Công nghệ mới giúp xe điện nhẹ hơn gần nửa tấn, chạy nhanh như siêu xe

Theo các nhà phát triển, một động cơ đặt trong bánh xe mới dành cho xe điện (EV) cung cấp mô-men xoắn cực lớn trong một thiết kế nhẹ.

Động cơ này do YASA, một công ty con của Mercedes-Benz (cũng cung cấp động cơ cho Ferrari) sản xuất. Đáng chú ý, động cơ này chỉ nặng 12,7 kg nhưng có thể đạt công suất lên đến 1.000 mã lực ngay lập tức hoặc duy trì công suất từ 469 đến 536 mã lực trong thời gian dài hơn. Kỷ lục mới này đã phá vỡ kỷ lục không chính thức trước đó của chính YASA với một động cơ nặng 13,6 kg đạt công suất 738 mã lực.

Để so sánh, Nissan Leaf 2025 chỉ sử dụng một động cơ với công suất 214 mã lực, trong khi một mẫu xe điện hiệu suất cao như Tesla Model S cần tới ba động cơ để tạo ra tổng công suất khoảng 1.020 mã lực, cho thấy mật độ công suất mà động cơ mới đạt được là rất lớn so với các cấu hình phổ biến hiện nay.

Khả năng tích hợp nhiều năng lượng vào một động cơ nhỏ gọn và nhẹ như vậy một phần là nhờ công nghệ từ thông hướng trục của YASA. Các động cơ từ thông hướng tâm truyền thống có cấu trúc dài hơn, dạng ống, với một stato - phần cố định của động cơ tạo ra từ trường dùng để tạo chuyển động - bao quanh một rôto hình trụ. Từ trường được truyền vuông góc với trục qua hình trụ để làm quay rôto.

Ngược lại, động cơ từ thông trục có hình dạng giống như một chiếc bánh kếp, với rôto và stato hình đĩa. Từ thông truyền dọc theo trục song song với trục quay (do đó có tên gọi này). Theo YASA, công nghệ từ thông trục cho phép thiết kế nhỏ gọn hơn nhiều so với các thiết kế xuyên tâm truyền thống.

Công ty nhấn mạnh rằng thiết kế này có khả năng mở rộng và không phụ thuộc vào bất kỳ vật liệu quý hiếm hoặc đặc biệt nào để hoạt động.

Thiết kế này được đánh giá là có tiềm năng giúp xe điện giảm đáng kể trọng lượng. YASA cho biết việc sử dụng động cơ đặt trong bánh xe thay cho hệ thống truyền động truyền thống có thể giúp xe giảm khoảng 200 kg (440 pound). Và đối với những chiếc xe được thiết kế từ đầu để tích hợp động cơ mới này, mức giảm có thể lên tới 500 kg (1.100 pound).

Điều này một phần là do hệ thống cũng tích hợp công nghệ phanh tái tạo tiên tiến, một quá trình mà xe điện thu hồi năng lượng lẽ ra sẽ bị mất đi dưới dạng nhiệt trong quá trình phanh và sử dụng nó để sạc lại pin.

Thay vì lấy năng lượng từ pin để quay bánh xe, năng lượng từ bánh xe được thu lại để quay động cơ, từ đó tạo ra điện năng thay vì tiêu thụ. Động cơ sẽ cản trở sự quay trong khi tạo ra năng lượng, nhờ đó làm chậm xe và sạc pin. YASA cho biết hệ thống phanh tái tạo hiệu quả có thể giảm nhu cầu sử dụng phanh ma sát truyền thống, tiết kiệm cả trọng lượng và không gian.

Mặc dù phiên bản hiện tại rõ ràng hướng đến các xe điện hiệu suất cao và siêu xe, công nghệ động cơ từ thông trục mở ra cánh cửa cho các xe điện có tầm hoạt động xa hơn, có khả năng tạo ra nhiều năng lượng hơn với ít linh kiện hơn và trọng lượng nhẹ hơn. Việc giảm không gian cần thiết cho các linh kiện hệ thống truyền động truyền thống cũng mang lại cho các nhà sản xuất cơ hội để tối ưu hóa khí động học hoặc cung cấp nhiều không gian nội thất hơn cho hàng hóa hoặc hành khách.

Lê Minh