Ưu và nhược điểm của ô tô điện

Có những mặt tích cực và tiêu cực khi sở hữu một chiếc xe chạy bằng pin-điện, hybrid hoặc plug-in hybrid.

Nếu dự báo của các nhà quản lý và nhà sản xuất ô tô là chính xác, tương lai của ô tô sẽ phụ thuộc rất nhiều vào động cơ điện-pin. Nhưng chúng ta không sống trong tương lai, chúng ta sống trong hiện tại. Đây là thời điểm chuyển đổi tuyệt vời cho ngành công nghiệp, nhưng có một vài nút thắt vẫn cần phải giải quyết.

Xe điện hoạt động hiệu quả, êm ả và có bộ mô-men xoắn xịn xò. Chúng cũng có thể đắt tiền, có xu hướng nặng và bị cản trở bởi cơ sở hạ tầng sạc công cộng hạn chế - điều mà chúng ta hy vọng sẽ trở nên tốt hơn trong những năm tới. Có một số lợi ích khi chọn một số mức độ điện khí hóa trong chiếc xe tiếp theo của bạn, nhưng một số đánh đổi được áp dụng.

Điều gì định nghĩa một chiếc xe điện?

Trong bối cảnh ô tô ngày nay, ô tô điện được định nghĩa là phương tiện chở khách sử dụng động cơ truyền động điện để đẩy. Định nghĩa rộng này, về mặt kỹ thuật bao gồm một số thiết lập hệ thống truyền động của các loại xe hybrid.

Một chiếc hybrid, chẳng hạn như Toyota Prius, đốt nhiên liệu hóa thạch để cung cấp năng lượng cho động cơ đốt trong của xe, sau đó đóng vai trò tạo ra điện cần thiết để cung cấp năng lượng cho động cơ truyền động điện của ô tô (một bộ pin trên xe lưu trữ năng lượng này). Xe plug-in-hybrid (PHEV) có cùng khái niệm này và thêm tùy chọn để lấy năng lượng từ nguồn bên ngoài, chẳng hạn như lưới năng lượng, nhờ cổng sạc ngoài. PHEV cho phép hoạt động tầm ngắn chỉ bằng năng lượng pin. Khi đủ năng lượng của pin bị cạn kiệt, PHEV dựa vào động cơ xăng để đóng vai trò là máy phát điện hoặc nguồn năng lượng cho các bánh xe truyền động.

Những người muốn lái xe điện không phát thải hiện có hai lựa chọn để lựa chọn: xe điện chạy bằng pin nhiên liệu hydro (HFCV hoặc FCEV) và xe điện chạy pin (BEV). Thiết lập trước đây sử dụng pin nhiên liệu trong buồng đốt để phản ứng với nhiên liệu hydro (được lưu trữ trong bình chứa trên tàu) với oxy để sản xuất điện cung cấp năng lượng cho động cơ truyền động điện của phương tiện như vậy. Sự kết hợp của hai hóa chất này (hydro và oxy) dẫn đến HFCV thải hơi nước.

Tuy vậy, cơ sở hạ tầng hydro hạn chế ở Mỹ gây khó khăn cho việc tiếp nhiên liệu cho HFCV. Như vậy, hai chiếc HFCV hiện đang được cung cấp ở Mỹ, Toyota Mirai sedan và Hyundai Nexo SUV, được bán nghiêm ngặt ở California, một tiểu bang có cơ sở hạ tầng nhiên liệu hydro hiện có nhưng vẫn chưa đạt tiêu chuẩn.

Do đó, BEV là lựa chọn duy nhất cho những người muốn chuyển sang một chiếc xe không khí thải. Giống như PHEV, BEV có cổng sạc ngoài cho phép chủ sở hữu sạc bộ pin trên xe bằng cách sử dụng năng lượng từ nguồn bên ngoài, chẳng hạn như lưới năng lượng cục bộ. Không giống như PHEV, BEV không có động cơ đốt trong (ICE) trong buồng để phục vụ như một máy phát điện hoặc nguồn đẩy. Không có ICE để mang theo, BEV có bộ pin dung lượng lớn hơn cho phép chúng lái xe xa hơn giữa các lần sạc.

Ưu và nhược điểm của điện khí hóa một phần hybrid

Ưu điểm: Xe hybrid mang lại khả năng tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn mà không cần thay đổi thói quen sử dụng

Xe hybrid không yêu cầu bạn phải thay đổi thói quen lái xe để thay đổi tác động của mình. Những chiếc xe này không phụ thuộc vào điện, vì cả hai đều có động cơ đốt trong trên xe đốt xăng (hoặc dầu diesel trên thị trường khác), rất dễ tìm thấy ở bất kỳ trạm xăng nào. PHEV cũng giống như vậy, tuy nhiên, chúng cung cấp cho chủ sở hữu cơ hội thử sức với điện năng. Muốn giới hạn khí thải? Hãy cắm vào sạc viên pin để tận hưởng sự hỗ trợ của hệ thống điện hoàn toàn.

Nhược điểm: PHEV phù hợp với việc đi lại trung bình

Theo Cục điều tra dân số Hoa Kỳ, thời gian đi làm một chiều trung bình của các tài xế Mỹ lên đến khoảng 28 phút mỗi chiều mỗi ngày. PHEV, chẳng hạn như Toyota RAV4 Prime hoặc Kia Sorento Plug-in Hybrid, có khả năng lái xe giữa 30-40 dặm trên năng lượng pin một mình. Trong những chiếc PHEV như thế này, có thể bạn chỉ sử dụng xăng khi đi trên một ổ đĩa kéo dài.

Ưu điểm: Sạc không phải là vấn đề lo ngại

Hiện tại chưa thể mua một thùng chứa điện bù cho một chiếc xe điện khi nó hết điện. Tuy nhiên, chỉ cần vài gallon xăng để cho phép một loại xe hybrid hoặc plug-in hybrid tiếp tục di chuyển. Ngoài ra, khác với cơ sở hạ tầng sạc (mà thừa nhận rằng đang ngày càng cải thiện và phát triển), các trạm xăng hiện có ở khắp mọi nơi.

Nhược điểm: Bảo trì động cơ đốt trong

Vì có động cơ đốt trong trên xe hybrid và plug-in hybrid, các loại xe này vẫn cần bảo dưỡng bình thường như bất kỳ xe chạy bằng xăng nào. Trong khi đó, động cơ điện cần ít bảo dưỡng hơn. Tuy nhiên, cũng không phải tất cả là điều tồi tệ. Nhờ sử dụng hệ thống phanh tái tạo từ động cơ điện, hệ thống phanh của xe điện thường có tuổi thọ lâu hơn và yêu cầu ít dịch vụ hơn so với xe chỉ sử dụng động cơ đốt trong.

Nhược điểm: Vẫn đốt nhiên liệu hóa thạch

Các hybrid chạy xăng vẫn đốt nhiên liệu hóa thạch, có nghĩa là những chiếc xe này vẫn tạo ra các khí thải có hại. Khả năng của PHEV chạy loanh quanh trên điện năng một mình có nghĩa là người tiêu dùng có thể phần lớn tránh phải khởi động động cơ xăng. Tuy nhiên, nó chắc chắn sẽ bật lên và bắt đầu đốt nhiên liệu.

Ưu và nhược điểm của xe điện chạy bằng pin nhiên liệu hydro

Ưu điểm: Công nghệ hoạt động

Toyota Mirai dành riêng cho thị trường California có phạm vi hoạt động lên đến 402 dặm và có thể được tiếp nhiên liệu gần như nhanh như một chiếc xe chạy bằng xăng. Nó mượt mà và tinh tế như một chiếc EV, và ít phức tạp hơn một chiếc PHEV.

Nhược điểm: Khó để tìm thấy một trạm nhiên liệu

Nếu cơ sở hạ tầng cho sạc điện vẫn còn non trẻ, thì cơ sở hạ tầng hydro vẫn còn chưa hình thành. Hiện tại, HFCV thực sự chỉ có ý nghĩa trong các ứng dụng hạn chế (chủ yếu ở California), hoặc có lẽ để sử dụng cho đội tàu.

Ưu và nhược điểm của xe điện chạy pin

Ưu điểm: Hiệu suất và cung cấp năng lượng

BEV có khả năng di chuyển cực kỳ nhanh. Chỉ cần nhìn vào Rivian R1T, một chiếc xe bán tải điện nặng hơn 7000 pound đã tăng tốc lên 60 dặm / giờ trong 3,0 giây dưới đồng hồ của chúng tôi. Nhưng lợi ích của động cơ điện không chỉ giới hạn ở khả năng tăng tốc đường thẳng. Nhờ mô-men xoắn gần như tức thì của động cơ điện, ngay cả những chiếc xe BEV có công suất khiêm tốn cũng có xu hướng cảm thấy khá mạnh mẽ trong các tình huống lái xe thông thường.

Ưu điểm: Động cơ sạch

Không có khí thải (và do đó không có khí thải từ ống xả), động cơ điện sạch hơn nhiều so với động cơ xăng. Tất nhiên, việc xe điện sạch hơn bao nhiêu so với các xe chạy bằng xăng phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Ví dụ, nếu nhà máy điện địa phương của bạn sản xuất điện bằng cách đốt nhiên liệu hóa thạch, thì lợi ích môi trường ròng của xe điện sẽ giảm đi. Tuy nhiên, không phải tất cả đều là điều tồi tệ. Trong khi nhiều nhà máy điện tại Mỹ đốt chất hóa thạch, các trang trại năng lượng mặt trời và gió có thể bổ sung cho lưới điện, giảm bớt bất kỳ khí thải nào được sản xuất gián tiếp bởi các xe điện.

Nhược điểm: Ít bảo trì hơn

Do thực tế động cơ điện có ít bộ phận chuyển động hơn động cơ đốt trong, xe điện yêu cầu bảo trì ít hơn so với các đối tác chạy bằng khí đốt và diesel. Thậm chí tốt hơn, thực tế EV sử dụng phanh tái tạo để giảm tốc độ, có nghĩa là những chiếc xe này sử dụng phanh cơ học ít thường xuyên hơn. Như vậy, các bộ phận phanh trên EV có xu hướng hao mòn với tốc độ chậm hơn nhiều so với những chiếc xe có động cơ đốt trong.

Nhược điểm: Bộ pin đắt đỏ

Theo Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, tuổi thọ dự kiến của bộ pin EV là từ 10 đến 12 năm. Điều đó nói rằng, các bộ pin có thể kéo dài hơn ước tính của họ. Tuy nhiên, một khi bộ pin hỏng, việc thay thế nó khá tốn kém. Đến thời điểm hiện tại, việc thay thế viên pin mới có giá hàng ngàn đô la, nếu không phải hàng chục nghìn đô la. Những giá này sẽ có thể giảm khi càng có nhiều xe điện được đưa vào sử dụng. Tương tự, người tiêu dùng có thể tiết kiệm một số tiền bằng cách mua một viên pin đã qua sử dụng cho xe điện của họ.

Nhược điểm: Sạc phức tạp

Cơ sở hạ tầng sạc EV của Mỹ vẫn còn khá yếu, điều đó có nghĩa là có thể khó tìm thấy một bộ sạc có sẵn, chứ đừng nói đến một bộ sạc hoạt động, ở những nơi công cộng. Về mặt tích cực, cách tiết kiệm chi phí và hiệu quả nhất để sạc EV là thông qua bộ sạc tại nhà. Cụ thể, khi kết nối với bộ sạc Cấp 240 2 volt, điều này sẽ đảm bảo EV của bạn được sạc đủ qua đêm. Tùy thuộc vào EV cụ thể mà bạn sở hữu, phạm vi được thêm vào qua đêm sẽ là quá đủ để đáp ứng nhu cầu lái xe hàng ngày của bạn.

Nhược điểm: Vấn đề về sức kéo

Sự phức tạp của cơ sở hạ tầng sạc của Mỹ cũng trở nên trầm trọng hơn với sức kéo. Với những chiếc như Ford F-150 Lightning và Rivian R1T có khả năng kéo lần lượt lên tới 10.000 và 11.000 pound, kỷ nguyên kéo bằng EV đang đến gần với chúng ta. Thật không may, làm như vậy sẽ gây thiệt hại cho phạm vi di chuyển. Chúng tôi phát hiện ra rằng cả hai chiếc Lightning và R1T được xếp hạng EPA bị giảm đi gần hai phần ba khi kéo một chiếc xe nặng 6100 pound. Trừ khi khu trại hoặc bến tàu cách xa, bạn có thể vẫn tốt hơn khi dựa vào một chiếc xe có động cơ đốt trong để làm các nhiệm vụ kéo của mình, vì trong môi trường hiện nay, tìm một trạm xăng dễ hơn là một trạm sạc.