Tổng quan tình hình nghiên cứu ô tô điện trên thế giới và tại Việt Nam pptx

Tổng quan tình hình nghiên cứu tơ điện giới Việt Nam Theo dự báo tạp chí Discovery, tơ điện công nghệ bùng nổ năm 2011 Ban Biên tập xin giới thiệu với bạn đọc loạt viết ô tô điện tổng quan nghiên cứu, phát triển giới Việt Nam Sơ lược lịch sử ô tô điện a Thời kỳ đầu Ơ tơ điện khơng phải khái niệm mà thực tế có lịch sử lâu đời Từ đầu kỷ 19, xe chạy nguồn lượng điện có vị cạnh tranh tương đương với xe chạy động nước Vào khoảng năm 1832 1839, Robert Anderson người Scotland phát minh loại xe điện chuyên chở Năm 1842, hai nhà phát minh người Mỹ Thomas Davenport Scotsmen Robert Davidson trở thành người đưa pin vào sử dụng cho ô tô điện Đến năm 1865, Camille Faure thành công việc nâng cao khả lưu trữ điện pin, giúp cho xe điện di chuyển quãng đường dài Pháp Anh hai quốc gia đưa ô tô điện vào phát triển hệ thống giao thông vào cuối kỷ 18 a) Chiếc xe đua La b) Edison xe Jamais Contente (1899) Detroit (1914) Hình Ơ tơ điện thời kỳ đầu (nguồn : Wikipedia) b Suy yếu biến Đến đầu kỷ 20, ô tô điện trở nên yếu so với ô tô sử dụng động đốt nguyên nhân sau: - Vào thời điểm này, người ta tìm mỏ dầu lớn giới dẫn đến việc hạ giá thành dầu sản phẩm dẫn xuất toàn cầu Vấn đề nhiên liệu cho xe chạy động đốt trở nên đơn giản - Về giá thành, năm 1928, xe chạy điện có giá khoảng 1750 USD, xe chạy xăng có giá khoảng 650 USD - Về mặt kỹ thuật, công nghệ chế tạo động đốt cơng nghiệp tơ có tiến vượt bậc: Charles Kettering phát minh khởi động cho xe chạy xăng, Henry Ford phát minh động đốt có giá thành hạ, v.v Kết đến năm 1935, ô tô điện gần biến cạnh tranh với xe chạy động đốt c Sự trở lại phát triển Bắt đầu từ thập niên 60, 70 kỷ trước, giới phải đối mặt với hai vấn đề lớn mang tính tồn cầu: - Vấn đề lượng: nguồn lượng hóa thạch dầu mỏ, than đá khơng phải vơ tận, chúng có khả bị cạn kiệt tái tạo Các phương tiện giao thông sử dụng trực tiếp nguồn lượng (xăng, dầu) chắn không tồn tương lai Trong đó, điện loại lượng linh hoạt, chuyển hóa từ nhiều nguồn lượng khác, có nguồn lượng tái tạo vơ tận lượng gió, mặt trời, sóng biển, v.v Do vậy, phương tiện sử dụng điện phương tiện tương lai - Vấn đề mơi trường: khơng khó để nhận mơi trường bị ô nhiễm nghiêm trọng, mà nguyên nhân khí thải từ phương tiện giao thơng, đặc biệt tơ Ơ tô điện lời giải triệt vấn đề hồn tồn khơng có khí thải Như vậy, ta thấy ô tô điện giải pháp tối ưu cho hai vấn đề lớn, lý khiến trở thành mối quan tâm đặc biệt từ nửa sau kỉ 20 trở lại đây, ngày trở thành mối quan tâm lớn ngành công nghiệp ô tô nhà khoa học tồn giới Tình hình nghiên cứu phát triển ô tô điện giới a Hoa Kỳ Năm 2009, chuyến thăm Trung tâm Nghiên cứu Ơ tơ điện Edison miền Nam California, tổng thống Mỹ Barack Obama duyệt khoản chi 2,4 tỷ USD cho việc nghiên cứu ô tô điện Khoản chi từ ngân sách phân bổ sau: Từ cấu khoản chi trên, ta thấy nguồn lượng hệ truyền động vấn đề then chốt nghiên cứu ô tô điện Các vấn đề trình bày chi tiết sau loạt Hình Phân bổ khoản chi cho nghiên cứu ô tô điện Hoa Kỳ từ năm 2009 [1] b Châu Âu Tại Châu Âu, xe plug-in hybrid biến đổi điện tử cơng suất vấn đề quan tâm nghiên cứu Ơ tơ điện lai (plug-in hybrid electric vehicle) loại xe sử dụng hỗn hợp lượng xăng điện tên gọi “hybrid” Thuật ngữ “plug-in” cho biết xe có nạp tích hợp sẵn, người dùng cần cắm điện vào nguồn lưới dân dụng mà khơng cần nạp bên ngồi Một số dòng xe hybrid lưu hành Việt Nam Toyota Prius, Ford Escape Hybrid, Honda Civic Hybrid, v.v Hình Cấu hình xe plug-in hybrid c Nhật Bản Tại Nhật Bản, hãng ô tô lớn đưa mẫu xe điện (pure Evs) thị trường Nissan “trống giong cờ mở” với Nissan Leaf, Mitsubishi hãng tung xe điện thương phẩm với i-MiEV Xe i-MiEV giới thiệu Việt Nam triển lãm Ơ tơ Vietnam Motor Show 2010 Để đưa thị trường mẫu xe ô tô điện i-MiEV, hãng Mitsubishi Motors 40 năm nghiên cứu Từ ấp ủ ý tưởng xe ô tô điện, thức bắt đầu nghiên cứu từ năm 1966, nay, hãng Mitsubishi Motors chế tạo 10 mẫu xe concept với 500.000 km chạy thử nghiệm tồn cầu Lộ trình nghiên cứu cho hình sau: Trong giới nghiên cứu, trường đại học lớn Nhật có phịng thí nghiệm, trung tâm nghiên cứu tơ điện Trung tâm nghiên cứu lãnh đạo Giáo sư Yoichi Hori (sau gọi tắt Hori-Lab) Viện Khoa học Công nghiệp, Trường Đại học Tokyo đơn vị tiên phong nghiên cứu xe điện Nhật Bản Những nghiên cứu Hori-Lab tập trung vào lĩnh vực chính: (i) Điều khiển chuyển động (Motion Control) (ii) Hệ thống lượng cho xe (Vehicle Power System) Hình Lộ trình 40 năm nghiên cứu ô tô điện Mitsubishi Motors (Hình ảnh tác giả chụp từ poster giới thiệu sản phẩm hãng Mitsubishi Triển lãm Ơ tơ Vietnam Motor Show 2010) Lĩnh vực (i) điều khiển chuyển động thực với nhánh sau: - Điều khiển chuyển động bám Hình Xe ô tô điện i-MiEV đưa thị trường mặt đường - Điều khiển ổn định động học thân xe sở quan sát biến trạng thái quan sát nhiễu - Điều khiển hệ thống lái Lĩnh vực (ii) nghiên cứu hệ thống lượng cho xe tập trung vào hai nhánh chính: - Sử dụng cơng nghệ siêu tụ điện (Ultra-capacitor) tích trữ lượng - Sử dụng công nghệ truyền tải điện không dây (Wireless Power Transmission) Các nghiên cứu Hori-Lab thực nghiệm hệ thống xe điện thí nghiệm xây dựng trung tâm gồm xe UOT Electric March I, II sử dụng nguồn ắc quy hệ thống xe điện nhỏ COMS 1, 2, chạy hoàn toàn siêu tụ điện (a) Xe điện nhỏ COMS3 (b) Xe điện UOT sử dụng siêu tụ Electric March II Hình Xe điện thí nghiệm Hori-Lab Hình Xe điện OLEV nạp điện không dây online KAIST d Hàn Quốc Trung Quốc Công nghệ truyền tải điện không dây ứng dụng xe điện khai Hình Xe bus điện sử dụng thác mạnh mẽ siêu tụ Thượng Hải nhà nghiên cứu thuộc Viện Khoa học Công nghệ tiên tiến Hàn Quốc (KAIST) với dự án chế tạo xe điện nạp lượng từ đất suốt trình hoạt động (OnLine Electric Vehicle – OLEV) Các sản phẩm xe bus điện thuộc dự án chạy thử nghiệm tốt khuôn viên KAIST Công viên Grand Seoul Tại Thượng Hải, Trung Quốc, xe bus điện sử dụng siêu tụ hãng SINAUTEC gây tiếng vang mạnh mẽ Siêu tụ nạp nhanh chóng điểm dừng xe bus e Xu phát triển tơ điện Theo thời gian, ta có số mốc dự đoán sau: - Cuối năm 2010: Một số ô tô điện giới thiệu xuất thị trường - Năm 2011: Rất nhiều hãng cho đời sản phẩm ô tô điện (theo tuyên bố trước đó) - Năm 2015: Châu Á - Thái Bình Dương thị trường lớn tơ điện Về cấu hình xe, chuyên gia thống ô tô điện (pure EV) điểm phát triển cao ô tô điện, cấu hình xe lai (hybrid) bước đệm cơng nghệ q trình q độ từ xe chạy động đốt lên xe điện Ta tham khảo đánh giá Yole Development [2]:3 Ơ tơ điện Việt Nam Trong sóng nghiên cứu tơ điện lên mạnh mẽ giới Việt Nam, đối tượng chưa nhận quan tâm thích đáng nhà khoa học, giới doanh nghiệp nhà làm sách Qua khảo sát tình hình năm vừa qua, khẳng định Việt Nam chưa có nghiên cứu thực bản, khoa học mang tính hệ thống ô tô điện Trong vài năm trở lại đây, số sản phẩm xe điện mang tính thử nghiệm nghiên cứu chế tạo nhà khoa học nhà sáng chế không chuyên Việt Nam Một số sản phẩm mang tính chép đơn thuần, chế tác lại mẫu mã sau khơng tiếp tục phát triển Có thể kể số sản phẩm người Việt tự thiết kế chế tạo, năm 2008, ông Trần Văn Tâm sống Củ Chi – thành phố Hồ Chí Minh tự nghiên cứu chế tạo xe điện bánh có sức chứa người, tốc độ 35km/h, sử dụng động chiều 48V – 800W, ắc quy khô 12V/50Ah, chạy 40km nạp lần Đây thành công đáng khích lệ nhà sáng chế nghiệp dư, nhiên tiêu chất lượng xe thấp, xe chế tạo với phương pháp mang tính kỹ thuật, chưa có hàm lượng khoa học quy trình cơng nghệ Trong giới có bước tiến lớn công nghệ chế tạo ô tơ điện, Việt Nam đứng ngồi dịng chảy xu tất yếu Nếu khơng nhanh chóng triển khai nghiên cứu, nước ta lại tiếp tục bị lệ thuộc vào giới Tuy nhiên, phần lớn chưa thấy tính cấp thiết việc nghiên cứu ô tô điện Việt Nam Để làm rõ vấn đề này, ta cần trả lời hai câu hỏi: (a) Việt Nam có cần tơ điện khơng? (b) Việt Nam có cần nghiên cứu ô tô điện không? Hình Xu hướng phát triển tơ điện a) Việt Nam có cần tơ điện khơng? Ơ tơ điện góp phần giải vấn đề ùn tắc giao thông Ùn tắc giao thông Việt Nam vấn nạn, bùng nổ số lượng xe ô tô ngun nhân vấn đề Ơ tơ điện dĩ nhiên giải trọn vẹn tốn phức tạp này, góp phần vào lời giải mà lâu đau đầu tìm kiếm Các cơng nghệ trợ lái điện, điều khiển độc lập bánh, v.v cho phép người lái điều khiển ô tô điện linh hoạt, động, phù hợp với đường nhỏ hẹp (so với nước ngồi) Việt Nam Ơ tơ điện thân thiện với mơi trường Ơ nhiễm khơng khí khí thải từ xe tơ chạy xăng dầu diezel gây tổn hại cho môi trường sức khỏe người dân Trong trường hợp này, ô tô điện với lượng khí thải hồn tồn giải pháp lý tưởng Ơ tơ điện góp phần chấn hưng ngành công nghiệp ô tô nước ta Một vấn đề quan trọng làm đau đầu nhà quản lý yếu lạc hậu ngành công nghiệp tơ Việt Nam Các sách nhằm hỗ trợ công nghiệp ô tô phát triển gần không mang lại hiệu Việc nhanh chóng bắt tay vào nghiên cứu ô tô điện giúp ngành công nghiệp ô tô Việt Nam có khả tiếp cận với xu công nghệ giới b) Việt Nam có cần nghiên cứu tơ điện khơng? Nếu câu trả lời cho câu hỏi thứ dễ Hình 10 Khí thải tơ gây nhiễm mơi trường (nguồn: internet) dàng nhận đồng thuận câu hỏi thứ hai lại có nhiều ý kiến trái ngược Có nhiều ý kiến cho Việt Nam khơng cần nghiên cứu tơ điện vì: - Thế giới làm hết rồi, khơng cịn cho nghiên cứu - Chúng ta cần nhập xe để dùng nhận chuyển giao công nghệ từ nước ngồi mà khơng cần phải nghiên cứu Cần phải khẳng định quan niệm khơng Như phần báo khảo sát, ô tô điện giới trình nghiên cứu, phát triển; cịn nhiều vấn đề mà nhà khoa học giới công nghiệp Việt Nam nghiên cứu song hành giới Các hãng ô tô đưa mẫu xe thương phẩm khơng có nghĩa sản phẩm hồn thiện Lịch sử phát triển cơng nghệ nói chung tơ nói riêng cho thấy từ lúc sản phẩm giới thiệu tới (tạm) hồn chỉnh cơng nghệ (bão hịa nghiên cứu) khoảng thời gian dài Việc nhập xe hay nhập công nghệ dẫn tới lệ thuộc vào nước Nếu người ta dễ dàng nhận thấy tác hại việc nhập hoàn tồn sản phẩm lại đặt niềm tin lớn vào chuyển giao cơng nghệ từ nước ngồi Sự lệ thuộc, tự chủ, bị “nô dịch” khoa học, công nghệ hệ trước mắt việc nhập công nghệ thụ động nước ta 4 Kết luận Trên trình bày khái qt tình hình nghiên cứu tơ điện giới Việt Nam Những thách thức vấn đề cạn kiệt lượng ô nhiễm môi trường dẫn đến nhu cầu tất yếu ô tơ điện tồn giới Tác giả điểm nét tình hình nghiên cứu tơ điện số nước khu vực điển hình, xác định xu phát triển ngành công nghiệp mẻ thiết yếu Qua phân tích tình hình nước, tác giả việc nghiên cứu ô tô điện yêu cầu thiết cần nhanh chóng triển khai Việt Nam Tuy đến thời điểm chưa có nghiên cứu ô tô điện nước ta Với nhìn tổng quan cần thiết, làm sở cho phân tích việc nghiên cứu tơ điện, Việt Nam tham gia vào thị trường tơ điện cách bình đẳng.q ... việc nghiên cứu tô điện Việt Nam Để làm rõ vấn đề này, ta cần trả lời hai câu hỏi: (a) Việt Nam có cần tơ điện khơng? (b) Việt Nam có cần nghiên cứu tơ điện khơng? Hình Xu hướng phát triển ô tô điện. .. hình nghiên cứu ô tô điện giới Việt Nam Những thách thức vấn đề cạn kiệt lượng ô nhiễm môi trường dẫn đến nhu cầu tất yếu tơ điện tồn giới Tác giả điểm nét tình hình nghiên cứu ô tô điện số nước... tơ điện công nghệ bùng nổ năm 2011 Ban Biên tập xin giới thiệu với bạn đọc loạt viết ô tô điện tổng quan nghiên cứu, phát triển giới Việt Nam Sơ lược lịch sử ô tô điện a Thời kỳ đầu Ơ tơ điện