5 lý do khiến xe điện bị giới hạn tốc độ tối đa

Trong vài năm trở lại đây, xe điện đã và đang dần trở thành một phương tiện di chuyển thay thế cho xe sử dụng động cơ đốt trong truyền thông nhờ vào yếu tố thân thiện môi trường.

Thế nhưng, khả năng di chuyển ở tốc độ cao của xe điện đang gặp nhiều hạn chế, thậm chí tốc độ tối đa của xe điện còn thấp hơn nhiều so với các loại xe sử dụng nhiên liệu hoá thạch. Dưới đây là 5 lý do giải thích cho điều này.

1. Bảo vệ tuổi thọ pin

Nếu nói về xe sử dụng động cơ đốt trong (ICE), tốc độ tối đa của xe thường bị giới hạn bởi hệ thống truyền động và dầu động cơ. Nhưng với trường hợp của xe điện (EV) lại khác.

Các nhà sản xuất đặt mục tiêu làm cho xe điện bền vững cho việc di chuyển hàng ngày. Do đó, tốc độ tối đa của xe điện sẽ bị giới hạn để giữ cho pin và mạch điện giữ ở ngưỡng nhiệt độ nhất định.

Bởi nếu thiết lập tốc độ tối đa của xe điện cao hơn, pin sẽ xảy ra hiện tượng quá nhiệt khiến tuổi thọ pin bị xuống cấp nhanh hơn thời gian bảo hành. Tuổi thọ của pin xe điện thường từ 10-15 năm.

Ngoài ra, vòng tua của động cơ cũng có vai trò quan trọng khi xem xét tốc độ tối đa của xe điện. Ví dụ, Tesla đã sử dụng lớp bọc gốm carbon cho bộ phận chuyển động để ngăn nó tiếp xúc và gây ma sát với bộ phận tĩnh của động cơ điện.

Điều này đã giúp cho động cơ của Tesla Model S có thể đạt vòng tua may ở mức 20.000 vòng/phút với tốc độ giới hạn 260 km/h. Tuy nhiên, việc bảo toàn điện tích pin là lý do chính khiến các nhà sản xuất xe điện hạn chế khả năng tốc độ tối đa của xe điện.

Các nghiên cứu chỉ ra nếu xe điện duy trì tốc độ trên 100 km/h, mức tiêu hao của pin sẽ nhiều hơn 68% so với việc chạy xe ở tốc độ dưới 50 km/h. Nghiên cứu này cũng xác nhận để giữ pin của xe điện ở tình trạng tối ưu, tốt nhất người lái nên tuân theo một giới hạn tốc độ nhất định.

2. Bảo vệ phanh

Nếu để xe điện hoạt động ở tốc độ tối đa, hệ thống phanh sẽ bị mòn và pin sẽ cạn kiệt chỉ sau chưa đầy 10-12 phút. Tesla Model 3 có tính năng hỗ trợ tốc độ nên người lái có thể tự đặt giới hạn tốc độ cho xe khi điều khiển.

Thế nhưng, vẫn có một số hạn chế như người lái không thể vượt qua một tốc độ đã thiết lập hoặc tín hiệu cảnh báo sẽ nhấp nháy trên bảng điều khiển. Điều này không ngoài tác dụng là để bảo vệ phanh nếu không hệ thống này sẽ bị mòn rất nhanh.

3. Tỷ số truyền

Tỷ số truyền về cơ bản là tốc độ quay của một bánh răng so với các bánh răng khác. Các nhà sản xuất xe điện giới hạn tốc độ tối đa của xe bằng tỷ số truyền sao cho chỉ tạo ra đủ mô-men xoắn mà những người lái xe cần hàng ngày.

Điều đó có nghĩa là xe điện sẽ chỉ có thể đạt dải tốc độ đủ để đi lại hàng ngày. Quá trình này cũng tác động đến khả năng tăng tốc của xe điện, nhưng chủ yếu là tốc độ tối đa. Xe điện chỉ có hộp số 1 cấp giúp động cơ có dải vòng tua cao hơn so với các loại xe thông thường khác.

Ví dụ một chiếc xe ICE tiêu chuẩn có phạm vi vòng quay không quá 7.000 vòng/phút trong khi hầu hết các xe điện có thể đạt tới 20.000 vòng/phút, như đã đề cập ở trên.

Một số nhà sản xuất đã sử dụng hộp số 2 cấp cho xe điện, điển hình là Porsche Taycan và Audi e-Tron GT. Bù lại, hộp số 2 cấp làm tăng thêm trọng lượng của xe và ảnh hưởng đến hiệu suất của xe điện. Nhiều người thắc mắc liệu xe điện có hộp số tương tự như xe ICE không, nhưng trên thực tế, xe điện không cần nhiều cấp số để vận hành.

4. Trọng lượng xe

Mã lực chỉ ảnh hưởng đến tốc độ tối đa của xe phụ thuộc vào tỷ số truyền. Nhưng đó không phải là yếu tố hạn chế duy nhất khi nói đến tốc độ tối đa của xe điện, bởi tính khí động học và trọng lượng của xe điện cũng có thể ảnh hưởng đến tốc độ tối đa của dòng xe này.

Nếu chúng ta xem xét lực cản khí động học của xe điện, lực cản sẽ tăng lên mỗi khi xe tăng tốc, điều này ảnh hưởng đến việc sạc pin xe điện. Còn trọng lượng của xe điện thường nặng hơn các dòng xe chạy xăng dầu do chủ yếu đến từ bộ pin và bộ khung bảo vệ pin khiến xe khó hoạt động ở tốc độ cao hơn.

Một lý do khác khiến xe điện không có khả năng tăng tốc cao là công nghệ đơn giản. Nếu đưa nhiều công nghệ phức tạp để xe điện có thể đạt tốc độ tối đa cao, điều đó sẽ khiến cho xe điện kém bền hơn khi di chuyển hàng ngày.

Ví dụ, một bộ biến tần phức tạp sẽ cung cấp điện áp chính xác cần thiết để vận hành xe điện ở tốc độ cao hơn, đồng nghĩa không chỉ làm tăng chi phí của xe điện mà còn khiến giá xe trở nên đắt đỏ.

Tuy nhiên, các nhà sản xuất xe điện hiện nay đang tập trung đến phạm vi hoạt động và độ an toàn của xe điện hơn là khả năng tăng tốc. Bởi vì đối với một phương tiện di chuyển vẫn còn mới như xe điện, người tiêu dùng vẫn cần tìm kiếm những mẫu xe an toàn hơn là chạy nhanh.

5. An toàn

Như đã nói ở trên, để giúp xe điện an toàn hơn khi lái xe, các nhà sản xuất ô tô hiếm khi tập trung vào tốc độ và khả năng tăng tốc của xe điện.

Hầu hết người tiêu dùng tiềm năng thích lái xe ở tốc độ vừa phải, cần khả năng di chuyển quãng đường dài, điều này có nghĩa là nếu ngành xe điện tập trung nhiều hơn vào khả năng tăng tốc và tốc độ tối đa cao hơn, họ sẽ khó có thể bán được xe.

Tốc độ vừa phải không chỉ làm tăng thêm tính năng an toàn của xe điện mà còn khiến pin của xe điện có tuổi thọ cao hơn. Hơn nữa, chỉ có xe điện được sạc đầy pin mới có thể mang lại công suất tối đa.

Tóm lại, sự an toàn của người lái và những người tham gia giao thông khác là lý do chính khiến các nhà sản xuất ô tô không bổ sung một hệ thống phức tạp để tăng tốc độ tối đa của xe điện.