Hãng xe điện Tesla đã có một động thái bất ngờ khi chia sẻ công nghệ quan trọng của mình cho các hãng xe khác, bao gồm cả những đối thủ trực tiếp như Ford.
Mới đây Tesla đã chia sẻ tài liệu kỹ thuật về công nghệ kiến trúc điện áp 48 Volt (48V) của mình với các nhà sản xuất ô tô lớn khác. CEO Jim Farley của Ford đã xác nhận điều này. Hệ thống điện 48V là một trong những điểm ưu việt và nổi bật nhất trên chiếc bán tải Tesla Cybertruck vừa ra mắt cách đây chưa lâu.
Cybertruck chính là mẫu xe điện đầu tiên của Tesla sử dụng hệ thống điện 48V trên toàn bộ xe, khác biệt so với hệ thống 12V được sử dụng ở hầu hết các loại phương tiện khác trên thế giới hiện nay. Nhờ có kiến trúc 48V, xe Cybertruck sở hữu cách bố trí hệ thống dây, trang bị phụ kiện và các thành phần liên quan tới điện hoạt động tối ưu hơn.
Để hiểu về sự vượt trội của kiến trúc điện áp 48V, cần phải nhìn lại lịch sử. Những chiếc xe sản xuất hàng loạt đầu tiên thường sử dụng kiến trúc 6V để cung cấp năng lượng cho các bộ phận cơ bản như đèn pha, sau đó đến những năm 1950 thì hệ thống 12V tiên tiến hơn mới bắt đầu được áp dụng.
Cuối thập niên 60 của thế kỷ 20, hầu hết mọi ô tô bán ra ở Mỹ đều sử dụng điện 12V. Tất cả mọi thành phần sử dụng điện trên xe gồm cửa sổ chỉnh điện, đèn nội thất, bộ đánh lửa, đèn phanh, pin, v.v… đều được thiết kế thống nhất xung quanh tiêu chuẩn điện áp chung này. Nhờ đó, giá linh kiện ngày càng giảm xuống, trong khi độ bền bỉ được đảm bảo cho mọi loại xe.
Tuy nhiên, theo thời gian cũng như sự phát triển của nhu cầu mua sắm xe mới, các vấn đề với kiến trúc 12V dần xuất hiện. Trong kiến trúc này, mức điện áp thấp khiến cường độ dòng điện cao, buộc các thành phần dùng điện và hệ thống dây dẫn phải được thiết kế cho phù hợp. Dây điện dùng cho kiến trúc 12V to và nặng, nếu không gian bên trong một chiếc xe không đủ lớn, sẽ dẫn đến hiện tượng thiếu dây và khó cung cấp đủ điện cho tất cả các bộ phận trên xe. Tuy vẫn có thể xử lý được nhưng buộc các hãng phải dùng đến những cách bố trí hệ thống dây điện vô cùng phức tạp.
Khi một chiếc xe hơi càng lúc càng được trang bị thêm nhiều bộ phận sử dụng điện hơn nữa, vấn đề này càng trở nên nghiêm trọng hơn. Việc chuyển kiến trúc điện áp từ 12V sang 48V sẽ giúp giải quyết triệt để, vì cường độ dòng điện nhỏ hơn 4 lần nên hệ thống dây gọn gàng hơn, dẫn đến toàn bộ hệ thống có thể cung cấp nhiều năng lượng hơn trong cùng một kích thước ngang nhau, hoặc đạt hiệu suất tương đương trong khi kích thước tinh giản đi rất nhiều. Nhìn chung, kiến trúc 48V cải thiện hiệu suất sử dụng điện tổng thể, qua đó tăng cường khả năng tiết kiệm năng lượng, một điều rất quan trọng đối với những chiếc xe điện.
Dẫu vậy, việc áp dụng kiến trúc 48V vẫn có nhiều thách thức. Sự thay đổi sang một chuẩn điện áp khác là vấn đề lớn vì nếu một hãng xe quyết định chuyển sang kiến trúc 48V, thì bất kỳ chiếc xe nào họ chế tạo đều phải được đồng bộ cho phù hợp với hệ thống này. Các linh kiện được sử dụng cũng phải thay đổi theo, dẫn đến yêu cầu thay đổi ngay từ hệ sinh thái của các đơn vị cung ứng linh kiện. Chi phí nghiên cứu, phát triển sẽ tăng vọt.
Trong khi những hãng lớn như Ford có đủ nguồn vốn và quy mô để áp dụng kiến trúc 48V một cách độc lập, thì nhiều hãng khác chưa chắc đã đủ khả năng làm theo. Nếu không thể chuyển hết toàn bộ hệ thống điện sang 48V, thì ở lại 12V vẫn tốt hơn do kiến trúc này đã được nhiều thế hệ kỹ sư nắm rõ và biết chắc sẽ hoạt động tốt với phương thức sản xuất hiện nay. Nếu cố tạo ra những hệ thống lai giữa 48V và 12V thì còn đầy rủi ro hơn nữa. Đó là lý do mà hệ thống điện 12V vẫn sẽ tiếp tục tồn tại và phổ biến.
Cần lưu ý rằng Tesla có những lợi thế khi chuyển đổi sang 48V mà các nhà sản xuất ô tô truyền thống không có. Họ tự thiết kế gần như tất cả các hệ thống được dùng trên xe, cho dù những linh kiện riêng lẻ có thể đến từ các bên thứ ba. Cùng với đó là định hướng tập trung cho xe điện ngay từ đầu, nên không cần phải để tâm đến việc duy trì các hệ thống 12V cho xe động cơ đốt trong.
Tất nhiên, Tesla chịu chia sẻ kiến trúc 48V vì những lý do và toan tính của riêng họ. Bằng cách này, họ coi như đang phát đi thông điệp: “Chúng tôi biết rằng việc chuyển đổi sang hệ thống 48V sẽ vô cùng khó khăn đối với tất cả các bên, sẽ mất nhiều năm để thực hiện. Nhưng chúng tôi đã làm được điều này, một điều thực sự phức tạp và giờ đây bạn chỉ cần copy lại thôi. Rất đơn giản.” Một chiến dịch PR khéo léo.
Với Tesla, trong trường hợp ngành công nghiệp ô tô chuyển sang hệ thống điện 48V thì hãng xe Mỹ này sẽ thu lại 2 lợi ích lớn. Đầu tiên là chuỗi cung ứng. Nếu càng nhiều linh kiện trong chuỗi cung ứng xe toàn cầu được thiết kế cho hệ thống 48V thì chi phí của những linh kiện đó sẽ càng giảm theo thời gian (khi quy mô, tay nghề và độ tin cậy tăng lên). Đó là điều tương tự như những gì từng xảy ra với quá trình chuyển từ 6V sang 12V trong quá khứ.
Lợi ích thứ hai tuy mơ hồ hơn nhưng cũng quan trọng không kém, đó là việc các kỹ sư và công nhân lành nghề trong ngành sẽ áp dụng và trau dồi kiến thức của họ xung quanh hệ thống 48V, từ đó tối ưu hiệu suất công việc và tăng số lượng lao động chất lượng cao – những người có thể hiểu và mang đến sự cải tiến cho công nghệ của Tesla.
Tham khảo Tesla
