Châu Âu phát triển ô tô chạy bằng năng lượng mặt trời

Ô tô chạy bằng năng lượng mặt trời sẽ giúp giảm phát thải khí nhà kính.

Theo đó, những chiếc ô tô được trang bị tấm pin năng lượng mặt trời hoàn toàn có khả năng tự sản xuất phần lớn lượng điện năng tiêu thụ hàng năm. Tại khu vực Trung Âu, tỷ lệ này có thể chạm mốc 55%, trong khi ở những vùng ngập tràn ánh nắng như Nam Âu, phương tiện có thể tự đáp ứng tới 80% nhu cầu năng lượng. Phát hiện này mở ra những hướng đi mới đầy hứa hẹn cho ngành công nghiệp ô tô điện, cung cấp một giải pháp thiết thực để giảm áp lực lên hệ thống điện lưới.

Tiềm năng thực tế của năng lượng mặt trời và sự chuyển mình của ngành công nghiệp ô tô

Các nhà sản xuất ô tô trên thế giới đã dành rất nhiều năm nghiên cứu để biến ý tưởng chiếc xe chạy bằng năng lượng mặt trời thành hiện thực thương mại. Những cái tên nổi bật như Sono Motors, Lightyear và Aptera Motors từng nuôi tham vọng tung ra thị trường những mẫu xe có khả năng tự cung cấp một phần đáng kể điện năng thông qua các tấm pin gắn trực tiếp trên thân vỏ.

Dù vậy, quá trình thương mại hóa một công nghệ hoàn toàn mới luôn đi kèm với vô vàn thách thức. Vì những khó khăn liên quan đến tài chính, Sono Motors và Lightyear đã buộc phải từ bỏ việc phát triển xe thương mại nguyên chiếc. Thay vào đó, họ chuyển hướng chiến lược sang việc sản xuất các tế bào quang điện chuyên dụng để cung cấp cho các đối tác lắp ráp ô tô khác trong ngành.

Trái ngược với sự rút lui của một số đối thủ, công ty khởi nghiệp Aptera Motors đến từ Mỹ lại mang đến những tin tức đầy tích cực. Vào tháng 3/2026, sau hơn 5 năm kể từ ngày ra mắt nguyên mẫu xe ba bánh chạy bằng năng lượng mặt trời, Aptera Motors đã chính thức thông báo đạt được một cột mốc vận hành cực kỳ quan trọng. Doanh nghiệp này đang khẩn trương hoàn thiện các khâu sản xuất cuối cùng và dự kiến sẽ tiến hành giao những chiếc xe đầu tiên đến tay khách hàng vào cuối năm 2026.

Sự tự tin của các nhà sản xuất xe năng lượng mặt trời càng được củng cố vững chắc hơn nhờ vào kết quả từ dự án thí điểm Solarmoves của châu Âu. Dự án quy mô này có sự tham gia của chính Sono Motors, Lightyear cùng với Viện Hệ thống Năng lượng Mặt trời Fraunhofer ISE danh tiếng. Các nghiên cứu chuyên sâu đã chứng minh rằng một chiếc ô tô được tích hợp các tấm nền năng lượng mặt trời có thể tự tạo ra tới 55% nhu cầu năng lượng hàng năm khi vận hành ở khu vực Trung Âu.

Theo đánh giá của Viện Fraunhofer ISE, con số này thậm chí có thể tăng vọt lên mức 80% nếu phương tiện hoạt động tại Nam Âu, nơi có cường độ bức xạ mặt trời vượt trội. Những dữ liệu này cho thấy tính khả thi của việc sử dụng ánh sáng tự nhiên để thay thế một phần điện năng từ trạm sạc ngoài.

Lợi ích to lớn đối với hệ thống điện lưới và lĩnh vực logistics

Để đạt được mức hiệu suất ấn tượng kể trên, phương tiện cần sở hữu một diện tích phần mái đủ rộng rãi để hấp thụ ánh sáng, tương tự như thiết kế thường thấy trên các dòng xe thể thao đa dụng hiện nay. Cùng với đó, mức tự chủ năng lượng 80% được tính toán dựa trên giả định rằng chiếc xe có các chu kỳ sử dụng hàng năm tương đối ngắn, ví dụ như đi lại nhẹ nhàng trong đô thị.

Nhóm nghiên cứu chỉ ra rằng việc tích hợp pin mặt trời sẽ mang lại sự tiện lợi vô cùng lớn cho người dùng và giúp họ giảm đáng kể chi phí nạp nhiên liệu do tần suất phải ghé thăm các trạm sạc bên ngoài ít hơn hẳn. Hơn thế nữa, giải pháp này có thể giúp giảm mạnh mức độ căng thẳng cho hệ thống lưới điện chung, đặc biệt là trong những khung giờ nạp điện cao điểm.

Nhà khoa học Christian Braun, thành viên dự án tại Viện Fraunhofer ISE, giải thích rằng nhóm nghiên cứu đã phân tích một lượng lớn dữ liệu thu thập từ 23 loại phương tiện khác nhau, trải dài từ xe đô thị nhỏ gọn cho đến xe tải hạng nặng. Quá trình tính toán được thực hiện bằng cách kết hợp chặt chẽ các cấu hình lái xe chi tiết với dữ liệu vệ tinh Meteosat và thông tin khí tượng thực tế tại hai thành phố lớn là Amsterdam và Madrid. Phương pháp tiếp cận toàn diện này giúp đảm bảo tính chính xác và khả năng ứng dụng thực tiễn của các kết luận khoa học.

Giới chuyên gia nghiên cứu đặc biệt nhấn mạnh vào những lợi ích to lớn mà công nghệ này có thể mang lại cho lĩnh vực logistics. Các loại xe thùng, xe tải và rơ-moóc vốn sở hữu phần mái có diện tích rất lớn. Đồng thời, nhóm phương tiện vận tải này cũng tiêu thụ một lượng năng lượng khổng lồ để duy trì hoạt động của hệ thống làm mát, sưởi ấm và các thiết bị phụ trợ khác trên xe.

Dựa trên các phép tính toán học, việc gắn các tấm pin năng lượng mặt trời có thể giúp kéo dài phạm vi hoạt động hằng ngày của xe tải điện thêm tới 15%. Mức gia tăng này sẽ còn tiếp tục vươn lên mức tối đa nếu các vách tường hai bên hông xe cũng được tận dụng để ốp các tế bào quang điện.

Thông qua hệ thống mô phỏng, nhóm nghiên cứu đã đưa ra một kịch bản vô cùng hứa hẹn cho tương lai phát triển bền vững. Nếu tất cả các phương tiện mới xuất xưởng đều được trang bị tấm pin năng lượng mặt trời, tổng nhu cầu điện năng từ hệ thống lưới điện châu Âu có thể giảm tới 15,6 terawatt-giờ vào năm 2030. Các nhà khoa học ước tính mức năng lượng tiết kiệm được này hoàn toàn tương đương với tổng sản lượng điện sản xuất ra trong vòng một năm của khoảng 2.200 tuabin điện gió trên bờ, với giả định mỗi tuabin có công suất 3 megawatt.