Cái lợi lớn nhất của pin nhiên liệu hydro
là cung cấp điện cho xe mà không cần sợi dây sạc. Kiểu xe mới 2016 Toyota Mirai
sedan tìm cách tối ưu hóa công thức này, điều hứa hẹn của hệ thống pin nhiên
liệu là trọng lượng nhẹ hơn, nhỏ hơn và ít tốn kém hơn so với bất cứ kỹ nghệ
đến trước đây. Xe Mirai có khả năng hoạt động là 300 dặm hay 500 cây số cho mỗi
bình đầy hydrogen. Điều mà tất cả các xe điện plug-in không làm được.
Tại thời điểm này, Toyota sẽ lancer loại
model mới này tại bang California, nơi mà phần lớn các trạm hydrogen công cộng
được thiết bị. Vì vậy xe Toyota Mirai 2016 sẽ được bán vùng Golden State. Toyota
cho biết họ có kế hoạch tung ra thị trường vùng Đông Bắc các model Mirai trong
tương lai gần đây trong lúc chờ đợi việc xây dựng các trạm
tiếp nhiên liệu hydro giữa Massachusetts và New Jersey.
Nếu bạn là người hâm mộ xe điện, bạn không
phải quá lo lắng về sự an toàn của gas hydro vì đối với Toyota đây mối quan tâm
hàng đầu. Toyota thiết kế chiếc xe Mirai phải khác hoàn toàn những kiểu đã ra
trên thị trường và như vậy với một ngoại hình táo bạo được đánh dấu bởi các góc
độ cực đoan và các đường cong độc đáo sẽ làm nổi bật chiếc xe trong đám đông và
cũng để gây ấn tượng mạnh cho người tiêu dùng khi thấy lần đầu.
Bên trong cabine Mirai được bố trí tạo cho ta một ấn tượng mạnh
mẽ. Xe có bốn chỗ ngồi và chỉ có 1 model duy nhất, mặc dù kỹ sư Toyota cảnh báo rằng việc tăng
thêm trọng lượng bởi một hành khách thứ năm sẽ làm giảm
hiệu suất xe và giảm đường dài, vì vậy không có ghế giữa ở phía
sau.
Nếu bạn có ý định mua chiếc xe điện tới
chạy bằng "hydrogen", Mirai là kiểu xe hầu như không
có sự cạnh
tranh. Các xe pin nhiên liệu khác trên thị trường bán lẻ hiện nay ở California
là Hyundai Tucson FCEV với nguồn cung cấp rất hạn chế. Honda có kế hoạch trình
làng xe fuel-cell sedan trong năm 2016. Hiện thời trên thị trường Toyota Mirai
2016 thực sự là chiếc xe "tương lai" chạy bằng hydro.
Danh sách chính thức các tính năng chưa được tiết lộ
trong lúc viết văn bản này, nhưng chúng ta hy vọng thiết bị tiêu chuẩn trên
2016 Mirai bao gồm bánh xe nhôm 17-inch, đèn pha LED, kiểm soát hành trình
(cruise), kiểm soát khí hậu tự động, vải bọc cao su tổng hợp, ghế trước
có điều chỉnh điện và thắt lưng, ghế sau có sưởi, vô lăng adjustable, màn
hình cảm ứng màu 8-inch, camera chiếu hậu, hệ thống định vị với công cụ tìm
trạm tiếp tế nhiên liệu (gas station), hệ thống âm thanh Bluetooth và điện
thoại kết nối với hệ thống âm thanh JBL với đài phát thanh truyền hình vệ tinh,
cổng USB và một jack phụ trợ.
Ngoài ra tiêu chuẩn là một dịch vụ hướng dẫn khách 24
giờ, dịch vụ bên đường 24 giờ, ba năm bảo trì miễn phí và 8 năm hoặc 100,000
dặm bảo hành trên tất cả các thành phần hệ thống pin nhiên liệu.
Các lựa chọn (options) duy nhất chỉ là một hệ thống sạc
điện emergency để trong trunk xe cho phép sạc pin như một máy phát điện khẩn
cấp. Hệ thống này có thể cung cấp đến 60 kilowatt-giờ điện từ hydro dự trữ
trong bình, đủ để cung cấp năng lượng cho một căn nhà nhỏ một tuần, Toyota cho
biết.
Hệ truyền động và Hiệu suất - Xe Toyota Mirai 2016
chạy bằng bánh trước, với động cơ điện gắn phía trước có công suất 151 mã lực
và 247 lb-ft. Cục pin có kích thước pin xe Prius với công suất 1.6-kWh
nickel-metal hydride. Pin gắn phía sau ghế ngồi sau được sạc bởi hệ thống pin
nhiên liệu (Fuel Cell Stack) để được sử dụng khi nào công suất cao cần đến.
Toyota cho biết xe chỉ cần 9 giây để đạt vận tốc 100kmh
cho chiếc xe nặng gần 2 tấn. Tốc độ tối đa là 111 mph/178kmh. Toyota cũng cho
biết xe Mirai có thể hoạt động khoảng 300 dặm/500 km với 1 bình khí nén
hydrogen 5 kg (11 pound). Với 1 kg hydro cung cấp lượng năng tương đương với 1
galon xăng. Như vậy hiệu suất nhiên liệu tương đương với 60 mpg.
Vấn đề an toàn - Thiết bị an toàn tiêu chuẩn trong xe
Mirai 2016 bao gồm phanh thắng đĩa ABS và ổn định điều khiển (Traction
control), túi khí an toàn phía trước và sau (SRC) và một camera lùi xe. Thiết
bị an toàn chủ động có đủ như xe xăng thường: cảnh báo làn khởi hành (land
departure alert). Xe có trang bị thêm hệ thống kiểm soát để cảnh báo và tắt van
bình gas hydro khi phát hiện rò rỉ khí hydro.
Thiết kế nội thất và tính năng đặc biệt - Cabin của
Mirai được thiết bị như xe Lexus, với các yên xe được bao bởi vật liệu vải mềm
có chất lượng cao. Các thiết bị điều khiển nói chung rất dễ dùng mặc dù bảng điều
khiển (dash board) cần một ít thời gian để làm quen giống như nội thất của xe
Prius. Ghế phía trước rất rộng rãi thoải mái uống theo đường cong của
lưng người lái. Nơi tay vịn rộng lớn cũng là nắp hộp lưu trữ linh tinh ngăn
cách ghế sau có sưởi.
Vì xe được thiết kế để trữ pin nhiên liệu nên bình gas
hydrogen hơi cồng kềnh. Kích thước trunk xe Mirai không lớn như hầu hết các xe
thông thường nhưng vẫn đủ rộng rãi cho việc mua sắm hàng tạp hóa bình thường.
Ấn tượng khi lái xe - Khi lái xe Mirai 2016 thì hành
khách trong xe có ấn tượng thoải mái và êm ái. Một phần nhờ vào trọng lượng và
kích thước hệ thống tế bào nhiên liệu (fuel cell stack) bị cắt giảm khá nhiều.
Xe được chế tạo chủ yếu để di chuyển trên đường xá bình thường chứ không
phải để chạy trên các tuyến đường núi quanh co.
Như bất kỳ chiếc xe điện nào bạn sẽ cảm thấy torque sẵn
sàng khi bạn bắt đầu đạp ga tăng vận tốc. Do đó người lái cảm thấy xe lên vận
tốc khá nhanh từ lúc depart đến 40 mph. Nhưng xe sẽ hơi yếu mỗi khi muốn qua
mặt xe khác. Xe sẽ bị giảm tốc độ khi lên dốc cao.
Hệ thống phanh thắng hiệu quả và chắc chắn. Vì không có
tiếng ồn của động cơ đốt nên bên trong cabin của Mirai khá trầm lắng. Ở tốc độ
chậm, các kim nạp gas hydro vào fuel cells sẽ gây tiếng xì xì nhỏ và tiếng rò
rỉ của khí nén yếu ớt sẽ cảm nhận được trong cabin nhưng sẽ không quá ồn.
Thế giới chúng ta đang bị phụ thuộc nặng nề vào một nền
kinh tế nhiên liệu hóa thạch. Nhiên liệu của đa số các phương tiện giao thông
hiện tại như xe hơi, xe lửa, máy bay… là xăng dầu. Hơn nữa, một tỉ lệ khá
cao các nhà máy điện là nhiệt điện dùng dầu hỏa, khí thiên nhiên hay than đá.
Nếu không có nhiên liệu hóa thạch, nền kinh tế cùng với các phương tiện giao
thông liên lạc, vận tải, sẽ rơi vào khủng hoảng, ngưng trệ. Gần như toàn bộ nền
kinh tế, chính xác hơn là toàn bộ xã hội hiện đại đã phụ thuộc vào nhiên liệu
hóa thạch.
Trong khi nhiên liệu hóa thạch đóng một vài trò quan
trọng trong việc đưa xã hội đến mức phát triển như ngày nay thì nó cũng gây ra
những vấn đề nhức nhối lớn: ô nhiễm không khí, các vấn đề môi trường như tràn
dầu, nguy hiểm và nóng bỏng hơn cả là vấn đề biến đổi khí hậu toàn cầu (climate
change) cùng với sự nóng lên của trái đất. Ngoài ra, nhiên liệu hóa thạch chỉ
là nguồn tài nguyên hữu hạn không thể được tái tạo, và nền kinh tế dựa trên
nhiên liệu hóa thạch còn làm cho một số nước không có nhiều tài nguyên sẽ bị
phụ thuộc vào những nước vốn có nguồn dầu dồi dào ở vùng Trung Đông, từ đó dẫn
đến nhiều hệ quả chính trị và kinh tế khác, thậm chí cả những cuộc chiến tranh
giành dầu mỏ.
Giữa bối cảnh đó, khái niệm về một nền kinh tế hydro dựa
trên nguồn năng lượng sạch, dồi dào phục vụ mục tiêu phát triển bền vững của
nhân loại xuất hiện như một giải pháp đầy tiềm năng. “Nền kinh tế hydro” là một
hệ thống lưu trữ, phân phối và sử dụng năng lượng dựa trên nhiên liệu chính
hydrogen. Thuật ngữ này được tập đoàn General Motors đặt ra năm vào 1970. Nền
kinh tế hydrogen hứa hẹn đẩy lùi tất cả những vấn đề do nền kinh tế dựa trên
nhiên liệu hóa thạch đã gây ra.
Một cách tóm tắt, những lợi ích chính của nền kinh tế
hydrogen là:
- Không gây ô nhiễm: khi hydrogen được sử dụng trong pin
nhiên liệu, nó là một công nghệ hoàn toàn sạch. Sản phẩm phụ duy nhất sinh ra
là nước, do đó sẽ không làm nảy sinh những vấn đề đáng lo ngại như tràn dầu …
- Không thải ra khí gây hiệu ứng nhà kính: quá trình điện
phân nước tạo hydrogen không hề tạo nên khí nhà kính nào. Đó là một quá trình
lý tưởng và hoàn hảo – điện phân hydrogen từ nước, hydrogen lại tái kết hợp với
oxygen để tạo ra nước và cung cấp điện năng trong pin nhiên liệu.
- Không phụ thuộc về kinh tế: không dùng dầu mỏ cũng có
nghĩa là không phải phụ thuộc vào các thùng dầu nhập khẩu từ nước ngoài.
- Hydrogen có thể được sản xuất từ nhiều nguồn khác nhau:
nhất là từ các nguồn năng lượng tái sinh.
Như vậy, những lợi ích về mặt môi trường, kinh tế và xã
hội của hydrogen là rất đáng kể và ý nghĩa. Tất cả những thế mạnh này đã tạo
nên cú hích mạnh mẽ hướng nhân loại tiến đến nền kinh tế hydrogen.
Như đề cập ở trên, xe điện sẽ là loại xe tương lai đầy
hứa hẹn không giống như xe Hybrid yếu ớt và cần nhiều bảo trì vì có đến 2 hệ
thống động cơ xăng và điện. Vấn đề cũng như thách thức lớn của giới tiêu thụ là
giá thành còn quá cao và làm sao người lái xe an tâm khi lái đi quãng đường xa
và việc tiếp liệu nhiên liệu - ổ điện sạc nhanh hay trạm tiếp liệu hydrogen
phải được sẳn sàng.
Tesla là hãng chế xe điện 100% hạng sang hàng đầu hiện
nay ở Bắc Mỹ. Nhưng xe Tesla không phải là xe cho mọi người. Để khuyến khích
thị trường xe điện này Hoa Kỳ và Canada đang có chương trình hỗ trợ tài chính
bằng cách đài thọ cho người mua xe và cho xây nhiều trạm tiếp liệu điện nhanh
để người lái xe đi được quãng đường dài không phải lo âu.
Cũng nên nhắc lại là ngày xưa khi đại công ty Sony một
thời làm mưa làm gió để lancer sản phẩm Blue Ray thay vì DVD thì tương tự ngày
nay Toyota với tư thế mạnh đang dùng chiến lược để kéo nhiều đồng minh về cùng
phía mình để chế tạo xe điện sạc bằng gas hydrogen như Honda, BMW hay Hyundai.
Đối với người tiêu thụ, mỗi khi quyết định mua một chiếc
xe, chúng ta thực ra chỉ quan tâm đến giá thành ban đầu, sự bền bỉ ít tốn kém
về bảo trì và tiêu thụ ít nhiên liệu là những tiêu chuẩn hàng đầu. Cho nên
trong một tương lai gần, xe điện chạy bằng nhiên liệu hydrogen sẽ thỏa mãn tất
cả nguyện vọng của người tiêu thụ và sẽ rất hứa hẹn nếu các chính phủ sản sàng
trợ cấp việc xây dựng các trạm tiếp nhiên liệu hydrogen như các trạm sạc điện
hôm nay.
Có thể chúng ta phải đợi trong vài năm nữa, xe ôtô chạy
bằng khí hydro sẽ được sản xuất hàng loạt, thay thế cho các xe sử dụng xăng và
diesel hiện thời. Tuy nhiên, các chuyên gia dự đoán còn cần ít nhất một thập kỷ
nữa mới giải quyết được hết các vấn đề đặt ra khi sử dụng hydro làm nhiên liệu.
Nguyễn Hồng Phúc
Sưu tầm & nghiên cứu
