Xe điện bền bỉ hơn xe xăng: Sự thật sau nhiều năm lăn bánh

Kết quả trên được nêu trong một báo cáo nghiên cứu khoa học tại Hội nghị quốc tế lần thứ 7 về Công nghệ và Quy trình Chế tạo – ICMPT 2026 ở Malaysia của nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Bách Khoa Hà Nội.

Theo PGS. TS Đàm Hoàng Phúc - Giám đốc chương trình Đào tạo kỹ thuật ô tô, Đại học Bách Khoa Hà Nội, nghiên cứu này sử dụng mô hình Weibull để xác định xác suất hỏng hóc tích lũy theo thời gian cho hai nhóm xe: BEV và ICE. Việc hiệu chỉnh tham số được thực hiện nhằm làm rõ hơn quy luật hỏng hóc tổng thể của hệ thống truyền lực, thay vì chỉ ước lượng tuổi thọ trung bình.

Các chuyên gia của Đại học Bách Khoa Hà Nội đã xác định được kết quả trong 3 năm đầu: Xác suất hỏng hóc của cả hai loại xe còn rất thấp (ICE: 0,87%; BEV: 1,32%). Sự khác biệt nhỏ này phản ánh rủi ro ban đầu của BEV thường đến từ pin, inverter và phần mềm, trong khi ICE ít lỗi hơn giai đoạn sớm nhờ nền tảng tích lũy kinh nghiệm.

Trong giai đoạn 6 năm: BEV (10,68%) và ICE (10,66%) gần như tương đương. Đây là giai đoạn cân bằng, cho thấy EV bắt đầu “ổn định” hơn sau khi vượt qua các lỗi sớm.

Giai đoạn 9–12 năm, xe ICE xuống cấp nhanh hơn. Ở năm thứ 9, ICE đã đạt 41,7% so với BEV 32,9%. Đến năm 12, khoảng cách càng lớn: ICE 81,3% và BEV 62,7%. Điều này khớp với lý thuyết rằng động cơ và hộp số của xe xăng là bộ phận dễ hao mòn về lâu dài.

Giai đoạn 15 năm, cả hai loại xe đều ghi nhận xác suất hỏng hóc rất cao, nhưng BEV (86,3%) vẫn thấp hơn ICE (98,3%). Điều này củng cố lợi thế dài hạn của hệ truyền động đơn giản trên EV.

Để đưa ra kết quả nêu trên, nghiên cứu đã thu thập và xử lý dữ liệu sửa chữa của 1.047 xe điện VinFast và 4.620 xe sử dụng động cơ đốt trong (VinFast, Hyundai, Chevrolet) được vận hành tại thị trường Việt Nam trong giai đoạn 2020–2024. Các mẫu xe này được chọn theo tiêu chí có dữ liệu theo dõi bảo dưỡng đầy đủ, bao gồm số km tích lũy, số lần hỏng và hạng mục sửa chữa.

Do xe điện mới được phổ biến tại Việt Nam trong vài năm gần đây, dữ liệu khảo sát chủ yếu tập trung vào các xe có quãng đường vận hành dưới 125 nghìn km, với thời gian sử dụng tối đa 5 năm, bao gồm cả xe cá nhân và xe dịch vụ.

Phạm vi này cho phép đánh giá chính xác giai đoạn ổn định của phương tiện – giai đoạn phản ánh rõ nhất độ tin cậy kỹ thuật của hệ thống truyền lực, nhưng chưa đến giai đoạn lão hoá trong quy luật Weibull.

Dữ liệu được chia thành các khoảng quãng đường 0–20, 0–40, 0–60, 0–80 và 0–125 nghìn km, tương ứng với các bội số của các mốc kiểm tra, bảo dưỡng định kỳ phổ biến của các hãng xe. Cách phân đoạn này giúp quan sát diễn biến cường độ hỏng hóc theo chu kỳ khai thác, thay vì chỉ xem xét trung bình cộng toàn quãng đường, đồng thời làm rõ quy luật “ổn định hóa” của hệ thống sau giai đoạn lỗi sớm.

Phân tích tần suất hỏng hóc/km của BEV và ICE theo quãng đường vận hành, nhóm nghiên cứu phát hiện ra trong 20.000 km đầu tiên, cường độ hư hỏng của BEV cao hơn nhẹ so với ICE (0,149 so với 0,130 lần/1000 km). Đây là giai đoạn lỗi sớm, trùng khớp với “đoạn đầu của đường cong Weibull” trong phần phân tích lý thuyết, thường do lỗi linh kiện điện tử, phần mềm hoặc lắp ráp ban đầu.

Từ 40.000 km trở đi, độ dốc suy giảm của BEV nhanh hơn so với ICE: cường độ hỏng giảm hơn 4 lần so với ban đầu, trong khi ICE chỉ giảm khoảng 3,5 lần.

Ở mốc 80.000–125.000 km, BEV duy trì cường độ hư hỏng trung bình 0,021–0,029 lần/1000 km, thấp hơn rõ rệt so với ICE (0,025–0,034). Điều này cho thấy sau khi vượt qua giai đoạn lỗi ban đầu, hệ thống truyền động điện vận hành ổn định hơn, ít phát sinh hỏng hóc cơ khí và hao mòn vật lý.

Như vậy, với dữ liệu hiện có, xe điện tại Việt Nam đang hoạt động trong vùng ổn định của đường cong độ tin cậy, và kết quả thống kê phản ánh trung thực đặc tính kỹ thuật của giai đoạn khai thác chính yếu của phương tiện.

Trong nghiên cứu, nhóm còn tập trung đánh giá độ bền và hiệu quả nhiệt của hệ thống phanh thông qua hai hướng tiếp cận song song: Thí nghiệm đo nhiệt độ phanh khi xe đổ đèo liên tục và thống kê độ mòn đĩa phanh tại các trạm bảo dưỡng định kỳ.

Đối tượng khảo nghiệm gồm hai mẫu xe SUV cỡ trung có cấu hình truyền động tương đương, khác nhau về nguyên lý tạo mô men hãm: một xe chạy điện hoàn toàn (BEV) và một xe động cơ xăng (ICE).

Đối với thí nghiệm đo nhiệt độ phanh, thí nghiệm được tiến hành trên tuyến đèo dài 6 km, độ dốc trung bình 8–10%, với tốc độ khống chế < 40 km/h. Nhiệt độ đĩa phanh được đo tại bánh trước bằng cảm biến hồng ngoại.

So sánh nhiệt độ phanh giữa SUV điện và SUV xăng, kết quả thí nghiệm cho thấy đối với SUV xăng: Nhiệt độ đĩa phanh tăng mạnh từ 36,8°C lên 147,6°C. SUV điện: Nhiệt độ tăng rất nhẹ, từ 33,4°C lên 38,4°C. Ngoài ra, xe điện ghi nhận khả năng tái tạo năng lượng trung bình 1% SOC/km, phản ánh mức độ tham gia hãm điện đáng kể trong quá trình phanh.

Sự chênh lệch gần 110 độ C giữa hai mẫu xe chứng minh rằng ở SUV điện, phần lớn năng lượng động học đã được chuyển hóa thành điện năng tái sinh, thay vì tiêu tán thành nhiệt năng tại phanh ma sát.

Điều này không chỉ giúp giảm tải cho cụm phanh mà còn duy trì hiệu suất ổn định trong các chu kỳ hãm lặp lại – một yếu tố quan trọng đối với an toàn và độ bền.

Dữ liệu độ mòn đĩa phanh của xe xăng tăng tuyến tính theo số km, với hệ số góc cao hơn rõ rệt. Xe điện có độ mòn nhỏ hơn, và đường xu hướng có độ dốc thấp hơn, phản ánh tốc độ hao mòn thấp và ổn định.

Khi quy đổi theo tỉ lệ trung bình, độ mòn đĩa phanh của SUV điện chỉ bằng khoảng 60–65% so với SUV xăng tại cùng quãng đường khai thác.

Điều này đồng bộ với kết quả thí nghiệm nhiệt độ: phanh ít sinh nhiệt hơn → ít ma sát hơn → tuổi thọ vật liệu cao hơn.

Sự tương đồng giữa hai hướng tiếp cận – đo nhiệt và thống kê mài mòn – cho thấy mối quan hệ nhân quả rõ ràng đó là thí nghiệm nhiệt độ chứng minh rằng SUV điện phát sinh ít nhiệt trong quá trình phanh, tức là phanh cơ khí ít phải làm việc.

Thống kê độ mòn xác nhận hệ quả trực tiếp của hiện tượng này – đĩa phanh hao mòn chậm hơn, tuổi thọ cao hơn.

Nghiên cứu đã tiến hành phân tích lý thuyết, khảo sát số liệu thực tế và thực nghiệm trên xe thật để so sánh độ bền của ô tô điện (BEV) và ô tô động cơ đốt trong (ICE). Cơ bản kết quả cho thấy, về lý thuyết: Phân tích Weibull cho thấy xe điện (BEV) có thể gặp lỗi sớm do pin và hệ thống điện tử, nhưng về dài hạn lại bền hơn xe xăng (ICE) nhờ hệ truyền động đơn giản và ít chi tiết cơ khí. Sau 10–15 năm, xác suất hỏng hóc tích lũy của BEV thấp hơn ICE.

Về số liệu thực tế, thống kê trên 1047 xe điện VinFast, 4.620 xe sử dụng động cơ đốt trong (VinFast, Hyundai, Chevrolet) (dưới 125.000 km) cho thấy BEV có tần suất lỗi cao hơn giai đoạn đầu, nhưng giảm nhanh và ổn định sau 40.000 km, trong khi ICE tăng dần theo hao mòn. Trung bình, BEV có tần suất lỗi thấp hơn 15–25%. Kết quả phù hợp với xu hướng quốc tế (MOT Test – Anh).

Về thực nghiệm, phanh SUV điện sinh nhiệt và mài mòn phanh ít hơn SUV xăng, nhờ phanh tái sinh chia sẻ tải trọng hãm.

Về hệ thống treo, SUV điện ghi nhận ứng suất thấp hơn, phản ánh phân bố tải trọng cân bằng và độ cứng vững cao hơn.

Theo nhóm nghiên cứu, xe điện có thể phát sinh nhiều lỗi nhỏ trong giai đoạn đầu do đặc thù công nghệ mới, nhưng về dài hạn, nhờ cấu trúc cơ khí đơn giản và phanh tái sinh, EV chứng minh ưu thế bền bỉ hơn so với xe xăng. Trong khi đó, ICE giữ sự ổn định quen thuộc ở giai đoạn đầu, nhưng chi phí bảo dưỡng và nguy cơ hỏng hóc cơ khí tăng nhanh theo thời gian.