia ơ châu Âu đầu tiên ủng hộ sử dụng loại hình ô tô điện cho trong giao thông đường bộ. Ngoài ra, Bỉ là quốc gia đầu tiên sản xuất thành công mẫu xe đua chạy điện có tên "La JamaisContente "vào năm 1899 được thiết kế bởi Cammelle Jénatzy và có thể đạt được vận tốc tối đa 105,88 km/h. Còn tại Mỹ phải đến những năm cuối của thế kỷ XIX thì ô tô điện mới bắt đầu được chú ý đến bởi người tiêu dùng sau khi nhà thiết kế A.
Ryker trình làng chiếc xe điện 3 bánh của mình. La Jamais Contente (1899) - Cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20, trào lưu sử dụng ô tô điện trở nên bùng nổ trong xã hội vì những điểm mạnh của mình. Khi này, các loại xe chạy bằng hơi nước và xăng đều có nhiều tiếng ồn ào và hiệu suất cũng không cao. Trong khi ấy, xe điện thì êm ái hơn, không rung lắc, đặc biệt không có khói và mùi xăng.
Do đó vào thập niên đầu tiên của thế kỷ XX, ô tô điện đã trở thành một trào lưu tại Hoa Kỳ. Theo thống kê thì trong giai đoạn này, trung bình 100 người sở hữu ô tô tại Mỹ thì số lượng ô tô chạy bằng hơi nước khoảng 4 40%, 22% ô tô chạy bằng xăng,dầu và có đến 38% là ô tô chạy bằng điện. Tuy nhiên, sự lui tàn của ô tô điện cũng đến khá nhanh vì những nguyên nhân sau : - Giá nguyên liệu khí đốt giảm : Vào thời điểm này, các nước đã tìm thấy những mỏ dầu lớn trên toàn cầu dẫn đến việc hạ giá thành của dầu và các sản phẩm dẫn xuất trên thế giới. Vấn đề nhiên liệu đối với xe chạy động cơ đốt trong trở nên dễ dàng.
- Chi phí mua lần đầu cao: Tại thời điểm năm 1928, một chiếc ô tô chạy điện có giá khoảng 1750 USD, trong khi đó một chiếc xe chạy xăng chỉ có giá khoảng 650 USD. - Hạn chết về mặt kỹ thuật: Những phát triển về công nghệ chế tạo trên ô tô sử dụng động cơ đốt trong có những tiến bộ vượt bậc: Charles Kettering đã phát minh ra bộ khởi động cho xe chạy xăng, Henry Ford đã phát minh ra các động cơ đốt trong có giá thành thấp,… - Giá trị sử dụng : Ô tô điện không thể di chuyển quãng đường dài hơn so với xe chạy xăng và thời gian nghỉ giữa mỗi lần nạp nhiên liệu là quá lâu. Đến năm 1930, ô tô điện gần như hoàn toàn biến mất trên thị trường. Trong khi đó, ô tô sử dụng động cơ đốt trong lại bắt đầu thời kì bùng nổ.
- Giữa thế kỷ 19, sau khi chiến tranh thế giới thứ 2 kết thúc. Sư thiệt hại mà chiến tranh gậy ra với các nước là vô cùng nặng nề ảnh hưởng không nhỏ về nhiều mặt trong đó có 2 vấn đề chính là tài nguyên cạn kiệt và thiếu hụt nguồn nhiên liệu. Trước tình hình đó xe điện bất ngờ hưởng lợi và trở lại cuộc đua trên thị phần giao thông vận tải toàn thế giới. - Năm 1970, nhu cầu về nguồn năng lượng bùng nổ tại Mỹ đã làm cho giá xăng tăng cao kỉ lục bắt buộc phải có chính sách thay đổi nhằm giải quyết vấn đề.
Do đó sư quay trở lại phát triển xe điện là thiết yếu với nhu cầu hiện tại. Các tập đoàn sản xuất ô tô được giao trọng trách tiên quyết là nghiên cứu cùng lúc phát triển nhằm đưa ô tô điện trở lại với chi phí thấp hơn, giúp xử lý vấn đề nhiên liệu. - Đến năm 1982, tập đoàn General Motors (GM) tạo ra chiếc xe hơi hybrid đầu tiên chạy cùng lúc cả xăng và điện. Khoảng vài năm sau đó, Gm tiếp tục đưa ra mẫu xe điện EV1 và tiến hành sản xuất hàng loạt.
Tại châu Á, Toyota đã tạo nên một bước ngoặt nhằm khẳng định tên tuổi của mình khi lần đầu tiên cho ra mắt mẫu xe hybrid Toyota Prius. Toyota Prius (1997) - Liên tiếp những năm sau đó các hãng ô tô lớn trên khắp thế giới từ châu Á, châu Mỹ, châu Âu,… liên tiếp tung ra những mẫu xe điện của mình. Dù ô tô điện hoặc ô tô hybrid đã được quan tâm trở lại sau một khoảng thời gian dài từ định hướng của chính phủ 6 nhiều quốc gia cho đến bản thân các tập đoàn xe hơi lớn tuy nhiên sự phát triển của nó vẫn bị chững lại vào khoảng cuối thập niên 1990 và đầu thập niên 2000 do những vấn đề gây tranh cãi về việc ô tô điện có thật sự đang bảo về môi trường khi mà các giải pháp xử lý pin thải của xe điện còn nhiều hạn chế. - Năm 2003, Công ty Tesla Motors được thành lập tại bang California (Hoa Kỳ).
Ba năm sau Tesla Motors tung ra thị trường mẫu xe điện đầu tiên của hãng có tên Tesla Roadster. Đây cũng là mẫu ô tô thuần điện đầu tiên trên thế giới có khả năng chạy trên cao tốc. Mặc dù vậy sự quan tâm của người tiêu dùng đối với ô tô điện nhìn hung vẫn chưa tích cực. Năm 2009, đứng trước nguy cơ phá sản do thiếu hụt nguồn đầu tư và làm ăn không hiệu quả, bộ Năng lượng Mỹ đã tiến hành trao tặng khoản vay trị giá 8 tỷ USD đối với một số nhà sản xuất xe hơi bao gồm Ford, Nissan và cả Tesla.
Cũng nhờ khoản vay trên, Tesla đã bước ra khỏi bờ vực phá sản để một thập niên sau trở thành cái tên đứng đầu trong lĩnh vực sản xuất ô tô nói chung và ô tô điện nói riêng trên toàn cầu. Đến năm 2010, hai hãng ô tô nổi tiếng của Nhật Bản là Nissan và Mitsubishi đưa ra mẫu ô tô điện đầu tiên của mình. là Nissan Leaf và Mitsubishi i-MiEV.Tesla rodster (2006) 7 Hình 2. Nissan Leaf (2010) Hình 2.
Mitsubishi i-MiEV (2010) 8 - Sau cú “chết hụt” của mình, Tesla nhận ra việc tất yếu cần phải làm cho sử phát triển của xe điện là việc xây dựng mạng lưới trạm sạc. Khi hệ thống hạ tầng dành cho ô tô điện được cải thiện thì khi đó ô tô điện mới có cơ sở để tiếp tục tăng trưởng. Năm 2016, khi Tesla đưa ra thị trường mẫu xe Tesla Model 3. Đây là mẫu ô tô điện chỉ có giá bán lẻ 35.000 USD, môt mức giá vô cùng hợp lý trong bối cảnh giá thành ô tô điện hiện tại vẫn còn cao so với mặt bằng chung.
Sau sự xuất hiện của Tesla Model 3 đã đẩy mạnh làn sóng trong cuộc chạy đua nghiên cứu và phát triển xe điện trên thế giới. Tesla đã thuyết phục được các nhà quản lý lẫn người tiêu dùng về những điểm mạnh và lợi ích của xe điện trong xu thế phát triển giao thông hiện đại. Bên cạnh vấn để muôn thủa của loại người là môi trường và nguồn tài nguyên đang dần cạn kiệt. Tesla Model 3 (2016) - Vậy điều gì đã làm cho ô tô điện trở thành xu hướng phát triển chung của ngành công nghiệp sản xuất và lắp ráp ô tô trên tàng thế giới : - Vấn đề bảo vệ môi trường : Sau thời kì công nghiệp hóa hiện đại hóa bùng nổ, thế giới phải đối mặt với nhiều vấn để về môi trường như ô nhiểm không khí, hiệu ứng nhà kính,… Mà trong đó khí thải từ ô tô đóng một phần không nhỏ trong chuyện này.
Do đó mục tiêu hiện tại là khuyến khích sử dụng những sản phẩm phát sinh ít khí thải, thân thiện, hướng tới mục tiêu chung bảo vệ môi trường. - Sự hỗ trợ từ chính phủ các nước : Hiện tại, chính phủ các nước thành liên thuộc liên minh châu Âu(EU), Hoa Kỳ, Canada, Trung Quốc, Nhật Bản,… đều đang có nhiều 9 chính sách khuyến khích, hỗ trợ người dân trong việc mua ô tô điện. Ngoài ra các hãng sản xuất ô tô cũng được hưởng lợi từ các chính sách nhằm giảm giá thành từ đó khiến giá ô tô điện ngày càng cạnh tranh với ô tô truyền thống. Thậm chí, hiện nay nhiều quốc gia đã lên kế hoạch “khai tử” các phương tiện sử dụng động cơ đốt trong và khuyến khích việc sản xuất, sử dụng các phương tiện không phát thải như ô tô điện.