Trái với mong đợi, mức tiêu thụ nhiên liệu xe PHEV gấp 3-4 lần công bố

Một nghiên cứu quy mô lớn tại Đức cho thấy mức tiêu thụ nhiên liệu xe PHEV gấp 3-4 lần công bố, không hề tiết kiệm như mong đợi trong điều kiện sử dụng thực tế

Xe hybrid cắm sạc, hay plug-in hybrid (PHEV), được định vị như một giải pháp chuyển tiếp giữa hybrid truyền thống và xe thuần điện, kết hợp bộ pin có thể sạc từ nguồn điện bên ngoài với động cơ đốt trong. Cấu hình này làm tăng khối lượng và độ phức tạp cơ khí, nhưng được thiết kế nhằm phục vụ nhu cầu di chuyển ngắn mỗi ngày bằng điện và vẫn duy trì khả năng vận hành bằng động cơ đốt trong cho các hành trình dài. Giải pháp này không chỉ xuất hiện trên các mẫu xe phổ thông mà còn được áp dụng cho những dòng hiệu suất cao như BMW M5 và Audi RS5.

Về lý thuyết, cấu hình hai hệ truyền động này sẽ giúp PHEV đạt mức tiêu thụ nhiên liệu rất thấp theo chứng nhận. Tuy nhiên, dữ liệu thực tế quy mô lớn gần đây cho thấy một khoảng cách đáng kể giữa thông số trong phòng thí nghiệm và cách xe được sử dụng ngoài đời thực.

Cụ thể hơn, các nhà nghiên cứu tại Viện Fraunhofer về Nghiên cứu Hệ thống và Đổi mới ISI ở Đức đã phân tích dữ liệu giám sát mức tiêu thụ nhiên liệu trên xe (OBFCM) của 981.035 xe plug-in hybrid sản xuất trong giai đoạn 2021-2023. Bộ dữ liệu này được thu thập thông qua hệ thống OBFCM bắt buộc tại Liên minh châu Âu và được xem là một trong những đánh giá thực tế toàn diện nhất về hiệu suất PHEV cho đến nay, bao phủ nhiều nhà sản xuất và phân khúc khác nhau. Nghiên cứu so sánh các giá trị chứng nhận theo chu trình thử nghiệm WLTP với dữ liệu vận hành thực tế, và kết quả cuối cùng hé lộ sự chênh lệch đáng kể.

Hình 1: Mức tiêu thụ nhiên liệu thực tế so với chứng nhận theo năm sản xuất (2012 – 2021)

Mức tiêu thụ nhiên liệu ngoài thực tế được ghi nhận cao hơn trung bình gấp ba lần, thậm chí gần bốn lần, so với giá trị chứng nhận WLTP. Trong khi mức trung bình theo WLTP là vào khoảng 1,57 lít/100 km, con số đo được trong điều kiện sử dụng hàng ngày đạt 6,12 lít/100 km. Ngay cả ở chế độ xả điện, khi xe được kỳ vọng chủ yếu vận hành bằng pin, mức tiêu thụ nhiên liệu trung bình vẫn đạt 2,98 lít/100 km, cao hơn đáng kể so với giá trị kết hợp chính thức theo WLTP.

Hơn nữa, sự khác biệt giữa các thương hiệu cũng được ghi nhận. Một số mẫu xe hiệu suất cao của Đức có mức tiêu thụ nhiên liệu thực tế tương đối cao, trong đó một số phiên bản xe Porsche plug-in hybrid đạt trung bình khoảng 7 lít/100 km trong bộ dữ liệu. Ở chiều ngược lại, một số mẫu xe giá thấp hơn của Kia, Toyota, Ford và Renault đã ghi nhận mức tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn đáng kể trong điều kiện vận hành tương đương, trong một số trường hợp đạt dưới 1 lít/100 km. Các biến động này phản ánh sự khác biệt về khối lượng xe, dung lượng pin, thói quen sử dụng và tần suất sạc.

Các nhà sản xuất khẳng định những thông số công bố của họ tuân thủ đầy đủ quy trình phê duyệt kiểu loại tại Châu Âu, vốn được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm tiêu chuẩn theo quy định WLTP. Các hiệp hội trong ngành tiếp tục cho rằng khung thử nghiệm hiện hành đảm bảo tính nhất quán và minh bạch, đồng thời thừa nhận rằng chu trình thử nghiệm trong phòng thí nghiệm không thể phản ánh đầy đủ hành vi sử dụng thực tế của từng cá nhân.

Tần suất sạc được xem là yếu tố chính lý giải sự chênh lệch ở trên. Dữ liệu thực tế cho thấy PHEV cá nhân vận hành ở chế độ điện khoảng 45 – 49% thời gian, trong khi xe công ty chỉ đạt khoảng 11 – 15%. Phương pháp tính toán WLTP lại giả định tỷ lệ vận hành bằng điện cao hơn đáng kể, thường trong khoảng 70 – 85% tùy theo phạm vi hoạt động thuần điện được chứng nhận.

Khi xe không được sạc thường xuyên, tỷ lệ chạy điện giảm xuống và động cơ đốt trong phải hoạt động nhiều hơn, đồng thời mang theo khối pin có khối lượng lớn. Điều này trực tiếp làm tăng mức tiêu thụ nhiên liệu thực tế.

Hình 2: Tỷ lệ chạy điện thực tế so với giả định WLTP theo phạm vi thuần điện

Nghiên cứu cũng chỉ ra thêm một số yếu tố góp phần khác, bao gồm phạm vi hoạt động thuần điện ngoài thực tế thường thấp hơn thông số công bố do ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường, tốc độ cao kéo dài, địa hình và nhu cầu sử dụng các hệ thống phụ trợ. Trong một số trường hợp, quãng đường di chuyển hàng ngày vượt quá phạm vi chạy điện khả dụng, khiến động cơ đốt trong phải can thiệp nhiều hơn.

Các nhà nghiên cứu tham gia phân tích nhận định rằng động cơ đốt trong trên thực tế được kích hoạt thường xuyên hơn so với giả định trong quy định thử nghiệm. Một số mẫu xe sản xuất tại Đức nằm trong nhóm có mức tiêu thụ nhiên liệu thực tế cao nhất trong bộ dữ liệu.

PHEV vẫn có thể đạt mức tiêu thụ thấp nếu được sạc thường xuyên và vận hành chủ yếu trong phạm vi chạy điện. Tuy nhiên, phương pháp thử nghiệm và hành vi người dùng đóng vai trò quyết định đối với kết quả. Các chu trình trong phòng thí nghiệm như WLTP được thiết kế nhằm đảm bảo khả năng so sánh trong điều kiện tiêu chuẩn, chứ không nhằm dự báo chính xác cách sử dụng cụ thể của từng cá nhân.

Các khung thử nghiệm tại những thị trường khác, bao gồm quy trình của EPA tại Mỹ, áp dụng các giả định và phương pháp khác nhau. Cho dù trong một số trường hợp có thể mang lại kết quả gần với thực tế hơn, nhưng các quy trình này vẫn dựa trên giả định rằng người dùng sạc xe thường xuyên.

Cuối cùng, lợi thế tiết kiệm nhiên liệu của xe plug-in hybrid phụ thuộc rất lớn vào việc người dùng duy trì thói quen sạc đều đặn và sử dụng xe đúng với mục đích thiết kế. Nếu không được sạc thường xuyên, mức tiêu thụ nhiên liệu thực tế của PHEV có thể tiệm cận hoặc thậm chí vượt qua hybrid truyền thống, qua đó làm suy giảm lợi ích môi trường như kỳ vọng ban đầu.

Duy Thành