Nhìn lại vắn tắt lịch sử hơn 100 năm của công nghệ xe hybrid

Các phương tiện hybrid đã trở thành món đồ thời trang 4 bánh trong những năm gần đây. Các ngôi sao điện ảnh không nhận được đủ sự chú ý đã bắt đầu mua chúng chỉ để chứng minh họ quan tâm tới môi trường của hành tinh (nhờ thế mà được người ta chú ý tới hơn). Giờ đây, xe hybrid gần như đã trở thành một phần không thể thiếu trong dòng sản phẩm của mọi nhà sản xuất.

Thành phố New York đã bắt đầu chuyển đổi toàn độ đội xe taxi sang hybrid trong năm 2007, với khoảng 500 chiếc đi vào hoạt động trong năm 2008. Ngày càng có nhiều nhà sản xuất xe đang ủng hộ công nghệ 100 năm tuổi này khi khách hàng của họ vẫn đang chờ đợi một sự cách mạng trong vận chuyển. Đúng vậy, xe hybrid đã hơn 100 năm tuổi, và Toyota Prius chỉ là 1 trong số nhiều mẫu xe áp dụng công nghệ này mà thôi.

Hầu hết những người mê xe và có nghiên cứu về lịch sử ô tô thế giới có lẽ đã nghe đến cái tên của thiên tài Ferdinand Porsche. Một trong những thiết kế xe sớm nhất của ông ấy, ngoại trừ việc là chiếc xe dẫn động cầu trước đầu tiên trong lịch sử thì cũng là chiếc xe hybrid đầu tiên trên thế giới. Trong những năm đầu tuổi 20, ông Porsche đã làm việc cho Jakob Lohner ở nhà máy Lohner Coach tại Vienna, Áo.

Sau một vài năm tập sự, kỹ năng cơ học tự nhiên của ông ấy đã giúp ông thiết kế ra không ít mẫu ô tô đột phá. Đầu tiên là System Lohner-Porsche, một xe điện dẫn động cầu trước dựa trên Porsche và cũng là mẫu xe đầu tiên trên thế giới có mô-tơ đặt trong đùm bánh xe.

Được trưng bày ở sự kiện Paris World Fair trong năm 1900, chiếc xe đã trở thành một hiện tượng, và đặt viên gạch đầu tiên trên con đường dẫn tới các sản phẩm trong tương lai ngành ô tô của các kỹ sư trẻ. Một năm sau, một chiếc xe thứ hai sử dụng mô-tơ đặt trong đùm bánh xe gọi là System Lohner-Porsche Mixte được ra đời, mà trên đó Porsche đã bổ sung thêm một động cơ đốt trong để cung cấp năng lượng tới một máy phát điện, thứ có nhiệm vụ cung cấp điện tới các mô-tơ điện. Một cụm pin cũng được trang bị để gia tăng độ đáng tin cậy, nhưng nói một cách đơn giản hơn, đây chính là phương tiện hybrid đầu tiên trên thế giới.

Từ đó trở đi, thiết kế System Lohner-Porsche đã xuất hiện trong hơn 300 phương tiện khác, từ xe buýt cho tới xe cứu hỏa. Gần như đồng lúc với xe hybrid đầu tiên trên thế giới, một công ty xe Bỉ mang tên Pieper cũng đang thử nghiệm một thiết kế hybrid. Kết quả, chiếc xe gốc Bỉ công suất 3,5 mã lực có một động cơ xăng nhỏ ghép cặp với một mô-tơ điện được đặt dưới ghế tài xế.

Trong khi di chuyển, mô-tơ điện hoạt động trong vai trò một máy phát điện, tái nạp cụm pin trong khi bổ sung thêm công suất khi chiếc xe leo đồi hoặc gia tốc. Một vài năm sau, chủ công ty qua đời, qua đó chấm dứt mọi kế hoạch tiếp tục sản xuất hybrid. Các phát minh của Pieper đã được sử dụng bởi một công ty Bỉ khác, gọi là Auto-Mixte. Họ đã sản xuất xe thương mại hybrid từ năm 1906-1912.

Gần ba năm sau, khi châu Âu bị nhấm chìm bởi Thế Chiến I, một công ty gốc Mỹ đã bắt đầu sản xuất xe chạy xăng/pin. Sau một quãng thời gian ngắn chỉ sản xuất xe điện, Woods Motor Vehicle đã giới thiệu Dual Power trong năm 1915. Dual Power là một mẫu xe hybrid hoạt động bằng một động cơ điện cũng như một động cơ đốt trong 4 xi-lanh, và có chỉ số tiêu thụ nhiên liệu cỡ 4,9 lít/100 km. Hơn 600 chiếc đã được chế tạo cho tới năm 1918.

Tuy nhiên sự nổi dậy của những động cơ đốt trong chạy xăng những năm sau đó đã kìm hãm sự tiến hóa của hybrid cho tới thập niên ’60, khi nhiều kỹ sư đến từ các công ty khác nhau đã bắt đầu làm việc trên những phương tiện chạy hai nguồn năng lượng một lần nữa.

Tiến sĩ Baruch Berman, tiến sĩ George H. Gelb và tiến sĩ Neal A. Richardson, ba kỹ sư làm việc cho TRW Automotive, đã tạo ra một mô-dun lái hybrid thực tiễn. Hệ dẫn động này đã được thiết kế làm một hệ truyền động điện-cơ cung cấp hiệu năng tương tự với một động cơ nhỏ hơn loại bình thường. Hầu hết khái niệm chế tạo tích hợp trong hệ thống đó đang được sử dụng trong các mẫu hybrid ngày nay.

Trong cùng những năm đó, General Motors đã giới thiệu GM 512, một mẫu hybrid thử nghiệm có thể chạy trên sự kết hợp của năng lượng pin và động cơ xăng 2 xi-lanh. Daimler-Benz cũng tiến hành thử nghiệm công nghệ năng lượng kép, tạo nên mẫu xe buýt chạy dầu-điện đầu tiên trên thế giới. Xe buýt hybrid Mercedes-Benz OE 302 từ năm 1969 đã có bố cục hệ dẫn động đặc biệt đối với thời đó. Nó có một động cơ dầu xe du lịch, một máy phát điện và một mô-tơ DC ở phía sau, trong khi pin được đặt giữa các trục.

Khi lệnh cấm dầu mỏ Ả rập xảy ra vào năm 1973, giá xăng tăng vọt, nên tạo ra sự quan tâm tới những công nghệ lực đẩy khác, bao gồm hybrid. Volkswagen đã bắt đầu chạy thử nghiệm với mẫu van Bus sử dụng một cấu hình hybrid song song cho phép linh hoạt thay đổi giữa động cơ đốt trong và mô-tơ điện. Trong khi đó, các nhà sản xuất như Mercedes-Benz, General Motors và Toyota đã tiếp tục cải thiện công nghệ mà không tiến hành sản xuất hàng loạt.

VÍ dụ, Toyota đã chế tạo mẫu concept hybrid đầu tiên của họ trong năm 1976 – một mẫu xe thể thao có một máy phát điện tua-bin khí cung cấp năng lượng tới một mô-tơ điện. Mặt khác, General Motors đã tập trung phát triển xe điện hoàn toàn trong những năm sau đó, trong khi Mercedes-Benz nhận rằng động cơ dầu là thứ thay thế rẻ tiền hơn so với hybrid ở châu Âu.

Rất nhiều nhà sản xuất xe khác nhau đã thử nghiệm với hệ dẫn động hybrid trong những năm tháng sau đó, bao gồm cả Audi với concept Duo. Bởi hầu hết các công ty châu Âu đã ủng hộ động cơ dầu hiện đại làm phương án di chuyển giá rẻ thay thế so với động cơ xăng, còn hybrid cũng mới chỉ phổ biến ở Mỹ thời gian gần đây. Ngày nay, hầu như mọi nhà sản xuất xe nổi tiếng đều có ít nhất một mẫu xe hybrid trong dòng sản phẩm của họ.