Một trong những con đường đang được các nhà cung cấp Cấp 1 như Schaeffler, Yasa Motors, Continental và các nhà cung cấp khác trên thế giới khám phá là tích hợp các bộ phận nhẹ, hứa hẹn mang lại nhiều hứa hẹn cho lĩnh vực xe điện đang phát triển.
Theo nhà nghiên cứu thị trường Dataforce, trong tháng 8, doanh số bán xe điện ở châu Âu tăng 53% lên 1,29 triệu chiếc. Trong khi đó, doanh số bán xe điện tại Mỹ tăng 83% lên 521.443 chiếc sau 9 tháng.
Theo Trung tâm Nghiên cứu Ô tô có trụ sở tại Hoa Kỳ, ô tô điện nặng hơn ô tô chạy xăng khoảng 20%. Trung bình, một chiếc xe điện nặng 1.622 kg (3.576 pound), nặng hơn khoảng 284 kg so với một chiếc xe chạy xăng thông thường.
Bằng cách tích hợp các giải pháp mới, các nhà sản xuất ô tô có thể giảm đáng kể trọng lượng tổng thể của xe điện, giúp cải thiện hiệu suất sử dụng nhiên liệu và mở rộng phạm vi hoạt động.
Ngoài ra, các bộ phận này còn mang lại lợi ích kép bằng cách cải thiện hiệu suất của phương tiện đồng thời giảm lượng khí thải carbon, phù hợp với các mục tiêu bền vững rộng hơn.
Pedro Pacheco, nhà phân tích của Gartner cho biết: “Nhu cầu giảm trọng lượng thành phần và tổng thể là hiển nhiên vì pin ngày nay rất nặng”. Ông cho biết quá trình giảm trọng lượng yêu cầu các nhà sản xuất ô tô và nhà cung cấp phải “giảm từng gram và từng kg có thể”.
Để giúp nâng cao hiệu suất của xe điện, Schaeffler đã tạo ra trục điện 4 trong 1, kết hợp động cơ điện, hộp số, điện tử công suất và quản lý nhiệt trong một hệ thống duy nhất.
Giải pháp kết hợp
Matthias Zink, Giám đốc điều hành bộ phận kinh doanh ô tô của Schaeffler, đồng ý rằng mỗi gam đều có giá trị, đồng thời thừa nhận rằng pin làm tăng đáng kể trọng lượng tổng thể của xe, đồng nghĩa với việc phải sử dụng các bộ phận nhẹ hơn ở mọi nơi khác. Ông giải thích: “Chúng tôi đã giải quyết vấn đề này với vòng bi ba hàng TriFinity dành cho di chuyển bằng điện, mang đến các giải pháp giảm kích thước và do đó vòng bi bánh xe có đường kính nhỏ hơn”. Điều này giúp tối ưu hóa trọng lượng ổ trục vì với thiết kế ba hàng này, bạn có thể giảm trọng lượng ổ trục khoảng 30%.
Một ví dụ khác là trục điện 4 trong 1 của công ty, nhằm mục đích nâng cao hiệu quả thông qua sự tương tác giữa động cơ điện, bộ truyền động, điện tử công suất và quản lý nhiệt trong một hệ thống duy nhất.
Zink cho biết: “Sau đó, chúng tôi có hệ thống vi sai nhẹ, trong đó chúng tôi sử dụng tấm kim loại trong khi những hệ thống khác sử dụng gang đúc. Tất cả những đổi mới này được khuyến khích với mục đích cải thiện tính bền vững. Điều này dẫn đến trọng lượng ít hơn.
Pacheco cho biết một cách khác để giảm trọng lượng là làm cho động cơ điện nhẹ hơn mà không làm giảm mật độ năng lượng, điều mà công ty khởi nghiệp Yasa đã làm, thúc đẩy Mercedes-Benz mua lại công nghệ này.
Tim Woolmer, người sáng lập và giám đốc công nghệ của Yasa, cho biết động cơ điện và bộ điều khiển dòng trục của công ty mang lại hiệu quả được cải thiện nhờ kích thước và trọng lượng nhỏ hơn, nhẹ hơn 50% cũng như tính linh hoạt cao hơn. Sâu hơn 20% so với máy xuyên tâm thông thường.
Động cơ điện tử của Yasa cũng có công nghệ độc quyền giúp giảm tới 80% khối lượng sắt của stato.
Hệ thống âm thanh không loa của Continental nhẹ hơn tới 75% so với các hệ thống thông thường tương tự.
Lốp xe, nội thất
Continental đã khám phá các biện pháp giảm trọng lượng trên lốp xe, hệ thống âm thanh và các tấm nội thất, bao gồm cả lốp Conti GreenConcept, nặng 7,5 kg (16,5 pound), giúp nó nhẹ hơn tới 40% so với lốp tiêu chuẩn hiện tại.
Nental và Sennheiser trình diễn hệ thống âm thanh không loa cho nội thất ô tô tại CES 2020 ở Las Vegas. Giải pháp này sử dụng bộ truyền động được phát triển đặc biệt để làm rung các bề mặt nhất định bên trong xe. Continental tuyên bố hệ thống này nhẹ hơn tới 75% so với các hệ thống thông thường tương tự.
Bạn cũng có thể giảm trọng lượng đáng kể nhờ các vật liệu nội thất xe hiện đại, bao gồm màng DecoJect chịu nhiệt và màng phủ sàn có trọng lượng nhẹ hơn một nửa trọng lượng của các bộ phận truyền thống.
Pin nhỏ hơn
Woolmer của Yasa cho biết ông nghĩ trong 10 năm tới sẽ có nỗ lực lớn để làm cho ô tô điện nhẹ hơn vì pin sẽ trở nên nhỏ hơn và hiệu quả hơn khi cơ sở hạ tầng sạc sẽ được cải thiện.
Ông nói: “Chúng ta đang ở đỉnh cao về kích thước pin và chúng ta sẽ thấy kích thước pin giảm dần. Ô tô sẽ trở nên hiệu quả hơn và nhẹ hơn. Bạn có được cơ sở hạ tầng tốt hơn và chi phí cũng giảm xuống, khiến nó có giá cả phải chăng hơn. Chúng tôi muốn cố gắng hết sức để tạo ra những chiếc xe nhẹ, hiệu quả và không tốn kém. Chúng có thể được tiếp cận với càng nhiều người càng tốt. »
Nam Nguyễn