Tròn 20 năm sau ngày ra mắt thế hệ Prius đầu tiên, cho tới nay Toyota vẫn giữ vững vị thế là “người dẫn đầu trong lĩnh vực xe Hybrid” trên toàn cầu nhờ những bước đi tiên phong và bền vững để biến ý tưởng thành mẫu xe sản xuất.
Vai trò dẫn đầu của Toyota Hybrid trong ngành công nghiệp xe hơi được bảo chứng bởi chính sự tiên phong và bền vững của công nghệ này. Toyota là hãng xe đầu tiên đưa vào sản xuất đại trà một mẫu xe Hybrid, chính là Prius vào năm 1997, để rồi ngay năm sau đó, chiếc xe này đã giành giải thưởng “Xe hơi của năm” tại Nhật Bản. Có lẽ, Prius cũng xứng đáng là mẫu xe Hybrid của hai thập kỷ, bởi vì đến đầu năm 2017, Prius trở thành mẫu Hybrid bán chạy số 1 toàn cầu với lượng tiêu thụ khoảng 4 triệu chiếc. Tới nay, Toyota Prius đang có 7 phiên bản cùng nhiều mẫu khác đang được lên kế hoạch – đó là minh chứng cho sức phát triển bền vững của dòng xe này.
Hãy cùng Nhịp cầu Toyota tìm hiểu xem xe Hybrid là gì, và vì sao Toyota kiên định với dòng sản phẩm này đến vậy.
Xe Hybrid là gì?
Xe Hybrid, hay còn được gọi là xe lai, là loại phương tiện sử dụng hơn một nguồn công suất, phổ biến bao gồm một động cơ xăng truyền thống kết hợp với động cơ điện và pin. Nguyên lý hoạt động của một chiếc xe Hybrid (như của Toyota) thể hiện ở trình tự vận hành của xe trong điều kiện giao thông thực tế sau:
1. Khi xe ở chế độ nghỉ, động cơ điện và động cơ xăng tự động tắt để bảo toàn năng lượng, nhiên liệu không bị lãng phí lúc xe không hoạt động.
2. Khi xe bắt đầu chuyển động ở tốc độ thấp, năng lượng được truyền từ pin Hybrid đến động cơ điện, giúp xe chuyển động êm ái và mượt mà; động cơ xăng vẫn tắt.
3. Khi xe tăng tốc, động cơ điện và động cơ xăng sẽ hoạt động kết hợp để đạt được công suất mạnh mẽ. Khi pin Hybrid không còn đủ năng lượng, động cơ xăng làm quay động cơ điện và sử dụng nguồn điện tạo ra để dẫn động bánh xe.
4. Ở điều kiện vận hành bình thường, xe được dẫn động bởi động cơ xăng ở dải tốc độ mà xe hoạt động hiệu quả nhất. Tùy thuộc vào điều kiện lái xe, năng lượng được phân phối đến máy phát điện để cung cấp cho động cơ điện nhằm bổ sung cho động cơ xăng.
5. Khi giảm tốc độ và phanh, động cơ điện sử dụng động năng của xe làm máy phát quay, tích điện cho pin Hybrid.
Mặc dù được trang bị động cơ điện nhưng xe Hybrid không có yêu cầu đặc biệt gì về bảo dưỡng. Xe vẫn được tiếp nhiên liệu tại các trạm xăng thông thường (cho động cơ xăng), và pin Hybrid không cần phải cắm sạc. Nói chung, cách thức sử dụng xe Hybrid không khác gì xe sử dụng nhiên liệu hóa thạch truyền thống, nhưng bạn sẽ nhận ra sự khác biệt ấn tượng khi cầm lái, cũng như khi đổ xăng!
Tiến trình phát triển xe Hybrid của Toyota
Vào đầu năm 1939, chỉ sau 2 năm thành lập, Toyota đã bắt tay vào việc nghiên cứu về công nghệ sinh thái. Cho đến năm 1968, việc nghiên cứu về xe Hybrid được triển khai. Để giải quyết các vấn đề môi trường đang gia tăng, loại tua bin khí đầu tiên và tua bin khí đốt Hybrid đã được phát triển vào những năm 1970 và 1980. Với quá trình theo đuổi lâu dài các công nghệ thân thiện với môi trường, Toyota đã sẵn sàng cho thập niên 90 - một giai đoạn mà các nhà sản xuất ô tô phải đối mặt với sự phát triển mạnh mẽ và nhu cầu xe hơi tăng trưởng đáng kể trên quy mô trên toàn cầu trong thế kỷ 21.
Xe Prius được phát triển từ mùa thu năm 1993. Nhiệm vụ ban đầu của dự án Prius là sáng tạo ra mẫu xe dành cho thế kỷ 21. Vấn đề đặt ra là mẫu xe dành cho thế kỷ 21 là gì? Khi nghiên cứu về mẫu xe này, thách thức đầu tiên là làm thế nào để vẫn duy trì hoặc nâng cao khả năng sử dụng và sự tiện dụng như xe thông thường, đồng thời vẫn phải đáp ứng được thách thức của xã hội hóa xe hơi trong thế kỷ 21 do nguồn năng lượng giới hạn và các vấn đề về môi trường là thách thức chính. Và Toyota là công ty đã đưa ra được câu trả lời sớm nhất: nhóm dự án đã tìm ra được mục tiêu “Tiết kiệm nhiên liệu tối đa” như là kim chỉ nam để phát triển cho mẫu xe này.
Tới năm 1997, Toyota đã giới thiệu chiếc xe Hybrid đầu tiên trên thế giới là Prius. Tính tới ngày 31/1/2017, Toyota thông báo lượng tiêu thụ xe Hybrid trên toàn thế giới đạt hơn 10 triệu chiếc, bao gồm cả các xe plug-in Hybrid (xe Hybrid cắm sạc).
Lợi thế của xe Toyota Hybrid
Hệ thống Toyota Hybrid (THS) kết hợp giữa động cơ đốt trong hiệu suất cao và động cơ điện công suất lớn và hiệu quả của việc kết hợp hai nguồn công suất này phụ thuộc vào điều kiện lái. Một hệ thống quản lý năng lượng sẽ đảm bảo xe vận hành với hiệu suất tối ưu nhất, có khả năng lựa chọn nguồn năng lượng cần thiết để vận hành xe một cách mạnh mẽ mà vẫn tiết kiệm nhiên liệu (theo trình tự 5 bước đã nêu trên).
THS thay đổi liên tục để lựa chọn chế độ lái thích hợp theo từng điều kiện, ví dụ như chạy hoàn toàn bằng điện, hay chỉ chạy động cơ xăng, hay sử dụng cả động cơ xăng và động cơ điện. 4 lợi ích chính mà hệ thống Toyota Hybrid mang lại bao gồm hiệu quả nhiên liệu tối ưu, giảm phát thải, tăng tốc mạnh mẽ và mượt mà, vô cùng tĩnh lặng.
Đầu tiên, với sứ mệnh mang tên Hybrid, nó phải đảm bảo có thể chứng minh hiệu quả nhiên liệu tối ưu. THS sử dụng động cơ điện để khởi động hay khi đi ở tốc độ thấp trước khi tăng tốc trong khi động cơ xăng tắt giúp tiết kiệm nhiên liệu. Trên hành trình, năng lượng từ động cơ xăng và động cơ điện kết hợp tự động và hiệu quả để đáp ứng từng chế độ lái. Hơn nữa, động cơ xăng cũng ngắt khi xe ở chế độ nghỉ (idling) để tiết kiệm nhiên liệu.
Song song với tiết kiệm nhiên liệu chính là phát thải thấp. Động cơ điện hoạt động thay thế cho động cơ xăng trong quá trình vận hành sẽ giúp giảm phát thải. Khi chạy hoàn toàn bằng điện, hay xe ở chế độ nghỉ, động cơ xăng tắt cũng giảm tiêu hao nhiên liệu và phát thải.
Bên cạnh đó, cảm giác hứng khởi khi lái xe là một tiêu chí quan trọng của Toyota nói chung và Toyota Hybrid cũng không ngoại lệ. Bằng việc kết hợp giữa động cơ điện công suất cao và động cơ xăng, THS giúp cho việc tăng tốc trở nên mạnh mẽ hơn. Trên hành trình, động cơ xăng và điện cùng tác động lên bánh lái: động cơ xăng được chia đôi nguồn năng lượng, một phần để tác động đến bánh xe, một phần sạc vào pin Hybrid. Sự phân chia năng lượng giúp tối ưu hóa hiệu suất.
Sau cùng, nhưng lại là bản sắc tinh tế của các sản phẩm của Toyota, xe Hybrid đem đến một không gian êm ái và tĩnh lặng. Chế độ lái hoàn toàn bằng điện giúp xe vận hành êm ái và tĩnh lặng tuyệt đối, đặc biệt phát huy tác dụng khi vận hành vào sáng sớm hay đêm muộn trong những khu dân cư hay dưới hầm đỗ xe.
Nhờ sử dụng xe Hybrid của Toyota, thay vì các loại xe chạy bằng xăng thông thường có kích thước và hiệu năng lái xe tương đương, thế giới đã giảm thiểu phát thải lượng lớn CO2 và tiết kiệm nhiên liệu hóa thạch tiêu hao (như đã đề cập). Cho đến năm 2050, Toyota đặt mục tiêu giảm 90% lượng khí thải CO2 từ các mẫu xe mới so với năm 2010. Mục tiêu này đã được Toyota công bố khi đề cập đến kế hoạch bảo vệ môi trường cho đến năm 2050. Để đạt được điều này, Toyota tiếp tục thúc đẩy sự phát triển của các loại xe thế hệ mới bao gồm các mẫu xe Hybrid, xe Hybrid cắm sạc, xe điện và các mẫu xe sử dụng pin nhiên liệu.
