Phân loại xe Hybrid dựa theo mức độ lai hoá – Hybridization

Xe hybrid ngày càng phổ biến nhờ khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải. Tuy nhiên, không phải tất cả các dòng xe hybrid đều giống nhau — mỗi loại có mức độ lai hóa (Hybridization) khác nhau, ảnh hưởng trực tiếp đến cách vận hành và hiệu suất. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ sự khác biệt giữa Mild Hybrid, Full Hybrid và Plug-in Hybrid thông qua cấu tạo, nguyên lý hoạt động và khả năng hỗ trợ của mô-tơ điện trong từng hệ thống.

1. Giới thiệu chung

Trong bối cảnh ngành công nghiệp ô tô đang chuyển dịch mạnh mẽ nhằm giảm phát thải và nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng, xe hybrid (Hybrid Electric Vehicle – HEV) nổi lên như một giải pháp trung gian hiệu quả giữa phương tiện sử dụng động cơ đốt trong truyền thống và xe điện thuần túy.

Về nguyên lý, HEV khai thác đồng thời hai nguồn năng lượng: nhiên liệu hóa thạch thông qua động cơ nhiệt và điện năng lưu trữ trong bộ pin thông qua mô tơ điện.

Nhờ sự kết hợp này, hệ thống truyền động hybrid cho phép tối ưu hóa chế độ vận hành động cơ, thu hồi năng lượng khi phanh, và giảm đáng kể mức tiêu thụ nhiên liệu cũng như phát thải CO₂ so với xe thông thường.

Tuy nhiên, mức độ đóng góp của hệ thống điện trong quá trình truyền động không đồng nhất giữa các dòng xe hybrid. Chính vì vậy, để đánh giá đúng vai trò, hiệu quả và phạm vi ứng dụng của từng loại HEV, các nhà nghiên cứu và kỹ sư thường phân loại xe dựa trên mức độ lai hóa (degree of hybridization).

Tiêu chí này phản ánh tỷ lệ đóng góp của mô tơ điện vào tổng công suất truyền động, cũng như khả năng vận hành thuần điện.

Dựa trên cơ sở này, HEV có thể được chia thành bốn nhóm chính: micro hybrid, mild hybrid, full hybrid và plug-in hybrid (PHEV).

Mỗi cấp độ lai hóa mang những đặc trưng kỹ thuật riêng về dung lượng pin, công suất mô tơ, khả năng sạc và phạm vi vận hành bằng điện, từ đó quyết định chi phí, hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu và mức giảm phát thải đạt được.

Tham khảo thêm: Khóa học Kỹ thuật sửa chữa xe ô tô Điện – xe ô tô Hybrid

2. Bốn loại HEV theo mức độ lai hóa

2.1 Micro hybrid (mHEV)

• Định nghĩa: Mức lai hóa < 5%; hệ thống điện chủ yếu phục vụ chức năng khởi động/dừng (stop–start) và cung cấp/đệm điện cho phụ tải, không trực tiếp kéo bánh xe.
• Cấu hình chính: ắc quy 12 V (hoặc hệ 12 V nâng cấp), bộ khởi động tích hợp/alternator thông minh (integrated starter/alternator) để thực hiện stop–start và sạc thông minh.
• Chức năng: stop–start mượt hơn, sạc thông minh (tăng sạc khi giảm tốc), hỗ trợ phụ tải tạm thời, có tính “tái sinh” nhẹ qua máy phát điều khiển.
• Hiệu quả: tiết kiệm nhiên liệu tương đối nhỏ (khoảng 5–10% tùy chu trình) nhưng chi phí và độ phức tạp thấp nhất trong họ hybrid. Ví dụ thương mại: một số cấu hình BMW nhỏ, Fiat 500, Smart, Ford Focus…

2.1 Mild hybrid (MHEV)

• Định nghĩa: mức lai hóa ~ 10–20%; khác micro ở chỗ mô-tơ điện có công suất đủ để hỗ trợ mô-men trong các pha tăng tốc nhưng vẫn không cho phép chạy thuần điện.
• Cấu hình chính: thường có hai mạng điện (12 V cho phụ tải + 48 V cho hệ hybrid), mô-tơ ISG/BSG (Belt Starter/Generator hoặc Integrated Starter Generator) nối dây đai hoặc trực tiếp, cùng bộ DC/DC chuyển đổi giữa bus 48 V và 12 V.
• Chức năng: stop–start mượt hơn, Torque assist (bổ sung mô-men khi đề ba/tăng tốc), thu hồi năng lượng hiệu quả hơn so mHEV.

• Hiệu quả: cải thiện nhiên liệu rõ rệt hơn micro (thường ~10–15%), chi phí/độ phức tạp trung bình; phù hợp nâng cấp dàn xe thương mại mà không cần hạ tầng sạc. Ví dụ: nhiều mẫu Honda, một số phiên bản 48 V của các hãng châu Âu và Hàn Quốc .

2.3 Full hybrid (HEV / strong hybrid)

• Định nghĩa: mức lai hóa cao hơn (thường ~20–30% theo các bảng phân loại phổ biến); mô-tơ điện đủ để đẩy xe trong một số điều kiện và xe có thể hoạt động ở chế độ EV mode ngắn (chạy thuần điện trong phạm vi hẹp).
• Cấu hình chính: hệ thống điện áp cao (HV) thông thường 300–400 V, pin có năng lượng lớn hơn micro/mild, mô-tơ/power electronics mạnh hơn; có thể dùng power-split (bánh răng hành tinh / eCVT) hoặc cấu hình song song (P2, P3…) tùy nhà sản xuất.
• Chức năng: EV-drive ở tốc độ thấp/đoạn ngắn, kết hợp động cơ + mô-tơ để cung cấp hiệu suất cao nhất, thu hồi năng lượng mạnh, hệ EMS phức tạp hơn.

• Hiệu quả: tiết kiệm nhiên liệu lớn hơn mild, đặc biệt trong đô thị; không cần sạc ngoài (pin sạc trên xe bằng ICE và regen). Ví dụ tiêu biểu: Toyota Prius (power-split) và nhiều hybrid “strong” khác .

2.4 Plug-in hybrid (PHEV)

• Định nghĩa: là HEV có pin dung lượng lớn hơn và có cổng sạc ngoài (plug-in); mức lai hóa lớn (điện có thể đóng góp 30–40% hoặc hơn), cho phép phạm vi chạy thuần điện đáng kể (thông thường 40–80 km tùy model).
• Cấu hình chính: pin HV dung lượng cao hơn HEV, bộ sạc onboard, có thể hỗ trợ cả sạc AC lẫn (tùy model) và DC fast charge; kiến trúc truyền động – Drivetrain có thể nối tiếp – series, song song – parallel hoặc phối hợp nối tiếp – song song series–parallel.
• Chức năng: chạy EV thực tế cho nhu cầu hàng ngày, sau đó chuyển sang chế độ hybrid để kéo dài tầm hoạt động; được sạc từ lưới điện nên khả năng giảm tiêu thụ nhiên liệu và phát thải phụ thuộc lớn vào thói quen sạc.

• Hiệu quả: khả năng tiết kiệm nhiên liệu lớn nhất nếu sạc thường xuyên; tuy nhiên cần cơ sở hạ tầng sạc và chi phí ban đầu cao hơn.

3. Bảng so sánh tổng quan

4. Tổng kết

Phân loại theo mức độ lai hóa cung cấp một khung đánh giá trực tiếp về vai trò của hệ điện trong truyền động: từ micro (chỉ hỗ trợ phụ tải, tiết kiệm nhỏ) → mild (trợ lực & tái sinh rõ) → full (có EV-mode ngắn) → plug-in (chạy EV thực dụng, sạc ngoài). Lựa chọn kiểu hybrid phù hợp phụ thuộc vào mục tiêu (giảm nhiên liệu, giảm phát thải, chi phí đầu tư, hạ tầng sạc) và mô-hình sử dụng thực tế của xe

Trên đây là toàn bộ tài liệu về chủ đề: “Phân loại hệ thống phân loại Hybrid Vehicle dựa vào mức độ lai hóa nguồn năng lượng” mà trung tâm VATC muốn gửi đến bạn. Hy vọng bạn đã có thêm cho mình kiến thức hay trong ngày.

Nếu bạn có đang đam mê hoặc muốn tìm hiểu về các khóa học trong ngành ô tô thì liên hệ ngay với trung tâm VATC theo thông tin dưới đây để được tư vấn chi tiết nhất nhé!

Trung Tâm Huấn Luyện Kỹ Thuật Ô Tô Việt Nam – VATC

• Địa chỉ: Số 4-6, Đường số 4, Phường Hiệp Bình Phước, Thành Phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh
• Điện thoại: 0945711717
• Email: info@oto.edu.vn

Xem thêm:

• Tổng hợp kiến thức ô tô hay nhất tại VATC
• Các khoá đào tạo nghề ô tô chất lượng nhất thị trường

Hoặc để lại thông tin qua form dưới đây, bộ phận tuyển sinh tại VATC sẽ liên hệ để tư vấn miễn phí cho bạn!