Chuyển dịch xanh ngành ô tô: Chiến lược kép từ tối ưu động cơ đến số hóa R&D

Tối ưu động cơ đốt trong trong giai đoạn chuyển tiếp

Trao đổi với PV AutoNews, ông Nguyễn Đức Cảnh, Tổng giám đốc Công ty TNHH Phát triển Dịch vụ Thuận Dương, cho rằng xe điện là xu hướng tất yếu của tương lai, tuy nhiên quá trình chuyển đổi tại Việt Nam sẽ cần thêm thời gian do hạ tầng và chi phí chưa đồng bộ.

Trong bối cảnh đó, hàng triệu phương tiện sử dụng động cơ đốt trong vẫn đang lưu hành và tiếp tục tạo ra áp lực lớn về tiêu hao nhiên liệu và phát thải. Theo ông, nếu chỉ thụ động chờ điều kiện cho xe điện hoàn thiện, bài toán môi trường sẽ vẫn chịu gánh nặng từ đội xe hiện hữu trong nhiều năm tới.

Tối ưu hóa động cơ đốt trong đang vận hành chính là “khoảng trống công nghệ” có tính thực tiễn cao nhất trong giai đoạn chuyển tiếp.

Theo phân tích của ông Cảnh, phần lớn các giải pháp truyền thống hiện nay tập trung xử lý khí thải ở đầu ra hoặc can thiệp trực tiếp vào kết cấu động cơ, điều này có thể làm tăng chi phí đầu tư và rủi ro kỹ thuật cho người sử dụng. Trong khi đó, hướng tiếp cận mới là tác động từ đầu vào, thông qua tối ưu quá trình xử lý nhiên liệu trước khi đi vào buồng đốt.

Bản chất của giải pháp này là cải thiện hiệu suất hòa trộn giữa nhiên liệu và không khí, từ đó nâng cao hiệu quả cháy trong buồng đốt và giảm lượng nhiên liệu chưa được đốt hết.

Ông Cảnh nhấn mạnh: “Giảm phát thải không chỉ nằm ở xử lý khí thải sau khi đã hình thành, mà phải bắt đầu từ chính quá trình cháy. Khi nhiên liệu và không khí được hòa trộn tối ưu, quá trình cháy diễn ra triệt để hơn, giúp giảm đáng kể lượng nhiên liệu dư – vốn là nguyên nhân chính tạo ra CO, HC và muội than.”

Dẫn số liệu thử nghiệm, ông cho biết giải pháp FECO X3 mà đơn vị của ông sau hơn 6 năm nghiên cứu và triển khai thực tế trên hơn 10.000 phương tiện, bao gồm xe máy, ô tô, xe tải và xe khách, ghi nhận mức giảm khí thải CO và HC từ 95% đến 99%. Đồng thời, mức tiết kiệm nhiên liệu dao động từ 10% đến 25% tùy điều kiện vận hành và tình trạng động cơ.

Ông Nguyễn Đức Cảnh, Tổng giám đốc Công ty TNHH Phát triển Dịch vụ Thuận Dương Ảnh: NVCC.

Đáng chú ý, công nghệ này được xây dựng theo nguyên tắc “5 không”: không thay đổi kết cấu động cơ, không can thiệp hệ thống điện, không sử dụng phụ gia nhiên liệu, không dùng từ trường nam châm và không sử dụng xúc tác hóa học.

Theo phản hồi thực tế, các dòng xe diesel như xe tải, xe khách và máy công trình ghi nhận hiện tượng khói đen giảm rõ rệt, động cơ vận hành êm hơn, giảm mùi khí thải và cải thiện cảm giác tải. Với động cơ xăng, một số trường hợp ghi nhận hiện tượng giảm “xăng sống” ở ống xả và cải thiện độ nhạy chân ga.

Ở góc độ vận hành, ông Cảnh cho rằng một giải pháp công nghệ phù hợp trong bối cảnh hiện nay phải đồng thời đáp ứng ba yêu cầu: giảm chi phí nhiên liệu, kiểm soát phát thải và thích ứng với các tiêu chuẩn môi trường ngày càng siết chặt.

Khi được triển khai trên quy mô đội xe logistics, taxi hoặc vận tải đường dài, hiệu quả kinh tế có thể thể hiện rõ rệt ngay trong ngắn hạn, đồng thời góp phần vào mục tiêu phát triển bền vững của doanh nghiệp theo các tiêu chí ESG và CSR.

Hướng đi bắt buộc của ngành ô tô

Ở góc độ dài hạn, ông Nguyễn Thanh Thủy, Chủ tịch Thinksmart Group, Ủy viên Ban Chấp hành Hội Ô tô và Thiết bị động lực TP.HCM (SAE-HCMC), cho rằng thách thức lớn nhất của doanh nghiệp Việt Nam không nằm ở năng lực sản xuất cơ khí, mà ở khả năng chuyển đổi sang hệ sinh thái công nghệ của xe điện và xe thông minh.

Ông Nguyễn Thanh Thủy, Chủ tịch Thinksmart Group, Ủy viên Ban Chấp hành Hội Ô tô và Thiết bị động lực TP.HCM (SAE-HCMC). Ảnh: NVCC.

Theo ông Thủy, xe điện không chỉ thay đổi động cơ mà thay đổi toàn bộ cấu trúc công nghệ ngành ô tô. Một phương tiện hiện đại bao gồm hệ thống pin, hệ thống quản lý pin (BMS), ECU, ESP, ADAS, BCM, cảm biến, camera và nền tảng điều khiển bằng phần mềm.

Điều này khiến giá trị công nghệ dịch chuyển mạnh từ cơ khí sang điện – điện tử và phần mềm điều khiển, đòi hỏi doanh nghiệp phải nâng cấp năng lực thiết kế và phát triển sản phẩm.

Ông Thủy nhận định, điểm yếu phổ biến của doanh nghiệp Việt hiện nay là mạnh về gia công nhưng hạn chế ở thiết kế, mô phỏng và quản trị dữ liệu kỹ thuật. Nếu chỉ dừng ở vai trò sản xuất theo bản vẽ, doanh nghiệp sẽ khó tham gia sâu vào chuỗi giá trị toàn cầu.

Hệ sinh thái công nghệ và mô hình phát triển mới

Cũng theo ông Thủy, doanh nghiệp cần chuyển từ mô hình gia công sang đồng phát triển sản phẩm thông qua hệ sinh thái công nghệ số gồm quét 3D, thiết kế ngược, mô phỏng CAE và in 3D.

Các công nghệ này giúp giảm phụ thuộc vào thử nghiệm vật lý, rút ngắn chu trình phát triển sản phẩm và nâng cao độ chính xác trước khi sản xuất hàng loạt.

Thinksmart hiện đang phát triển hệ sinh thái giải pháp 3D phục vụ R&D và tham gia vào nhiều dự án ô tô từ thiết kế, mô phỏng, chế tạo mẫu, kiểm tra đến tối ưu sản phẩm. Một trong những dự án tiêu biểu là Smart Concept Car, tích hợp toàn bộ chu trình R&D và từng được giới thiệu tại các triển lãm quốc tế như IAA Mobility (Đức), CES (Mỹ) và Automotive World (Nhật Bản).

Theo ông, giá trị cốt lõi của số hóa R&D nằm ở việc giảm số vòng thử sai vật lý, từ đó rút ngắn thời gian phát triển sản phẩm và kiểm soát rủi ro tốt hơn.

Ông cũng nhấn mạnh sự chuyển dịch quan trọng từ phát triển dựa trên kinh nghiệm sang phát triển dựa trên dữ liệu, mô phỏng và tối ưu liên tục.

Nhân lực: thách thức lớn của chuyển đổi công nghệ

Cả hai chuyên gia đều cho rằng rào cản lớn nhất hiện nay không nằm ở công nghệ mà nằm ở chất lượng nguồn nhân lực. Doanh nghiệp đang thiếu đội ngũ kỹ sư có tư duy hệ thống, có khả năng kết nối giữa thiết kế, vật liệu, công nghệ chế tạo và yêu cầu vận hành thực tế của sản phẩm.

Khoảng cách giữa đào tạo và thực tế công nghiệp vẫn còn lớn, khi nhiều kỹ sư thành thạo công cụ nhưng thiếu khả năng giải quyết bài toán kỹ thuật tổng thể.

Theo các chuyên gia, giải pháp là tăng cường liên kết giữa doanh nghiệp, nhà trường và trung tâm công nghệ, đồng thời đưa các công nghệ như CAD/CAM/CAE, quét 3D, in 3D và AI vào đào tạo sớm để hình thành lực lượng kỹ sư có năng lực thực chiến.

Theo các chuyên gia, chuyển dịch xanh trong ngành ô tô không đơn thuần là thay thế công nghệ, mà là quá trình chuyển đổi kép: vừa tối ưu hiệu suất động cơ đốt trong trong giai đoạn chuyển tiếp, vừa xây dựng nền tảng R&D số hóa cho tương lai xe điện và xe thông minh.

Trong ngắn hạn, tối ưu buồng đốt giúp giảm chi phí và phát thải từ đội xe hiện hữu. Trong dài hạn, số hóa R&D sẽ quyết định khả năng tham gia chuỗi giá trị toàn cầu của doanh nghiệp Việt trong ngành ô tô thế hệ mới.