Công nghệ ảnh hưởng tới sự hấp dẫn của xe điện như thế nào?

Dây đai an toàn có… sưởi

Nhà cung cấp ô tô Đức ZF là một trong những công ty công nghệ mong muốn tăng cường hiệu quả năng lượng của EV. Nhà cung cấp này đã tạo ra dây đai an toàn có sưởi để giúp tài xế tiết kiệm năng lượng sử dụng để làm ấm xe. Làm thế nào nó hoạt động? Dây đai an toàn có dây dẫn nhiệt được dệt vào cấu trúc dệt tương tự như chăn điện.

Cái gọi là “đai nhiệt” này nghe có vẻ giống như một phụ kiện xa hoa, nhưng ZF đã suy nghĩ thấu đáo hơn thể nhiều. Công ty tuyên bố hệ thống này được sử dụng đặc biệt khi nhiệt độ giảm vì nó có thể tăng phạm vi của xe điện lên tới 15% bằng cách giảm năng lượng cần thiết để làm nóng cabin.

Trong xe điện, việc sưởi ấm cabin tiêu tốn rất nhiều năng lượng và có tác động trực tiếp đến phạm vi hoạt động của xe vì hệ thống kiểm soát khí hậu được cung cấp năng lượng từ pin. Ngoài ra, các phương tiện chạy bằng pin (BEV) không có khả năng tiếp cận lượng nhiệt dư thừa có thể sử dụng được như các mẫu động cơ đốt trong (ICE).

Nhiệt độ lạnh cũng có thể làm giảm phạm vi BEV lên tới 30%. Điều này chủ yếu là do pin hoạt động tốt nhất trong khoảng từ 20 đến 40 độ C. ZF cho biết dây an toàn thực dụng của họ có thể tạo ra nhiệt độ từ 36 đến 40 độ C để giữ ấm cho hành khách.

Tính năng mới này hoạt động giống như dây an toàn thông thường, công ty hy vọng sẽ được người tiêu dùng chấp nhận rộng rãi vì nó có thể được sử dụng trong sản xuất hàng loạt. ZF đang làm việc với các tập đoàn ô tô lớn, những tập đoàn đã thể hiện sự quan tâm đến công nghệ này. Thật vậy, một vài năm nữa, rất có thể “đai nhiệt” có thể trở thành xu hướng chủ đạo.

“Đai nhiệt ZF đã sẵn sàng đưa ra thị trường và chúng tôi đang trong giai đoạn đấu thầu cho các hợp đồng nối tiếp đầu tiên, tức là các cuộc thảo luận và thử nghiệm với các OEM đang diễn ra. Do đó, chúng tôi hy vọng những chiếc xe đầu tiên sẽ xuất hiện trên đường trong vòng hai đến ba năm tới”, một phát ngôn viên của ZF nói.

Hiệu suất âm thanh và EV

“Đai nhiệt” của ZF thể hiện hoàn hảo cách một sản phẩm không liên quan trực tiếp đến hệ thống truyền động có thể tăng thêm hiệu quả và phạm vi hoạt động của EV. Nhưng nó không phải là ví dụ duy nhất. Panasonic Automotive cũng đang nhắm mục tiêu là BEV và đã tiết lộ một hệ thống âm thanh mới tại CES 2023 cách đây chưa lâu.

Nhà cung cấp hứa hẹn với khách hàng trải nghiệm nghe chất lượng cao với mức tiêu thụ năng lượng và trọng lượng giảm - những chỉ số chính có thể cải thiện phạm vi EV. Panasonic gọi hệ thống đang chờ cấp bằng sáng chế là thân thiện với môi trường và hiệu quả hơn.

Công ty nhấn mạnh rằng công nghệ âm thanh của họ có thể nâng cao hiệu suất của phương tiện bằng cách cắt giảm mức tiêu thụ năng lượng của hệ thống. Trong các thử nghiệm, Panasonic nhận thấy rằng hệ thống âm thanh của họ có thể giảm mức tiêu thụ điện năng tới 67%. Điều này lần lượt giúp bảo toàn năng lượng có thể được chuyển hướng để tăng phạm vi.

Mặc dù Panasonic không thể tiết lộ khi nào công nghệ âm thanh EV của họ sẽ có mặt trên thị trường rộng lớn hơn, nhưng một phát ngôn viên đã xác nhận rằng công ty đã nhận được sự quan tâm rất lớn từ khách hàng.

“Chúng tôi rất vui vì hệ thống âm thanh EV nâng cao của công ty đang mở ra một làn sóng thiết kế thành phần xe mới dựa trên hiệu quả được cải thiện”, người phát ngôn nói thêm.

Panasonic đang hướng đến sự tối giản về bao bì và kích thước, điều này được cho là giúp các nhà sản xuất giảm chi phí sản xuất. Hệ thống âm thanh cũng cần ít dây hơn, điều này mang lại một số lợi ích. Nó nặng hơn, chiếm ít không gian hơn và yêu cầu lượng kim loại nhỏ hơn, chẳng hạn như đồng.

Không có loa gắn trên cửa, thay vào đó, loa có thể được tìm thấy ở những vị trí trung tâm hơn để truyền âm thanh trực tiếp đến người lái và hành khách. Panasonic đã nhắm mục tiêu rõ ràng vào xe điện với hệ thống âm thanh sáng tạo của mình, nhằm mục đích cải thiện các ứng dụng BEV cụ thể bằng cách tập trung vào không gian, trọng lượng, công suất và chi phí.

Phần mềm cải thiện hiệu quả

Các nhà cung cấp phần mềm cũng là một phần trong quá trình tìm kiếm hiệu quả EV cao hơn. Qnovo, một công ty phần mềm thông minh về pin, đã phát triển một hệ thống quản lý dựa trên các phân tích dự đoán và có thể nâng cao hiệu quả.

Đồng sáng lập và Giám đốc điều hành của Qnovo, Nadim Maluf, nói rằng "bằng cách tăng cường tính chất hóa học của pin bằng các thuật toán thông minh và học máy, giải pháp của chúng tôi cải thiện hiệu suất của pin, phạm vi EV lên tới 10% và độ an toàn trong tất cả các loại xe điện với bất kỳ loại nào”.

Công ty này đã tạo ra công nghệ làm chậm quá trình xuống cấp của pin thông qua quá trình sạc được tối ưu hóa.

“Việc liên tục tối ưu hóa pin, từ sạc nhanh đến quản lý sự xuống cấp, mang lại tuổi thọ cao hơn cho toàn bộ hệ thống lưu trữ năng lượng”, Maluf nói thêm.

Maluf cho biết Qnovo cung cấp phần mềm của mình cho các nhà sản xuất ô tô hàng đầu và sự quan tâm đến công nghệ của công ty đã tăng lên từ các nhà sản xuất ô tô trên toàn thế giới, bao gồm cả ở châu Âu.

Lốp xe và mô-men xoắn

Các nhà cung cấp ô tô khác cũng đang tập trung vào các giải pháp dành riêng cho EV, bao gồm công ty công nghệ Continental có trụ sở tại Đức.

Người phát ngôn nói của công ty này cho biết: “Khi nói đến điện khí hóa, Continental đang đi đầu. Điều này áp dụng cho các hệ thống truyền động mới và hơn thế nữa, với phạm vi sản phẩm mở rộng từ lốp xe cải tiến đến máy tính hiệu suất cao và màn hình tương tác cho buồng lái được kết nối với hệ thống phanh thông minh”.

Lốp xe là tâm điểm của Continental khi nói đến hiệu quả của xe điện vì chúng có tác động rõ ràng đến hiệu suất. BEV nặng hơn xe ICE vì pin nặng. Điều này gây thêm căng thẳng cho lốp xe, đồng thời dẫn đến quãng đường phanh dài hơn.

Nhưng có một lý do khác khiến xe điện được hưởng lợi từ lốp xe được thiết kế đặc biệt: mô-men xoắn động cơ điện. BEV tạo ra nhiều mô-men xoắn hơn so với xe chạy bằng động cơ diesel và xăng, đồng nghĩa với việc tăng tốc nhanh hơn. Mô-men xoắn tức thời này có thể làm tăng hao mòn. Nói tóm lại, các yêu cầu về lốp xe điện đối với xe điện là khác nhau.

Lốp xe có lực cản lăn thấp giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng và tăng phạm vi hoạt động. Công nghệ ContiSeal của Continental cũng có thể sửa chữa 80% tất cả các vết thủng lốp xe, giúp loại bỏ bánh dự phòng và giảm trọng lượng. Các nhà sản xuất ô tô đang dựa vào lốp EV của công ty này hiện bao gồm Tesla, Polestar, Mercedes-Benz, BYD, Kia và Porsche.

Công suất động cơ

Khó có thể nói về hiệu quả của EV mà không đề cập đến động cơ. Infinitum có trụ sở tại Texas gần đây đã tiết lộ động cơ điện lực kéo và lực đẩy từ thông hướng trục thế hệ tiếp theo có thể tối đa hóa phạm vi EV cho xe chở khách và xe thương mại.

Được gọi là Aircore Mobility, động cơ mang lại mật độ mô-men xoắn và công suất cao. Nó có nhiều ứng dụng bao gồm các ứng dụng hàng không, hàng hải, xây dựng, nông nghiệp và phụ trợ.

Công ty nói rằng Aircore Mobility sẽ ra mắt vào quý 2 năm 2023, với các nhà sản xuất ô tô tỏ ra rất quan tâm.

“Infinitum đang thảo luận với nhiều OEM phương tiện chở khách cấp 1 và vận tải đường bộ thương mại. Infinitum cũng đang nói chuyện với một đội đua điện và nhà cung cấp năng lượng điện”, người phát ngôn của Infinitum cho biết.

Động cơ thay thế stato bằng sắt quấn đồng nặng thường thấy trong động cơ bằng một đối trọng nhẹ – stato bảng mạch in (PCB). Infinitum cho biết động cơ của họ đáng tin cậy hơn động cơ thông thường. Nó cũng hiệu quả hơn 10%, nhỏ hơn và nhẹ hơn 50%, đồng thời sử dụng ít hơn 66% đồng.

Ưu điểm chính của stato PCB là tăng hiệu quả đồng thời giảm tổn thất cơ học, cũng như tiếng ồn và độ rung. Công ty cũng cho biết động cơ này có thể đạt được mật độ dòng điện gấp 5 lần so với động cơ làm mát bằng chất lỏng thông thường.

“Infinitum đang đi tiên phong trong một phương pháp tiếp cận mới trong việc làm mát bằng chất lỏng để tăng cường mật độ năng lượng cho các động cơ của họ. Công ty sử dụng phương pháp làm mát bằng chất lỏng cho phép chất làm mát tiếp xúc trực tiếp với stato. Điều này sau đó giảm thiểu nhiệt trên diện tích bề mặt lớn hơn và kéo dài tuổi thọ”, người phát ngôn nói thêm.

Việc tìm kiếm hiệu quả sử dụng xe điện có nhiều khía cạnh và công nghệ mới có thể giúp cải thiện phạm vi hoạt động và kéo dài tuổi thọ của xe. Vì các nhà sản xuất ô tô đang chi hàng tỷ USD cho điện khí hóa nên việc cải thiện hiệu suất của xe điện là chìa khóa, bất kể mức tăng nhỏ hay lớn.

Khôi Nguyên