Một chiếc xe điện (EV) là một phương tiện chạy bằng điện. Khái niệm này rất rộng. Xe điện bao gồm xe điện chạy pin (BEV), xe điện hybrid (HEV) và xe điện chạy bằng pin nhiên liệu (FCEV). Xe điện liên quan đến nhiều ngành, rộng rãi và phức tạp. Các công nghệ cốt lõi của nó bao gồm khung gầm và công nghệ thân xe, công nghệ truyền động và công nghệ năng lượng. Đó là một nhiệm vụ khó khăn cho các nhà sản xuất thiết bị đào tạo xe năng lượng mới để viết một báo cáo điều tra cho chủ đề toàn diện này. Bài viết này tập trung vào xe điện chạy pin, và liên quan đến các tình huống chính của xe điện hybrid và xe điện chạy bằng pin nhiên liệu. Bài viết này lần đầu tiên giới thiệu về tình hình hiện tại của xe điện ắc quy, xe điện hybrid và xe điện chạy bằng pin nhiên liệu, sau đó tập trung vào triết lý kỹ thuật phát triển của xe điện, sau đó giải thích cấu trúc của xe điện chạy bằng pin và xe điện hybrid, và thảo luận về chúng công nghệ chính, cụ thể là công nghệ lái xe và công nghệ năng lượng. Kết luận tóm tắt tình trạng kỹ thuật và những thách thức của những chiếc xe điện này.
Hiện tại, xe điện chạy pin, xe điện hybrid và xe điện chạy bằng pin nhiên liệu đang ở các giai đoạn phát triển khác nhau, đối mặt với những thách thức khác nhau và đòi hỏi các biện pháp đối phó khác nhau. Để người đọc hiểu được các đặc điểm của loại xe này trước khi đọc qua toàn văn, ba loại đặc điểm chính này được mô tả trong Bảng 1. Có thể thấy rằng vấn đề chính của xe điện ắc quy là pin và cách quản lý hệ thống. Do đó, xe điện chạy pin chủ yếu phù hợp với cộng đồng tầm ngắn, tốc độ thấp, vì việc sử dụng pin dung lượng nhỏ hơn có thể đáp ứng yêu cầu. Xe điện hybrid có thể đáp ứng yêu cầu của người dùng, nhưng tối ưu hóa chi phí và tích hợp hệ thống của họ là vấn đề chính. Xe điện chạy bằng pin nhiên liệu có tiềm năng là phương tiện chính trong tương lai, nhưng công nghệ của chúng vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển, chi phí quá cao và việc cung cấp hệ thống nhiên liệu hydro và oxy là vấn đề chính.
Hãy bắt đầu với dân số và sự gia tăng số lượng ô tô, như trong Hình 1. Trong 50 năm tới, dân số toàn cầu sẽ tăng từ 6 tỷ lên 10 tỷ và số lượng ô tô sẽ tăng từ 700 triệu lên 2,5 tỷ. Nếu những chiếc xe này sử dụng động cơ đốt trong, dầu mà chúng cần đến từ đâu? Khí thải của họ sẽ được xử lý như thế nào? Bầu trời sẽ luôn xám xịt? Những câu hỏi này đang buộc mọi người tìm phương tiện giao thông đường bộ bền vững trong thế kỷ 21.
Trong một thế giới nơi các vấn đề môi trường và tài nguyên đang ngày càng nổi bật, sự phát triển nhanh chóng của công nghệ xe điện chính xác là để giải quyết những vấn đề này. Từ góc độ môi trường, xe điện có thể đạt được lượng khí thải bằng không hoặc rất thấp trong giao thông đô thị. Ngay cả khi xem xét khí thải từ các nhà máy điện cung cấp năng lượng cho các loại xe điện này, việc sử dụng xe điện vẫn có thể làm giảm đáng kể ô nhiễm không khí trên toàn thế giới. Từ quan điểm năng lượng, năng lượng được sử dụng bởi xe điện là nguồn năng lượng đáng tin cậy, rộng, cân bằng và thân thiện với môi trường, chẳng hạn như sử dụng nhiều nguồn năng lượng tái tạo. Do đó, có thể thấy trước sự phát triển của xe điện sẽ có tác động đáng kể đến sự phát triển của năng lượng, môi trường, giao thông và công nghệ tiên tiến, thành lập các ngành công nghiệp mới và phát triển kinh tế.
