Từ đó, các hãng xe trên thế giới không ngừng phát triển những công nghệ, tiệnnghi trên những chiếc ô tô để cạnh tranh trên một thị trường ô tô đang cực khóc liệt, và từđó mà hệ thống điệ
SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN
Động cơ điện là gì?
- Động cơ điện là loại máy điện có tác dụng chuyển đổi từ năng lượng điện sang thành năng lượng cơ học.
Cấu tạo của động cơ điện 3 pha
Lịch sử ra đời
- Năm 1740, động cơ điện được phát minh thông qua công trình của nhà khoahọc và nhà sư Andrew Gordon người Scotland.
- Năm 1834, động cơ điện chạy bằng pin đầu tiên được sản xuất bởi Thomas Davenport.
- Năm 1886, DC William Sturgeon đã phát minh ra động cơ điện một chiều đầu tiên để vận hành máy móc.
- Cuối những năm 1880, động cơ điện chính thức được sử dụng cho mục đích thương mại, trong toàn ngành công nghiệp, trong các nhà máy và gia đình.
- Năm 1887, Nikola Tesla đã phát minh ra động cơ cảm ứng AC xoay chiều.
- Năm 1891, General Electric bắt đầu phát triển động cơ cảm ứng ba pha.
- Trong những năm 2000, động cơ điện AC và DC hiện được sử dụng rộng rãi.
Sự phát triển động cơ điện
Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, động cơ điện ra đời như một nhu cầu tất yếu cho sự phát triển của xã hội Ngày càng có nhiều ô tô sử dụng động cơ chạy bằng điện, hoạt động dựa vào điện năng
- Tình trạng ô nhiễm không khí hiện nay ngày càng tăng cao Ngoài ra, việc khai thác và sử dụng các nhiên liệu hóa thạch (xăng, dầu, ) quá mức cũng khiến cho nguồn tài nguyên bị cạn kiệt động cơ điện đang là giải pháp tối ưu và hiệu quả.
Phát triển của ắc qui
- Năm 1859, bác sĩ người Pháp Gaston Planté đã phát minh ra ắc quy sạc đầu tiên dựa trên axit chì, một hệ thống vẫn còn được sử dụng cho đến ngày nay Cho đến lúc đó, tất cả các ắc quy là duy nhất, có nghĩa là chúng không thể được sạc lại.
- Hiện nay, xu hướng sử dụng các thiết bị có chứa ắc quy trở nên khá phổ biến và được người tiêu dùng trên thị trường khá ưa chuộng Sở dĩ người tiêu dùng lại ưu ái sử dụng các loại phương tiện cũng như thiết bị có tích hợp ắc quy là bởi vì ắc quy giúp người sử dụng có thể tiết kiệm chi phí, đồng thời đem lại sự tiện dụng khi dùng thiết bị Ắc quy chính là một loại pin sạc, chính vì thế mà đây có thể coi là thiết bị có khả năng tái sử dụng nhiều lần, khi ắc quy hết điện mọi người có thể tiến hành sạc điện cho ắc quy và tiếp tục lắp đặt ắc quy vào thiết bị chứa để sử dụng Bởi vậy mà mọi người sẽ không còn cảm thấy bất tiện hay e ngại về các thiết bị điện chỉ có thể sử dụng được một lần nữa.
Các loại bình ắc quy hiện nay
- Ngoài ra, việc lắp đặt ắc quy vào các loại phương tiện cũng như các máy móc, thiết bị điện còn giúp nguồn điện trong các món đồ này được ổn định hơn, vì trong ắc quy được thiết kế hệ thống ổn định điện áp vô cùng hiệu quả Ắc quy hay còn được nhiều người gọi với cái tên là dòng điện thứ cấp mang tới cho mọi người sự tiện dụng bởi nó được coi như một thiết bị dự trữ điện năng, một cục pin dự phòng mà mọi người có thể thuận tiện sử dụng bất cứ lúc nào.
Phát triển xe HYBRID
3.1 Sự hình thành của xe Hybrid
- Năm 1898, Tiến sĩ Ferdinand Porsche, đã chế tạo ra xe hybrid đầu tiên hoặcnhiều đặc tính của xe hybrid đầu tiên Sử dụng một động cơ đốt trong để dẫn động máy phát cung cấp điện đến động cơ điện Động cơ điện đặt trong trục bánh xe Xe có thể chạy được 40 dặm chỉ sử dụng nguồn điện từ ắc quy.
- Ô tô hybrid là dòng xe sử dụng động cơ tổ hợp, được kết hợp giữa động cơ chạy bằng năng lượng thông thường (xăng, Diesel…) với động cơ điện lấy năng lượng điện từ một ắc-quy cao áp Điểm đặc biệt là ắc-quy được nạp điện với cơ chế nạp
“thông minh” như khi xe phanh, xuống dốc…, gọi là quá trình phanh tái tạo năng lượng Nhờ vậy mà ô tô có thể tiết kiệm được nhiên liệu khi vận hành bằng động cơ điện đồng thời tái sinh được năng lượng điện để dùng khi cần thiết.
Cấu tạo của xe hydrid
3.2 Xu hướng phát triển xe hydrid
- Sự phát triển các phương tiện giao thông ở các khu vực trên thế giới nói chung không giống nhau, mỗi nước có một quy định riêng về khí thải của xe, nhưng đều có xu hướng là từng bước cải tiến cũng như chế tạo ra loại ô tô mà mức ô nhiễm là thấp nhất và giảm tối thiểu sự tiêu hao nhiên liệu Điều đó càng cấp thiết khi mà nguồn tài nguyên dầu mỏ ngày càng cạn kiệt dẫn đến giá dầu tăng cao mà nguồn thu nhập của người dân lại tăng không đáng kể Các xe chạy bằng Diesel, xăng hoặc các nhiên liệu khác đều đang tràn ngập trên thị trường gây ô nhiễm môi trường, làm cho bầu khí quyển ngày một xấu đi, hệ sinh thái thay đổi, ảnh hưởng đến chất lượng sống con người Vì thế việc tìm ra phương án để giảm tối thiểu lượng khí gây ô nhiễm môi trường là một vấn đề cần được quan tâm nhất hiện nay của ngành ô tô nói riêng và mọi người nói chung.
- Ô tô sạch không gây ô nhiễm (zero emission) là mục tiêu hướng tới của các nhà nghiên cứu và chế tạo ô tô ngày nay Có nhiều giải pháp đã được công bố trong những năm gần đây, như: hoàn thiện quá trình cháy của động cơ, sử dụng các loại nhiên liệu không truyền thống cho ô tô như LPG, khí thiên nhiên, methanol, biodiesel, điện, pile nhiên liệu, năng lượng mặt trời, ô tô lai Phạm vi bài viết này chỉ bàn về ô tô hybrid.
- Xuất hiện từ đầu những năm 1990 và cho đến nay, ô tô hybrid đã luôn được nghiên cứu và phát triển như là một giải pháp hiệu quả về tính kinh tế và môi trường Có thể nói, công nghệ hybrid là chìa khoá mở cánh cửa tiến vào kỷ nguyên mới của những chiếc ô tô, đó là ô tô không gây ô nhiễm môi trường hay còn gọi là ô tô sinh thái.
- Với các ưu điểm nổi bật như đã nêu, ô tô hybrid đang được sự quan tâm nghiên cứu và chế tạo của rất nhiều nhà khoa học và hãng sản xuất ô tô trên thế giới Ngày càng có nhiều mẫu ô tô hybrid xuất hiện trên thị trường và càng có nhiều người tiêu dùng sử dụng loại ô tô này.
- Ô tô sử dụng Hydrogen, ô tô điện, ô tô pin mặt trời cho đến nay đều tồn tại một số nhược điểm nhất định, không dễ thực hiện với thực trạng như đất nước ta Trong bối cảnh đó thì ô tô hybrid nhiệt điện (kết hợp giữa động cơ đốt trong và động cơ điện) được coi là phù hợp nhất trong giai đoạn đón đầu về xu thế phát triển ô tô sạch, nhằm đáp ứng tính khắt khe môi trường đô thị, tính nguy cơ cạn kiệt nhiên liệu.Tuy nhiên chúng ta chỉ có thể sử dụng những loại xe hybrid nhiệt điện hoạt động trong phạm vi các thành phố, các khu du lịch và có thể vận hành trên các loại đường dài hàng trăm kilometer tương đối bằng phẳng Chứ không thể sử dụng ô tô hybrid nhiệt điện thay hẳn các loại ô tô khác vì tính công nghệ lai còn nhiều hạn chế, mà cái khó nhất của vấn đề này là nguồn dự trữ năng lượng điện để cấp cho động cơ điện, vì nếu dùng bình ắc quy thông thường thì số lượng bình rất nhiều.
3.3 Những dấu hiệu khởi sắc xe Hybrid
- Vào những năm 1960, Quốc hội Hoa Kỳ đã ban hành luật khuyến khích sử dụng nhiều hơn các phương tiện điện trong nỗ lực giảm thiểu ô nhiễm không khí Tuy nhiên nỗ lực này không mang đến nhiều kết quả cho đến khi có lệnh cấm vận dầu mỏ của Ả Rập năm 1973.
- Cuộc khủng hoảng dầu mỏ này khiến giá xăng tăng cao trong khi nguồn cung giảm đáng kể Trong những ngày đó, gần 85% tổng số công nhân Mỹ lái xe đi làm, giá xăng tăng vọt và nguồn cung giảm là mối quan tâm lớn, khiến cho việc sử dụng xe Hybrid càng trở nên cấp bách.
- Vào cuối những năm 1990, một số ít các loại xe chạy hoàn toàn bằng điện đã được giới thiệu nhưng không thu hút được sự quan tâm rộng rãi và sớm bị loại khỏi sản xuất.
- Mãi cho đến khi Toyota phát hành Prius tại Nhật Bản vào năm 1997, một giải pháp thay thế khả thi cho các phương tiện chạy bằng khí đốt đã được giới thiệu tới công chúng.
3.4 Sự hồi sinh của dòng xe hybrid
- Năm 1999, Honda Insight trở thành xe HEV (Hybrid Engine Vehicle) sản xuất hàng loạt đầu tiên được phát hành tại Hoa Kỳ Honda Insight hai cửa, hai chỗ ngồi có thể là chiếc xe đầu tiên, nhưng chính chiếc sedan Toyota Prius, được phát hành tại Hoa Kỳ vào năm 2000, đã mang lại sự hồi sinh cho công nghệ Hybrid
- Trong những năm kể từ khi được giới thiệu tại Hoa Kỳ, Prius đã trở thành đồng nghĩa với thuật ngữ “hybrid” Đây là loại xe HEV phổ biến nhất từng được sản xuất và các nhà sản xuất ô tô trên thế giới đã sử dụng công nghệ của nó làm nền tảng cho vô số loại xe khác.
- Khi công nghệ Hybrid tiếp tục được cải thiện, nó sẽ tiếp tục phát triển một chỗ đứng vững chắc hơn nữa trên thị trường ô tô thế giới Dù tương lai có ra sao, thì có một điều chắc chắn rằng, các nhà sản xuất ô tô sẽ tiếp tục phát triển và chế tạo xe Hybrid lên hết tiềm năng phát triển của loại xe này.
3.5 Hybrid hướng tới tương lai
- Ngày càng nhiều nhà sản xuất ô tô cung cấp các phiên bản Hybrid và plug-in Hybrid cho xe của họ.
Phát triển của xe điện
4.1 xe điện phát triển mạnh
Ngày nay, xe điện đang được ưa chuộng vì những ưu điểm vượt trội Trong bối cảnh đó, nhiều quốc gia đã đưa ra kế hoạch loại bỏ dần các phương tiện sử dụng nhiên liệu hóa thạch như xăng, dầu để hướng tới tương lai bền vững hơn.
4.2 Lịch sử phát triển xe điện :
- khoảng những năm 1832 - 1839, Robert Anderson người Scotland đã phát minh ra loại xe điện chuyên chở đầu tiên.
- Năm 1842, hai nhà phát minh người Mỹ là Thomas Davenport và Scotsmen Robert Davidson trở thành những người đầu tiên đưa pin vào sử dụng cho ô tô điện.
Tới năm 1865, Camille Faure đã đạt được thành công đáng kể trong nỗ lực nâng cao khả năng lưu trữ điện trong pin Phát minh này đã mở ra bước tiến đột phá về quãng đường di chuyển cho xe điện.
- Đến đầu thế kỉ 20, ô tô điện trở nên yếu thế Bắt đầu từ thập niên 60,70 của thế kỉ
20 ô tô điện trở lại vì thế giới phải đối mặt với 2 vấn đề lớn là năng lượng hóa thạch cạn kiệt và môi trường ô nhiễm
- Hiện nay, trên thị trường đang lưu hành 3 loại xe điện chính, bao gồm: 1) BEV (Battery Electric Vehicle) - xe chạy hoàn toàn bằng điện; 2) PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) - xe sử dụng song song điện và xăng/dầu; 3) HEV (Hybrid Electric Vehicle) - xe hybrid, xe lai, sử dụng động cơ xăng thông thường làm nguồn năng lượng chính, nhưng cũng được động cơ điện vận hành đến một mức độ nào đó.
4.3 phát triển xe điện trên thế giới
- Theo báo cáo mới nhất của Cơ quan năng lượng quốc tế (IEA), tổng số xe điện trên thế giới đã tăng từ gần 0 vào năm 2010 lên hơn 16 triệu xe vào năm 2021(hình 1), trong đó xe chạy hoàn toàn bằng điện (BEV) dẫn đầu công cuộc mở rộng của xe điện
Hình 1 Lượng xe điện toàn cầu (giai đoạn 2010-2021)
- Từ hình 1, có thể nhận thấy rằng, doanh số bán xe điện toàn cầu đang có xu hướng tăng Năm 2021, Trung Quốc, châu Âu và Hoa Kỳ chiếm 95% tổng doanh số bán xe điện Trong khi đó, con số này đang tụt lại ở các nền kinh tế mới nổi và đang phát triển, nơi mà một số ít mẫu xe có sẵn không phù hợp với túi tiền của người tiêu dùng đại chúng Tại Brazil, Ấn Độ và Indonesia, chưa đến 0,5% doanh số bán ô tô là xe điện Tuy nhiên, doanh số bán xe điện lại tăng gấp đôi ở một số khu vực vào năm 2021 (bao gồm cả ở Ấn Độ) Mặc dù doanh số bán xe điện thấp, song các nước đang phát triển cũng đang thể hiện sự quan tâm đến loại phương tiện này Ví dụ, châu Phi có lượng xe điện thấp nhất trên toàn thế giới, nhưng doanh số bán xe điện trong khu vực đã tăng lên trong những năm gần đây [2] Tính đến tháng1/2022, Nam Phi có khoảng 1.000 xe điện trong tổng số 12 triệu phương tiện ỞKenya, có khoảng 350 xe trong tổng số 2,2 triệu phương tiện Kenya đặt mục tiêu5% lượng xe nhập khẩu của họ là xe điện vào năm 2025 Namibia đã đưa ra kế hoạch có 10.000 xe điện trong thị trường xe của mình vào năm 2030 [2] Các nghiên cứu cho thấy, phần lớn những người tương tác với xe điện tại các quốc gia đang phát triển hiện nay là "những người đam mê thời thượng" quan tâm đến xe điện hiệu suất cao.
PHÁT TRIỂN XE ĐIỆN TẠI VIỆT NAM
Các Nhu Cầu Phát Triển Xe Điện, Tại Sao Cần Phát Triển Xe Điện ?
1.1 Các Nhu Cầu Phát Triển Xe Điện
Thị trường ô tô tại Việt Nam đang phát triển với tốc độ chóng mặt Cứ 1000 người Việt Nam thì có ít nhất 22 chiếc ô tô Ngoài ra vào năm 2022, chỉ hơn 50% người Việt bày tỏ ý định mua hoặc thuê một chiếc ô tô mới.
Đồng thời, giao thông vận tải là nguồn phát thải khí nhà kính lớn nhất ở Việt Nam, chiếm 19,3% lượng phát thải hàng năm.
Đến cuối năm 2021, nồng độ bụi mịn tại Việt Nam cao gấp 4,9 lần mức khuyến cáo của WHO Điều này đưa Việt Nam lên vị trí thứ 36 trên toàn thế giới về ô nhiễm không khí và tạo ra gánh nặng đối với sức khỏe của người dân Việt Nam.
Do đó, người tiêu dùng Việt Nam đang tìm kiếm các phương tiện giao thông thay thế không có carbon Và ô tô điện là một trong những giải pháp.
1.2 Tại Sao Cần Phát Triển Xe Điện
Xe điện hiện là một trong những điểm mấu chốt để phát triển cuộc sống xanh toàn diện với mức phát thải thấp, tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên, cải thiện đời sống con người.
Với tiềm năng vốn có, nếu tận dụng tốt cơ hội để phát triển thì thị trường xe ô tô điện Việt Nam sẽ nhanh chóng bứt tốc, khẳng định vị thế trong khu vực và vươn tầm quốc tế.
Nắm bắt xu thế này, các doanh nghiệp sản xuất, nhập khẩu ô tô, xe máy như VinFast,Mitsubishi, Honda đã bắt đầu thử nghiệm, sản xuất và ra mắt các loại xe thân thiện với môi trường như Hybrid, xe máy điện, ô tô điện đi trước đón đầu chờ lộ trình về chính sách, hạ tầng để sản xuất thương mại.
Xe Điện Có Phù Hợp Không? Vì Sao?
Việt Nam đang có cơ hội vàng để phát triển ô tô điện Chúng ta có nhiều nguồn năng lượng sạch như năng lượng gió và năng lượng mặt trời Sản xuất ô tô là lĩnh vực mới, chúng ta có cùng xuất phát điểm với các nước trong khu vực.
Trung bình các loại xe sử dụng nhiên liệu hóa thạch sản sinh ra 350g khí CO2/1,6km và có thể gây ra những tác động xấu đến môi trường tự nhiên hay hiệu ứng nhà kính Xe ô tô chạy bằng điện không thải ra bất kỳ loại khí thải nào gây nguy hiểm cho sức khỏe con người cũng như vấn đề ô nhiễm môi trường tự nhiên
Ngoài ra, xe chạy bằng nhiên liệu hóa thạch còn là tác nhân gây ô nhiễm tiếng ồn tại các đô thị Ở tốc độ 104 km/h, xe ô tô truyền thống có thể phát ra âm thanh khoảng 70 dB Tuy nhiên, xe ô tô điện lại rất yên tĩnh và có âm thanh nhẹ nhàng hơn.
Tiết kiệm chi phí nhiên liệu
Với tình hình giá xăng dầu lên xuống thất thường như hiện nay thì việc sử dụng ô tô chạy bằng điện là lựa chọn đúng đắn Giá điện có xu hướng ổn định hơn và nguồn năng lượng này có thể chủ động tái tạo lại.
Tiết kiệm chi phí vận hành Đây là một trong những yếu tố tạo nên sức hút cho xe ô tô điện Theo nhiều nghiên cứu của các tổ chức trên thế giới, chi phí bảo dưỡng xe ô điện chỉ tương đương với 25- 30% xe sử dụng động cơ đốt trong
2.1 Ưu điểm của xe ô tô điện
Chi phí vận hành rẻ
Kinh nghiệm sử dụng ô tô cho thấy, giá xăng dầu lên xuống phụ thuộc rất nhiều vào tình hình chính trị, nguồn cung như những gì đã diễn ra trong suốt 50 năm trở lại đây Trong khi đó, giá điện lại rất ổn định và trở thành nguồn năng lượng giúp nhiều tập đoàn công nghệ phát triển.
Một kết quả nghiên cứu cho thấy người sử dụng xe điện có thể tiết kiệm khoảng 850 USD khi đi hết quãng đường dài 24.000 km Nếu áp dụng thêm hệ thống sạc điện thông minh, số tiền tiết kiệm còn tăng cao hơn nữa.
Nạp năng lượng dễ dàng và thuận tiện
Một trong những ưu điểm nữa cần nhắc đến là khả năng sạc điện tại nhà và khu vực công cộng Chủ xe có thể cắm sạc điện sau khi đi làm về và hôm sau có thể rời nhà với chiếc bình đã được sạc đầy điện.
Hiện nay, công nghệ sạc điện ô tô nhanh nhất là DC Fast Charging, giúp sạc đầy 80% pin chỉ trong 30 phút Người dùng có thể thuận tiện sạc điện tại các trạm sạc công cộng Chính phủ Mỹ đã hỗ trợ khoản vay tới 4,5 tỷ đô la nhằm mục đích đẩy mạnh thương mại hóa cơ sở hạ tầng sạc điện cho ô tô trên toàn quốc.
Không có tiếng ồn động cơ
Động cơ diesel và động cơ xăng là nguyên nhân chính gây ra tình trạng ô nhiễm môi trường và ô nhiễm tiếng ồn Điều này tác động đến sức khỏe của con người Theo kết quả nghiên cứu được công bố của Viện Khoa học Sức khỏe Môi trường Quốc gia Mỹ NIEHS, có khoảng10 triệu người đang sinh sống tại Mỹ đối diện với vấn đề về sức khỏe liên quan đến ô nhiễm tiếng ồn, chẳng hạn như các bệnh về tim, mạch hoặc khả năng thính giác bị hạn chế.
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.
Ngược lại, xe điện cần ít nhu cầu bảo dưỡng hơn, nên chi phí duy trì cũng ít hơn.
Thân thiện với môi trường
Xe ô tô điện không thải ra bất kỳ loại khí nào gây nguy hiểm đến sức khỏe con người và môi trường xung quanh Ngược lại, nếu so sánh, trung bình xe có động cơ xăng sản sinh 350g CO2/1,6 km.
Tuy xe điện không trực tiếp thải khí thải độc hại nhưng quá trình sản xuất chúng lại có những tác động nhất định đến môi trường Tuy nhiên, những tác động này sẽ cải thiện dần theo thời gian khi công nghệ sản xuất xe điện ngày càng tiên tiến.
2.2 Nhược điểm của xe ô tô điện
Phạm vi hoạt động hạn chế
Hiện tại, phạm vi hoạt động hạn chế là nhược điểm lớn nhất của xe điện Ví dụ, Nissan Leaf 2016 chỉ có thể di chuyển trong phạm vi 172 km cho mỗi lần sạc điện. Chính vì thế, quan niệm xe điện chỉ có thể di chuyển khoảng 160 km làm không ít khách hàng ngao ngán khi con số này không thể đáp ứng nhu cầu di chuyển của họ.
Chi phí ban đầu cao
Chủ xe thường phải bỏ ra chi phí ban đầu cho xe điện cao hơn xe có động cơ xăng và động cơ diesel Tuy nhiên, mức giá xe điện có thể giảm so với xe truyền thống vào năm 2022.
Cần Bổ Sung Những Chính Sách Gì Để Phát Triển Xe Điện?
Việc phát triển xe điện sẽ phụ thuộc và 3 yếu tố chính: Đó là khuôn khổ pháp lí, chính sách hỗ trợ của quốc gia và cơ sở hạ tầng đồng bộ để khuyến khích người dân chuyển đổi sang xe điện.
Cần bổ sung chính sách khuyến khích phát triển xe điện tại Việt Nam.
Xe điện đến nay mới chỉ nhận được ưu đãi về thuế suất như thuế tiêu thụ đặc biệt và lệ phí trước bạ Các bộ tiêu chuẩn, quy chuẩn chung và hạ tầng là các trạm sạc xe điện vẫn chưa có nhiều,
Để ô tô điện có thể bán, lưu hành và sử dụng rộng rãi sẽ cần phải xây dựng hạ tầng đồng bộ tại nhiều địa phương Muốn khuyến khích doanh nghiệp xây dựng trạm sạc cũng cần có nhiều chính sách hỗ trợ cụ thể hơn.
Việc xây dựng các chính sách thúc đẩy việc sản xuất, sử dụng ô tô thân thiện môi trường, ô tô điện trong nước cần đảm bảo nhất quán với việc thúc đẩy sự phát triển tổng thể của ngành công nghiệp ô tô
Trong đó, cần xử lý hài hòa giữa việc thúc đẩy sử dụng ô tô thân thiện môi trường, ô tô điện với chủ trương phát triển các dòng xe ô tô chiến lược khác đã được xác định trong định hướng phát triển dài hạn của ngành công nghiệp ô tô trong nước.
Giảm thuế tiêu thụ đặc biệt với ô tô điện
Với mục tiêu khuyến khích sản xuất và tiêu dùng những mặt hàng thân thiện với môi trường, Luật Thuế tiêu thụ đặc biệt (TTĐB) hiện hành quy định mặt hàng ô tô điện có mức thuế suất thấp hơn so với ô tô động cơ đốt trong cùng khả năng chuyên chở hoặc số chỗ ngồi.
Lộ Trình Phát Triển Như Thế Nào ?
Dựa trên kinh nghiệm của các nước phát triển và thực tế tại Việt Nam, VAMA đề xuất 3 kịch bản lộ trình cho xe điện hoá tại Việt Nam lần lượt là kịch bản nhanh, trung bình và cơ bản
Cụ thể, kịch bản nhanh tương tự Thái Lan đang áp dụng là bắt đầu quá trình xe điện hoá từ 2025 đến khi đạt 100% xe điện hoá năm 2035
Kịch bản trung bình bắt đầu quá trình xe điện hoá từ 2025 đến khi đạt 100% xe điện hoá năm 2045.
Kịch bản cơ bản mà Indonesia đang áp dụng là bắt đầu quá trình xe điện hoá từ 2025 cho đến khi đạt 100% xe điện hoá năm 2050.
Từ 2021-2030 là giai đoạn khởi đầu và sẽ đạt mức cơ giới hoá vào năm 2028 xấp xỉ
1 triệu xe các loại và xe động cơ đốt trong vẫn chiếm ưu thế.
Giai đoạn 2 từ 2030-2040 là tăng trưởng nhanh, lượng xe điện hoá sẽ đạt 100%, tương đương 3,5 triệu xe.
Giai đoạn 3 từ 2040-2050 là tăng trưởng ổn định, sau là bão hòa ở mức 4 triệu đến 4,5 triệu xe
Bước sang giai đoạn tăng trưởng nhanh từ 2030-2040, lệ phí trước bạ 30% cho HEV, 50% cho PHEV và 70% cho BEV; hỗ trợ tài chính cho sản xuất và hoạt động của trạm sạc nhanh; hỗ trợ tài chính cho việc sản xuất các loại xe điện khí hoá.
Khi đến giai đoạn tăng trưởng ổn định từ 2040-2050, ưu đãi thuế TTĐB và giảm 50% lệ phí trước bạ xe BEV so với xe xăng; tiếp tục hỗ trợ tài chính cho việc sản xuất và hoạt động của các trạm sạc nhanh.
MÔ HÌNH HÓA VÀ MÔ PHỎNG Ô TÔ ĐIỆN
Giới thiệu
Trong thời gian gần đây, rất nhiều ứng dụng xe điện đã được phát triển để giải quyết về năng lượng và ô nhiễm môi trường gây ra bởi việc sử dụng những phương tiện giao thông sử dụng động cơ đốt trong đóng vai trò như động cơ phát động.
Những ưu điểm vượt trội của xe điện có thể kể đến như hiệu suất cao và thân thiện với môi trường.
Một số xe điện đã được nghiên cứu và phát triển để đáp ứng đủ các yêu cầu trong thực tế cũng như bắt đầu đưa vào sản xuất thương mại thì nền công nghiệp nước ta mới chỉ dừng lại ở khả năng lắp ráp và sửa chữa những ô tô sử dụng động cơ đốt trong thông thường.
Nhận thức được xu hướng sử dụng phương tiện thân thiện với môi trường và tiết kiệm năng lượng ngày càng gia tăng, Chính phủ Việt Nam đã quan tâm đến việc ứng dụng năng lượng xanh vào xe ô tô, từ đó đặt nền móng cho ngành công nghiệp ô tô trong tương lai.
Mô hình hóa, mô phỏng điều khiển chuyển động ô tô điện ” với mục đích nghiên cứu các mô hình mô tả chuyển động của ô tô điện và đề xuất các thuật toán điều khiển để nâng cao độ bám đường trong khi xe chạy.
Mô Hình Hóa Trong Ô Tô Điện
2.1 Giới thiệu mô hình hóa
Trong kỹ thuật điều khiển nói chung và hệ thống ô tô điện nói riêng, việc thiết lập mô hình là một bước tiên quyết và đóng vai trò đặc biệt quan trọng Bởi vì, một hệ thống điều khiển tốt khó có thể được xây dựng nếu không có một mô hình tốt, ngay cả khi sử dụng các phương pháp điều khiển không phụ thuộc vào mô hình đối tượng.
• Mặt khác, ta cũng cần chú ý rằng một mô hình “tốt” là một mô hình “phù hợp” chứ không phải là càng chính xác thì càng tốt Lý do là vì sự chính xác thường phải đánh đổi bằng sự phức tạp Tùy từng yêu cầu công nghệ và hiểu biết về đối tượng mà nhà nghiên cứu cần thực hiện công việc mô hình hóa một cách phù hợp với bài toán điều khiển cần giải quyết.
2.2 Các loại mô hình hóa
Trong hệ thống, nguồn điện cấp bởi ắc quy được mô hình hóa bằng phần tử nguồn năng lượng, có điện áp là đại lượng mang tính tác động, dòng điện là đại lượng mang tính phản ứng.
Mô hình phục vụ điều khiển chuyển động
Không khó để thấy rằng, việc mô hình hóa bánh xe chỉ dựa trên cơ sở lý thuyết về phân bố lực lên vật thể tròn chuyển động quay quanh trục (như mô hình truyền thống) không thể hiện được quá trình vật lý đã diễn ra.
Mô phỏng trong ô tô điện
• Mô phỏng và thử nghiệm ô tô hiện nay đóng một vai trò rất quan trọng trong quá trình phát triển của xe tải, ô tô, xe buýt, xe hai bánh, xe ba bánh và các hình thức di chuyển khác.
• Hiện tại, gần như mọi bộ phận của xe đang được tái thiết kế để cải thiện trọng lượng nhẹ, điện khí hóa, tiết kiệm năng lượng và thực hiện các hệ thống điều khiển thông minh hơn.
Trong khi cố gắng duy trì hoặc cải thiện độ an toàn và độ tin cậy Mô phỏng ô tô sẽ giúp các kỹ sư đưa ra những đổi mới này một cách nhanh chóng hơn bằng cách áp dụng thử nghiệm và tạo mẫu ảo.
• Mô hình hóa và mô phỏng trong thiết kế hệ thống:
Phát triển hệ thống sạc điện
Hệ thống giải trí thông tin
Mô Hình Hóa Oto Điện Tesla Model S P85
• Công thức tính lực kéo:
➢ T: momen xoắn của động cơ
➢ Gr: Tỉ số Truyền Ở đây, 𝐿 = 48/2 = 24𝑐𝑚 và 𝐺r = 9,73 nên suy ra : F@.5*T
• Công thức tính lực cản khí động học:
Với ρ là mật độ không khí
S là diện tích phía trước của xe
C D là hệ số cản khí động của xe
Xét ở độ cao bằng với mực nước biển ta có : ρ =1.225 m kg 3
Ở đây với Tesla model S P85 ta có diện tích phía trước xe là: S= 2.3 (m 2 )
Hệ số cản khí động học C D = 0.24
Suy ra lực cản không khí ở đây là : D=0.3381*(V 2 )
• Công thức tính lực cản lăn:
Xét lốp xe khô và đường là đường nhựa ta có : Cr=0.02
Tổng khối lượng của tesla model s : m!08 (kg)
Trong đó : m là khối lương xe M = 2108 (kg)
Gr =9,73 j là gia tốc của xe δii = 1,05 + 0,0015*Gr 2 ( Gr là tỉ số truyền)
➔ Lực cản quán tính : Fq = 2108 * j * (1,05 + 0,0015*9,73 2 )
- Biểu diễn phương trình trên Simulink matlab
Mô tả phương trình trên Simulink
Biểu diễn đạo hàm dv dt=0.7∗40.5T−413−0.3381v 2
Mô hình đạt được Moment xoắn cực đại (601 N.m) trong khoảng thời gian 10 giây.
Mô hình đạt gia tốc cực đại trong 10 giây. Đồ thị vận tốc cực đại của xe trong 10 giây
Mô hình đạt được vận tốc 100 km/h trong 4.4 giây
Mô hình xe đạt vận tốc 255 km/h trong 12 giây gần giống với thực tế.
Ứng dụng của mô hình hóa và mô phỏng trong ngành ô tô điện
Mô hình mô phỏng là công cụ vô cùng hữu ích, an toàn và hiệu quả giúp giải quyết các vấn đề trong thế giới thực Chúng đóng vai trò thiết yếu trong việc phân tích các thông tin thường khó xác minh, truyền đạt và hiểu Bằng cách sử dụng mô hình mô phỏng, các nhà nghiên cứu có thể thực hiện các thử nghiệm và dự đoán kết quả mà không cần đầu tư quá nhiều thời gian, công sức và chi phí vào thực tế.
Trong nhiều ngành công nghiệp và lĩnh vực chuyên môn khác nhau, mô hình hóa mô phỏng nổi lên như một biện pháp hiệu quả để cung cấp những hiểu biết rõ ràng và sâu sắc về hoạt động của các hệ thống phức tạp.
• Mô phỏng có thể tạo ra một thử nghiệm trên một đại diện kỹ thuật số hợp lệ của bất kỳ hệ thống nào Quá trình này tránh tạo ra bản sao tỷ lệ và thay vào đó được mô hình hóa ở cấp độ kỹ thuật số trong máy tính bằng cách sử dụng các thuật toán và phương trình Nó cung cấp cho các kỹ sư khả năng tạo ra các môi trường động được phân tích trong các mô hình máy tính.
• Những đóng góp và tiềm năng của mô hình hóa và mô phỏng trong ngành ô tô điện được ứng dụng để mô hình hoá trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: quân đội, thương mại khoa học kỹ thuật, xã hội, sinh học
• Các mô hình mô tả phù hợp vơí thực tế, thực thi thí nghiệm với chúng có thể tiết kiệm tiền bạc, tổn thất và thậm chí thời gian
• Mô hình hoá là một phương pháp nghiên cứu khoa học đang phát triển và rất có triển vọng Ở giai đoạn thiết kế hệ thống, mô hình hoá giúp người thiết kế lựa chọn cấu trúc, các thông số của hệ thống để tổng hợp hệ thống Ởgiai đoạn vận hành hệ thống mô hình hoá giúp cho người điều khiển giải các bài toán tối ưu, dự đoán các trạng thái của hệ thống
• Tuy mô hình hóa và mô phỏng có cái nhìn theo một góc nhưng vẫn là phương án tốt nhất, tiết kiệm nhất và nên phát triển trong tương lai
CÁC HỆ THỐNG AN TOÀN ĐIỆN CAO ÁP
Các hệ thống an toàn điện cao áp
- Khóa liên động: được định nghĩa là một cách để ngăn chặn điều gì đó xảy ra trong hệ thống.
Khóa liên động an toàn là cơ chế quan trọng đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành máy móc Những khóa này kiểm soát trạng thái của máy móc, đảm bảo rằng chúng chỉ hoạt động khi có sự cho phép và ngăn chặn các nguy cơ tiềm ẩn gây hại cho người hoặc tài sản Bằng cách sử dụng khóa liên động an toàn, các hệ thống máy móc có thể được thiết lập để dừng hoạt động khi có sự cố hoặc nếu có người hoặc vật trong khu vực nguy hiểm, giúp giảm thiểu rủi ro và duy trì an toàn trong môi trường sản xuất.
- Khóa liên động không an toàn:Loại khóa liên động chính khác là khóa liên động không an toàn Chúng được sử dụng để bảo vệ thiết bị hoặc các hoạt động ngoài ý muốn.
Các loại khóa liên động không an toàn khác nhau :
- Có ba loại khóa liên động không an toàn khác nhau Các loại khóa liên động này có thể là khóa liên động cơ, điện hoặc logic.Đường đứt nét ở giữa tiếp điểm thuận và ngược cho biết có khóa liên động cơ học Điều này ngăn không cho cuộn dây công tắc tơ thuận và nghịch của động cơ cấp điện cùng một lúc.
- Tay nắm nút sửa chữa: Giúp chia cụm pin cao áp ra thành 2 phần để giảm hiệu điện thế của cụm pin
Tay nắm nút sửa chữa trên xe
An Toàn Với Dây Cáp Cao Áp
Xe điện sử dụng pin điện áp cao cho phép truyền năng lượng hiệu quả tới động cơ điện hoặc trở lại pin trong thời gian ngắn Việc xác định chính xác hệ thống cáp điện áp cao và các thành phần liên quan là rất quan trọng Quá trình này được thực hiện thông qua:
Nhãn cảnh báo điện áp cao
Những Quy Tắc An Toàn Khi Sửa Chữa
- Tháo phích cắm bảo dưỡng hoặc tắt công tắc pin chính.
- Tháo cầu chì khi thích hợp.
- Tháo tay nắm nút sửa chữa
• Bảo vệ chống kết nối lại
- Gỡ bỏ khóa điện và ngăn chặn truy cập trái phép vào nó.
- Cất giữ phích cắm dịch vụ chống lại việc truy cập trái phép / bảo vệ chúng, bảo vệ pin chính để chống lại sự kết nối lại.
• Xác minh trạng thái không hoạt động
- Phải tuân theo các quy định của nhà sản xuất xe để xác minh trạng thái không hoạt động.
- Phải sử dụng máy thử điện áp thích hợp hoặc thiết bị thử nghiệm dành riêng cho nhà sản xuất.
- Chờ thêm 5 phút trước khi thực hiện bất kỳ quy trình bảo trì nào trên hệ thống. Điều này cho phép các tụ điện lưu trữ được phóng điện.
- Trong quá trình làm việc, điều quan trọng là tránh chạm đất và đoản mạch giữa các bộ phận ngay cả khi chúng đã được ngắt kết nối Hãy nhớ rằng pin đã được ngắt kết nối vẫn còn sống Nếu cần, nên che đậy các bộ phận mang điện gần nhau
- Luôn đeo găng tay cách điện Luôn sử dụng các công cụ cách điện khi thực hiện các quy trình bảo dưỡng hệ thống cao áp Biện pháp phòng ngừa này sẽ ngăn ngừa tình trạng đoản mạch ngẫu nhiên.
- Tất cả các dụng cụ, vật liệu và thiết bị khác trước tiên phải được di chuyển khỏi địa điểm làm việc và khu vực nguy hiểm
- Các thiết bị bảo vệ bị loại bỏ trước khi bắt đầu công việc phải được thay thế thích hợp và loại bỏ các biển cảnh báo
- Trước khi bật công tắc mô-đun pin sau khi sửa chữa xong, hãy đảm bảo rằng
Tất cả các thiết bị đầu cuối đã được siết chặt với mô-men xoắn quy định
- Không có dây điện cao áp hoặc thiết bị đầu cuối nào bị hỏng hoặc chập điện vào thân máy.
- Đã kiểm tra điện trở cách điện giữa mỗi đầu nối cao áp của bộ phận bạn tháo rời và thân xe.
