Tốc độ ảnh hưởng thế nào đến phạm vi di chuyển của xe điện?

Kia EV9 là một mẫu SUV điện với thân hình khá lớn và ba hàng ghế nội thất

Khi xe điện ngày càng phổ biến, việc hiểu rõ cách chúng vận hành bên ngoài môi trường kiểm tra trong phòng thí nghiệm đang trở nên vô cùng quan trọng. Một yếu tố thường khiến phần đông người dùng mới bất ngờ là phạm vi của xe có thể giảm mạnh khi chạy ở tốc độ cao. Để kiểm chứng điều này, đội ngũ của Car and Driver đã thực hiện một bài kiểm tra so sánh có kiểm soát nhằm đo lường mức độ hao hụt phạm vi di chuyển khi chạy đều trên đường cao tốc.

Cụ thể hơn, bài kiểm tra của Car and Driver so sánh hai mẫu xe điện gồm sedan Lucid Air Pure và SUV ba hàng ghế Kia EV9, cùng với Subaru Forester, một mẫu SUV chạy xăng cỡ nhỏ phổ thông. Mục tiêu chính là kiểm tra ảnh hưởng của lực cản không khí, vốn tăng theo bình phương của tốc độ, đối với hiệu suất vận hành trên các loại phương tiện khác nhau.

Để đảm bảo tính đồng nhất và loại bỏ các yếu tố như thay đổi độ cao, sức gió hoặc mật độ giao thông, bài kiểm tra được thực hiện trên cung đường hình oval dài 4,7 dặm (khoảng 7,6 km) tại Trung tâm thử nghiệm xe Chelsea của Stellantis. Mỗi xe được chạy ở các tốc độ cố định gồm 35 mph (56 km/h), 55 mph (89 km/h), 75 mph (121 km/h) và 95 mph (153 km/h). Lượng tiêu hao năng lượng đều được ghi lại bằng hệ thống máy tính trên xe để ước tính quãng đường di chuyển tương ứng. Cho dù các hệ thống này có thể không hoàn toàn chính xác tuyệt đối, nhưng Car and Driver khẳng định sự khác biệt giữa các mức tốc độ là nhất quán và phù hợp với dữ liệu thử nghiệm thực tế trước đây, đặc biệt là ở tốc độ 75 mph (121 km/h).

Đối với xe điện, việc chạy đều ở tốc độ cao là tình huống bất lợi nhất cho phạm vi di chuyển vì xe không có cơ hội tận dụng tính năng phanh tái tạo năng lượng khi giảm tốc hoặc thả ga. Điều này phần nào lý giải vì sao xe điện thường có kết quả thấp hơn đáng kể so với con số do EPA công bố khi vận hành thực tế trên cao tốc. Nguyên nhân khác biệt là bởi chu trình kiểm tra của cơ quan này có bao gồm nhiều tình huống thay đổi tốc độ giúp xe điện phục hồi năng lượng.

Biểu đồ hiển thị sự liên hệ giữa phạm vi và tốc độ của ba mẫu xe Subaru Forester, Lucid Air Pure và Kia EV9 do Car and Driver thực hiện

Ở tốc độ 35 mph (56 km/h), Lucid Air Pure đạt quãng đường ước tính 485 dặm (781 km), trong khi Kia EV9 đạt 459 dặm (739 km). Khi tăng lên 55 mph (89 km/h), phạm vi của hai mẫu xe này đã giảm lần lượt 22% và 26%. Ngược lại, phạm vi của chiếc Subaru Forester chỉ giảm 9%, có thể do lợi thế từ động cơ đốt trong và hộp số nhiều cấp giúp duy trì hoạt động trong vùng hiệu suất tối ưu.

Khi tốc độ tăng, mức độ hao hụt cũng tăng theo. Ở mốc 75 mph (121 km/h), Lucid Air giảm thêm 23% và khi lên 95 mph (153 km/h) thì giảm tiếp 24%. Trong khi đó, EV9 với thiết kế khí động học kém hơn hao hụt hơn 30% mỗi khi tăng thêm 32 km/h. Đáng chú ý, EV9 là mẫu xe duy nhất trong thử nghiệm cho phép kích hoạt tính năng kiểm soát hành trình ở tốc độ 153 km/h, cho thấy xe không ngại vận hành ở tốc độ cao bất chấp hiệu quả tiêu hao năng lượng bị ảnh hưởng lớn.

Car and Driver cũng vẽ biểu đồ đường cong dựa trên dữ liệu thu được để xác định tốc độ lý tưởng mà mỗi xe cần duy trì để đạt được phạm vi di chuyển theo công bố của EPA. Với Lucid Air, tốc độ cần thiết để đạt 419 dặm (674 km) kết hợp theo EPA chỉ là 47 mph (76 km/h). Còn để đạt mức 410 dặm (660 km) cao tốc theo EPA, tốc độ tăng nhẹ lên thành 49 mph (79 km/h). Dữ liệu thử nghiệm trước đó đã cho thấy Lucid thường đưa ra con số phạm vi rất lạc quan và kết quả lần này tiếp tục củng cố nhận định đó.

Mặt khác, thông số của Kia EV9 lại thực tế hơn với tốc độ 66 mph (106 km/h) tương ứng với 280 dặm (451 km) kết hợp theo EPA, và 71 mph (114 km/h) cho 253 dặm (407 km) cao tốc theo EPA cao tốc. Riêng Subaru Forester với mức tiêu thụ nhiên liệu khoảng 8,4 lít/100 km kết hợp theo EPA có thể đạt phạm vi 465 dặm (748 km) khi duy trì tốc độ 77 mph (124 km/h).

Lucid Air Pure là mẫu sedan điện hạng sang với những thông số ấn tượng về khả năng vận hành

Kết quả kiểm tra ba mẫu xe kể trên thể hiện rõ sự khác biệt giữa các con số lý thuyết do EPA công bố và hiệu suất thực tế trên đường, đặc biệt là đối với xe điện. Với những người lần đầu sở hữu xe điện, sự chênh lệch này có thể khiến họ bất ngờ khi nhận ra quãng đường thực tế bị ảnh hưởng nghiêm trọng khi di chuyển ở tốc độ cao.

Để dễ hình dung, khi tăng từ 55 lên 75 mph (89 lên 121 km/h), Lucid Air đã mất thêm 88 dặm (142 km) trong khi Kia EV9 giảm 109 dặm (175 km). Tăng tiếp từ 70 lên 80 mph (113 lên 129 km/h) khiến Lucid Air mất thêm khoảng 40 dặm (64 km) và EV9 mất khoảng 45 dặm (72 km). Tuy nhiên Subaru Forester lại giảm mạnh hơn ở ngưỡng này khoảng 100 dặm (161 km) dù vẫn giữ được phạm vi di chuyển cao gấp đôi so với EV9 và nhiều hơn Lucid Air khoảng 175 dặm (282 km) ở tốc độ 80 mph (129 km/h).

Nói một cách ngắn gọn, tổng thể kết quả thử nghiệm chi tiết của Car and Driver cho thấy một sự thực quan trọng. Công nghệ xe điện đúng là đang liên tục được cải tiến, tuy nhiên phạm vi di chuyển của chúng vẫn rất nhạy cảm với những điều kiện lái khác nhau, đặc biệt là yếu tố tốc độ.