Các xu hướng thay thế động cơ đốt trong truyền thống trên ô tô

Ô tô là phương tiện vận tải không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại ngày nay. Động cơ đốt trong được sử dụng trên ô tô có nhiều nhược điểm như: đặc tính làm việc chưa phù hợp với nhu cầu thực tế (do đó trên ô tô thường phải thêm hộp số để cải thiện đặc tính làm việc này), khí xả gây ô nhiễm môi trường và đặc biệt là sự cạn kiệt dần của nguồn nhiên liệu hóa thạch. Vì vậy xu hướng phát triển chính của công nghệ ô tô ngày nay là thay thế động cơ đốt trong bằng động cơ sử dụng nguồn năng lượng khác. Động cơ điện được coi là lựa chọn hoàn hảo thay thế cho động cơ đốt trong. Tuy nhiên vấn đề dự trữ, thay thế nguồn năng lượng điện trên ô tô sử dụng động cơ điện vẫn là bài toán kỹ thuật khó chưa được giải quyết trọn vẹn. Trong quá trình phát triển thay thế hoàn toàn động cơ đốt trong đã hình thành các dòng xe chính như sau: xe hybrid không sạc điện ( hybrid electric vehicle - HEV), xe hybrid sạc điện (plug-in hybrid electric vehicle - PHEV) và xe điện hoàn toàn (electric vehicle – EV)
Ô tô hybrid không sạc điện (HEV - hybrid electric vehicle)
Ô tô hybrid thường được gọi là xe lai hay xe lai điện, là loại xe sử dụng hai nguồn động lực: Động cơ đốt trong và động cơ điện. Sự hoạt động của xe này là sự kết hợp hoạt động giữa động cơ đốt trong và động cơ điện sao cho tối ưu. Một bộ điều khiển sẽ quyết định khi nào động cơ đốt trong hoạt động, khi nào động cơ điện hoạt động và khi nào cả hai cùng hoạt động.

Toyota Prius là mẫu xe hybrid không sạc điện bán chạy nhất thế giới với gần 4 triệu chiếc xe đã được bán tính tới tháng 1 năm 2017

Ô tô điện lai sạc điện (PHEV - plug-in hybrid electric vehicle)
Là xe lai trong đó sử dụng pin sạc, hoặc thiết bị lưu trữ năng lượng khác, có thể được phục hồi để sạc đầy bằng cách kết nối tới một nguồn điện bên ngoài (thường là một phích cắm bình thường). PHEV có đặc điểm của một chiếc lai thông thường, có một động cơ điện và một động cơ đốt trong và một thùng dự trữ nhiên liệu cùng với một thiết bị dự trữ điện (pin sạc). Ngoài ra, nó có thêm phích cắm để kết nối với điện lưới. Hầu hết các PHEV trên đường ngày hôm nay là xe ô tô chở khách, nhưng cũng có các phiên bản PHEV của xe thương mại và xe tải, xe tải nhỏ, xe buýt, xe lửa, xe máy, xe tay ga, và xe quân sự.
 

Mitsubishi Outlander P-HEV là mẫu xe hybird sạc điện bán chạy nhất thế giới với gần 200.000 chiếc tính tới tháng 4 năm 2019

Ô tô điện (EV – electric vehicle)
Ô tô điện (cũng là xe ô tô chạy bằng pin hoặc xe hơi chạy bằng điện) là một chiếc ô tô cắm điện với lực đẩy có được từmột hoặc nhiều động cơ điện, sử dụng năng lượng thường được lưu trữ trong pin sạc cho ô tô.
 

Tính đến tháng 1 năm 2018, Nissan Leaf (bán được 300.000 chiếc) và Tesla Model S ( bán được 200.000 chiếc) là 2 mẫu ô tô điện bán chạy nhất thế giới