EV và FCV là xe gì? So sánh xe ô tô điện EV và xe FCV?
Xe điện nói chung hay xe ô tô điện, xe máy điện,...đang là xu thế phát triển của thời đại. Hiện nay không chỉ các hãng xe hơi nổi tiếng trên thế...
Xe điện nói chung hay xe ô tô điện, xe máy điện,…đang là xu thế phát triển của thời đại. Hiện nay không chỉ các hãng xe hơi nổi tiếng trên thế giới; mà còn cả Việt Nam đang dần chuyển mình sang sản xuất xe điện. Trong tương lai gần, động cơ điện sẽ được thay thế bởi động cơ đốt trong.
Contents
EV và FCV là xe gì?
Xe EV
EV là viết tắt của từ Electric Vehicle – Xe ô tô điện. 100% dùng năng lượng điện để hoạt động. Xe EV dùng động cơ điện 100% để dẫn động thay vì một động cơ đốt trong (xăng, dầu diesel). Năng lượng điện được lưu trữ trong Pin, có thể sạc đầy nhiều lần sau khi dùng hết.
EV tức là loại xe bốn bánh, chạy điện! Một số nơi vẫn hay gọi ô tô điện là “Electric Car”. Từ này khá dài và khó đọc; khó viết, dễ bị thay thế bằng từ khóa chuyên sâu: EV. Hiện “ô tô điện” chỉ chiếm 1% trên thị trường ô tô toàn cầu.
Xe FCV
FCV là viết tắt của Fuel Cell Vehicle – Xe ô tô điện chạy nhiên liệu khí Hydro hóa lỏng (khí H2, hydrogen). Tức là, nó dùng phản ứng Hydro với Oxy để tạo ra điện; giúp động cơ điện hoạt động. Pin của FCV có thể lưu trữ dòng điện tái sinh khi xe hoạt động.
FCV là xe thế hệ sau của xe EV, nên nó có nhiều ưu điểm nổi trội hơn. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cũng tương tự như xe EV vì nó cũng là dòng ô tô điện.
So sánh xe EV và xe FCV
| Xe EV | Xe FCV |
| Dùng điện sạc Pin | Dùng điện từ Hydro, sạc Pin |
| Tối đa 320 km/ lần sạc | Tối đa 500 km/ lần nạp |
| Pin cũ thải ra môi trường | An toàn môi trường |
| Thời gian sạc 3 – 15 phút | Thời gian nạp ~1 phút |
| Hiệu năng cao | Hiệu năng cao |
| Giá rẻ hơn xe thường | Giá rẻ hơn EV, xe thường |
| Tự nạp điện tái sinh | Tự nạp điện tái sinh |
| Chi phí sạc điện rẻ |
Chi phí Hydro lỏng rẻ |
Xem thêm về các dụng cụ dùng pin của KS Tools: Dụng cụ dùng pin
Cấu trúc xe EV và xe FCV
Cấu tạo cơ bản của xe EV: Pin năng lượng, động cơ điện dẫn động, điện tử công suất và phanh tái sinh. Một trong những yếu tố giúp xe EV có thể vận hành liên tục là trạm sạc. Tuỳ theo dòng xe mà có thể có đến 4 động cơ điện ở 4 bánh.
Thứ nhất: Cấu tạo hệ thống Pin
Hệ thống Pin rất quan trọng trong cấu trúc xe EV. Nó có kích thước tương đối lớn và đặt dưới gầm sàn xe. Pin lithium-ion được dùng trong hệ thống xe EV: là loại pin có thể sạc đi sạc lại nhiều lần. Trong quá trình sạc, các ion Li chuyển động từ cực dương sang cực âm; và trái lại trong quá trình xả.
Hiệu điện thế của xe EV dao động từ 400V. Như vậy đây cũng là nhược điểm lớn của xe EV. Bởi năng lượng mà pin có thể chứa hoặc nạp vào sau mỗi lần sạc khá khiêm tốn so với 1 bình xăng thông thường. Hơn thế, thời gian dành cho việc sạc là lâu hơn rất nhiều so với việc nạp xăng. Đây cũng là bộ phận quan trọng có mức giá lớn chiếm 1/3 giá của cả 1 chiếc xe EV.
Hiện nay, với những công nghệ kỹ thuật hiện đại. Các hãng sản xuất đều tập chung chủ yếu cải thiện hơn về hệ thống Pin. Pin lithium-ion có thể nạp năng lượng pin lớn và rút ngắn thời gian sạc.
Thứ 2: Động cơ điện
So với động cơ đốt trong thông thường thì người lái sẽ cảm nhận rõ rệt về động cơ điện của xe EV.
Các loại động cơ điện được sử dụng phổ biến: động cơ đồng bộ 3 pha, động cơ không đồng bộ 3 pha.
Động cơ điện rất nhỏ, gọn, nhẹ. Nhiều hãng xe thậm chí còn trang bị mỗi động cơ điện cho một bánh xe. Giúp xe có khả năng dẫn động 4 bánh toàn thời gian mà không cần trang bị bộ vi sai; làm cho người lái có những trải nghiệm vô cùng mới, rất thật chân.
Thứ 3: Trạm sạc điện
Trạm sạc điện là trạm biến thể chuyển hoá dòng điện để xe dùng sạc đa năng nạp năng lượng điện vào ắc quy. Các hãng xe ô tô điện muốn phát triển hơn nữa trong tương lai gần; thì trạm sạc điện là một trong những yếu tố phải quan tâm hàng đầu.
Theo đó, trong tương lai gần công nghệ mới cho phép xe EV sạc nhanh trong 3 phút đi được 100 km. Như vậy việc nạp năng lượng pin sẽ nhanh hơn hoặc bằng với thời gian đổ xăng.
Tuy nhiên các chuyên gia cũng cảnh báo rằng: việc sạc nhanh chỉ dùng trong những trường hợp khẩn cấp. Bởi việc sạc nhanh sẽ là một trong những nguyên nhân chính khiến Pin ô tô điện của bạn nhanh bị tổn thọ.
Xem thêm bài viết: Tuổi thọ pin xe ô tô điện và cách để kéo dài tuổi thọ pin?
Thứ 4: Điện tử công suất
Hệ thống điện tử công suất (Power Electronics) là hệ thống không thể thiếu của xe ô tô điện. Đây là hệ thống giúp: Chuyển hóa tính chất của dòng điện để động cơ chạy điện hoạt động.
Có 2 hệ thống điện tử công suất:
Một bộ chuyển đổi AC/DC: điện xoay chiều thành một chiều ở đầu vào, sạc điện cho ắc quy. Một bộ chuyển hóa DC/AC ở đầu ra ắc quy, phân phối năng lượng điện cho động cơ điện.
Vì sao cần đến 2 hệ thống điện tử công suất:
Dòng điện chúng ta thường dùng là AC (dòng điện xoay chiều); đây cũng là dòng điện dùng để phân phối cho Stator của động cơ điện. Tuy nhiên, ắc quy mà xe điện sử dụng lại chỉ có thể dự trữ được dòng điện DC một chiều và chỉ phân phối điện một chiều.
Vì vậy, toàn bộ hệ thống điện thiết kế trên xe điện nói chung và xe EV nói riêng; đều phải dựa trên khả năng của hệ thống điện tử công suất này.
Thứ 5: Phối hợp truyền động
Hệ thống truyền động EV (xe ô tô điện) là sự kết hợp động cơ, hộp số và các thành phần truyền động khác tạo thành một hệ thống đóng vai trò quyết định phạm vi hoạt động và hiệu suất của xe.
EV có thể có 4 động cơ điện ở 4 bánh, vì vậy cần một hệ thống AI (Trí tuệ nhân tạo) tự động phối hợp truyền động này thành đồng nhất khi xe di chuyển. Hiện công nghệ này đã hoàn thiện ổn định và an toàn. Có thể nói, hệ thống này giúp tự động thăng bằng mọi truyền động trên xe.
Thứ 6: Phanh tái sinh
Phanh tái sinh hay còn gọi là phanh thu hồi năng lượng. Tính năng này giúp thu hồi lại năng lượng khi phanh xe và dùng để sạc ắc quy. Bạn sẽ không thể thu hồi được 100% lượng năng lượng này đó là điều tất nhiên; nếu bạn đi và phanh liên tục nhưng ắc quy vẫn giảm dần.
Ngoài ra còn tồn tại các hệ thống khác như:
Hệ thống nhiệt (làm mát): Giúp duy trì một phạm vi nhiệt độ hoạt động thích hợp của động cơ, động cơ điện, điện tử công suất và các thành phần khác.
Truyền động (điện): Truyền tải năng lượng cơ học từ động cơ kéo điện để lái các bánh xe. Bộ pin kéo: Lưu trữ điện để sử dụng bởi động cơ kéo điện.
Pin phụ trợ hoàn toàn bằng điện: pin phụ phân phối điện cho các phụ kiện xe điện.
Cấu trúc xe FCV?
FCV là viết tắt (Fuel Cell Vehicle) – Xe ô tô điện chạy nhiên liệu khí Hydro hóa lỏng (khí H2, hydrogen). Tức là, nó dùng phản ứng Hydro với Oxy để tạo ra điện; giúp động cơ điện hoạt động. Pin của FCV có thể lưu trữ dòng điện tái sinh khi xe hoạt động.
FCV cũng là xe ô tô điện nên về đặc điểm cấu tạo, cấu trúc hoạt động giống như xe EV. Chỉ khác cách tạo năng lượng điện từ Hydro.
