Cuốn Electric Vehicle Technology Explained của Larminie & Lowry (2003) là một tài liệu tổng quan quan trọng về lĩnh vực xe điện, cung cấp nền tảng kiến thức từ cơ bản đến chuyên sâu. Sách không chỉ trình bày lịch sử phát triển xe điện mà còn phân tích các loại công nghệ năng lượng, động cơ, pin và hệ thống điều khiển liên quan. Bên cạnh đó, tác giả còn đưa ra các phương pháp mô phỏng, phân tích môi trường, cũng như minh họa bằng những nghiên cứu tình huống thực tế. Nhờ vậy, người đọc có cái nhìn toàn diện về tiềm năng, thách thức và triển vọng của xe điện trong bối cảnh hiện nay và tương lai.
Giới thiệu chung về xe điện (EV) và lịch sử phát triển từ thế kỷ 19.
Giai đoạn đầu, xe điện từng cạnh tranh mạnh với xe xăng và xe hơi nước.
Sự suy thoái của EV sau năm 1910 do dầu mỏ rẻ, pin hạn chế, động cơ xăng cải tiến.
Tuy vậy, EV vẫn phổ biến trong các lĩnh vực đặc thù: kho bãi, xe golf, xe chuyên chở ngắn.
Cuối thế kỷ 20, EV trở lại nhờ quan tâm đến môi trường và cải tiến kỹ thuật.
Các loại xe điện chính: xe pin (battery EV), hybrid, xe pin nhiên liệu, xe nối lưới (trolley, tram), xe năng lượng mặt trời, và xe dùng siêu tụ hoặc bánh đà.
Pin là thành phần cốt lõi: quyết định chi phí, khối lượng, phạm vi hoạt động.
Các loại pin được phân tích: chì–axít, nickel–cadmium, nickel–metal hydride, natri–sulfur, Zebra (Na–NiCl₂), lithium–ion, và pin kim loại–không khí.
So sánh các đặc tính pin: năng lượng riêng (Wh/kg), mật độ năng lượng, công suất riêng, hiệu suất, tuổi thọ chu kỳ, thời gian sạc.
Vấn đề quan trọng: cân bằng sạc giữa các cell, hiện tượng tự xả, giới hạn về nhiệt độ và an toàn.
Ngoài pin, các nguồn năng lượng mới: pin nhiên liệu (hydro), siêu tụ điện, bánh đà, năng lượng mặt trời, gió.
Pin nhiên liệu được xem là triển vọng dài hạn, nhưng còn hạn chế về lưu trữ hydro và chi phí.
Chương về động cơ điện: DC có chổi than, BLDC, động cơ cảm ứng, động cơ từ trở.
Các bộ điều khiển điện tử công suất (MOSFET, IGBT) và biến tần đóng vai trò quan trọng trong điều khiển động cơ.
Phần mô phỏng xe điện: dùng mô hình lực kéo, lực cản lăn, lực khí động, leo dốc và gia tốc.
Mô phỏng phạm vi hoạt động (range) với chu trình lái xe chuẩn, cả cho EV pin, hybrid và pin nhiên liệu.
Xem xét các yếu tố thiết kế: khí động học, khối lượng, hiệu suất truyền động, khung gầm, thân xe.
Hệ thống phụ trợ: điều hòa nhiệt, lái trợ lực điện, hệ thống sạc và tiếp nhiên liệu.
EV và môi trường: phân tích ô nhiễm khí thải, tiếng ồn, CO₂ theo quan điểm well-to-wheel.
Vai trò của năng lượng tái tạo (năng lượng gió, mặt trời, thủy điện, sinh khối, địa nhiệt) trong việc cung cấp điện sạch cho EV.
Quy định pháp luật, đặc biệt là chương trình ZEV ở California, thúc đẩy sản xuất EV và hybrid.
Các nghiên cứu tình huống: xe đạp điện, xe lăn điện, xe tải nhỏ, xe hybrid (Honda Insight, Toyota Prius), và xe buýt pin nhiên liệu.
Kết luận: EV là lĩnh vực liên ngành, cần phối hợp cơ khí – điện – năng lượng – môi trường.
Tương lai EV phụ thuộc vào: tiến bộ pin, giảm chi phí, cải thiện hạ tầng sạc, và sự hỗ trợ từ chính sách.
Tóm lại, Electric Vehicle Technology Explained mang đến một bức tranh toàn diện về công nghệ xe điện, từ nguyên lý vận hành, cấu tạo pin, động cơ cho đến các giải pháp năng lượng thay thế. Cuốn sách nhấn mạnh tính liên ngành của lĩnh vực này, đòi hỏi sự phối hợp giữa cơ khí, điện – điện tử, năng lượng và môi trường. Đồng thời, tác giả khẳng định rằng tương lai của xe điện phụ thuộc chặt chẽ vào sự phát triển của công nghệ pin, giảm chi phí sản xuất, xây dựng hạ tầng sạc, cũng như các chính sách hỗ trợ từ chính phủ. Đây là nguồn tài liệu giá trị cho sinh viên, nhà nghiên cứu và các kỹ sư muốn tìm hiểu hoặc tham gia vào lĩnh vực xe điện.