Sau nhiều thập kỷ dẫn đầu về công nghệ động cơ đốt trong, các nhà sản xuất ô tô lâu đời như Mercedes giờ đây đã tụt hậu khi xe điện trở thành xu hướng mới. Vào lúc này, vị thế dẫn đầu đang thuộc về Tesla – một cái tên còn quá non trẻ và điều này khiến Mercedes không đành lòng chấp nhận. Họ buộc phải có những thay đổi mang tính đột phá.
Mới đây, hãng xe Đức cho biết sẽ sớm cải tiến quy trình phát triển sản phẩm, với mục tiêu tạo ra nhiều xe điện thương mại hơn trong thời gian ngắn hơn trước, tăng hiệu suất thêm 25% hoặc hơn thế nữa. Để làm được điều này, Mercedes quyết định đưa đội đua xe Công thức Một (F1) của họ tham gia trực tiếp vào khâu kỹ thuật.
Bấy lâu nay, những công nghệ tiên tiến ra đời từ khả năng sáng tạo của các đội đua F1 hầu như sẽ luôn được ứng dụng vào xe sản xuất hàng loạt cho thị trường đại chúng. Tuy nhiên Mercedes đang muốn quá trình này diễn ra khẩn trương hơn. Họ cần tư duy đua xe thể thao và chuyên môn công nghệ F1 phải được phát huy ngay trong lúc nghiên cứu phát triển xe dân dụng.
Steven Merkt, người đứng đầu bộ phận giải pháp vận tải tại TE Connectivity, một nhà cung cấp linh kiện ô tô hàng đầu trong ngành, cho biết đội ngũ F1 của Mercedes chính là chìa khóa có thể giúp cho họ quay trở lại cuộc đua xe điện với Tesla theo cách nhanh nhất.
"Mercedes luôn tự đặt ra áp lực phải đi tiên phong về đổi mới sáng tạo. Tất cả mọi người đều hiểu rõ điều đó. Họ phải tìm ra được những giải pháp thực sự đột phá hoặc họ không còn là Mercedes nữa," ông Merkt chia sẻ.
Vào năm 2022, Mercedes đã tiết lộ thông tin về một mẫu xe ý tưởng mang tên EQXX. Đây là mẫu xe điện có hiệu suất cực cao, với khả năng đi được quãng đường hơn 1.200 km (745 dặm) chỉ trong 1 lần sạc. Dự án này được Mercedes phát triển cùng với các thành viên thuộc đội đua F1 của hãng ở Anh Quốc.
Thời gian để EQXX đi từ bản vẽ trên giấy đến dạng hoàn thiện chỉ mất 18 tháng, cực ngắn nếu so với những dự án có tham vọng tương tự. Hãng xe Đức cho biết, họ làm được điều này chủ yếu nhờ vào kinh nghiệm của đội đua F1, vốn có khả năng tìm ra được hiệu suất tốt nhất từ động cơ, mô-tơ điện, khí động học, lực cản lăn và tất cả những vấn đề liên quan trong một khoảng thời gian nhanh nhất có thể.
"Với Công thức Một, chúng tôi đang sở hữu một lợi thế mà những người khác không có. Tesla không có điều đó. Các đội khác cũng không có," ông Markus Schaefer, Giám đốc Công nghệ của Mercedes, cho biết.
Tesla đã không trả lời khi được yêu cầu bình luận về phát biểu trên.
Tốc độ phát triển sản phẩm là yếu tố ngày càng quan trọng hơn, vì thực tế đã cho thấy những cái tên mới nổi trong ngành xe đang có thể tạo ra những mẫu xe mới nhanh hơn hẳn so với các "ông lớn" truyền thống. Tesla chỉ là ví dụ tiêu biểu nhất. Ngoài ra còn có những hãng xe điện Trung Quốc, với thời gian phát triển được rút ngắn chỉ còn trung bình 2,5 năm và đang cho ra mắt những mẫu xe có độ sáng tạo cao nhưng lại rất rẻ ở châu Âu.
Nhu cầu về tốc độ đi đôi với khao khát của các nhà sản xuất ô tô nhằm làm cho xe điện đạt hiệu suất tốt hơn và qua đó giảm chi phí – bằng cách giảm khối lượng, cải thiện phạm vi hoạt động và sử dụng ít nguyên liệu pin hơn khi mà bản thân thành phần này cũng đã khan hiếm sẵn. Các hãng xe chú trọng đến việc giảm giá sản phẩm đến mức đưa hẳn yếu tố hiệu suất vào hợp đồng đặt hàng dành cho những đơn vị cung ứng linh kiện.
Ông Schaefer cho biết: "Hiệu suất là yếu tố quyết định chính để đẩy nhanh quá trình phổ cập xe điện trên toàn cầu".
Những bài học mà Mercedes thu được từ EQXX sẽ dần xuất hiện trong các tính năng cốt lõi của một nền tảng xe điện chuyên dụng mới, dự kiến bắt đầu đi vào sản xuất từ 2024. Chúng có thể bao gồm những đặc tính khí động học, một số bộ phận của hệ thống truyền động và thậm chí là cả hệ thống phần mềm trên xe.
Theo ông Schaefer, bằng cách vận dụng kiến thức và kinh nghiệm của đội đua F1, Mercedes đã cắt giảm thời gian phát triển một mẫu xe hoàn toàn mới, trên nền tảng khung gầm hoàn toàn mới từ mức trung bình 58 tháng xuống chỉ còn "hơn 40 tháng". Đối với các biến thể của mẫu xe đó, mục tiêu là phải hoàn thành trong vòng "hơn 30 tháng."
Đội phát triển động cơ F1 tại Mercedes AMG High Performance Powertrains (HPP) ở Brixworth, miền trung nước Anh hiện đang có ít nhất nửa tá dự án mới, trong đó bao gồm phát triển các bộ phận dùng cho xe Mercedes sản xuất hàng loạt như pin, bộ biến tần và mô-tơ điện thế hệ kế tiếp.
Adam Allsopp, Giám đốc công nghệ cao của HPP, cho biết lúc nhận cuộc gọi từ trụ sở chính của Mercedes ở Stuttgart về việc khởi động dự án EQXX, ông đang đi nghỉ ở đảo Isle of Wight vào tháng 8 năm 2020. Dự án này đi kèm với một thách thức rõ ràng và khó khăn – tạo ra một chiếc xe điện có khả năng đi được 1.000 km trong 1 lần sạc.
Các quy định về giới hạn nhiên liệu được áp dụng trong đua F1 từ 2014 vốn đã buộc HPP phải tìm cách đạt hiệu suất tốt nhất có thể cho xe. Động cơ xăng phải vắt kiệt từng giọt nhiên liệu cuối cùng mà vẫn vận hành được ở mức cao, trong khi các mô-tơ điện được tối ưu để tận dụng hết mọi watt năng lượng và cố gắng giảm thiểu tối đa những hao hụt lãng phí.
Allsopp thừa nhận rằng chừng đó kinh nghiệm với hệ truyền động hybrid chưa hẳn là yếu tố đảm bảo rằng họ sẽ đạt được mục tiêu với dự án mới, vì một hệ truyền động thuần điện có quá nhiều điều mới mẻ và khác biệt. Dẫu vậy, điều quan trọng mà HPP sở hữu là tư duy sẵn sàng đón nhận thử thách.
“Một phần cơ bản làm nên đặc trưng của đội nhóm chúng tôi là tâm lý luôn sẵn sàng cho cuộc đua tiếp theo," Allsopp cho biết.
Với tư duy đó, các kỹ sư F1 ở Brixworth và Brackley gần đó đã phối hợp với một nhóm ở Stuttgart để sản xuất EQXX. Tất cả tiếp cận dự án này bằng phương thức linh hoạt, có thể thay đổi đường hướng phát triển giữa chừng và thậm chí là bước sang những giai đoạn sau ngay cả khi một số thành phần cốt lõi còn chưa hoàn thiện, chẳng hạn như bộ pin.
Pin của EQXX có kích thước chỉ bằng một nửa so với loại đang dùng cho mẫu EQS SUV đầu bảng của Mercedes, phần cứng điện tử nhỏ gọn và hệ điều hành mới. Cùng với kiểu dáng khí động học bóng bẩy của thiết kế thân xe, bộ pin này tích trữ đủ năng lượng giúp cho chiếc xe chạy được hơn 1.200 km từ Stuttgart đến Silverstone ở Anh trong một lần sạc, chỉ tiêu tốn 8,3 kWh/100 km.
Để so sánh, mẫu Model 3 phiên bản pin lớn của Tesla phải tiêu tốn 16 kWh /100 km.
Mercedes quyết định sẽ đưa EQXX vào sản xuất hàng loạt từ năm 2024 bằng nền tảng khung gầm Mercedes Modular Architecture (MMA) nhỏ gọn mới. Nhằm rút ngắn thời gian, hãng xe Đức đã cho dựng một mô hình kỹ thuật số của nhà máy ở Rastatt để "mô phỏng quá trình lắp ráp" và mau chóng đưa ra những sửa đổi kịp thời cho nhà máy này sẵn sàng với dây chuyền xe điện.
EQXX cũng sẽ được sản xuất ở 2 nhà máy khác tại Hungary và Trung Quốc. Trước đây, các hãng xe thường đưa ra bản nâng cấp giữa chu kỳ thế hệ của một mẫu xe sau khoảng 3 hoặc 4 năm, nhưng vòng đời của xe điện sẽ khác và dự kiến "sẽ được cập nhật thường xuyên hơn nhiều," theo lời CTO Schaefer.
Những cái tên nổi bật khác trong ngành công nghiệp ô tô toàn cầu cũng đang tăng cường cuộc đua về tốc độ và hiệu suất.
Ford Motor đã công bố kế hoạch quay trở lại giải đua F1 vào năm 2026. CEO Jim Farley của hãng cho rằng F1 là "một sân chơi cực kỳ hiệu quả để sáng tạo, chia sẻ ý tưởng và công nghệ."
Volkswagen cho biết họ đặt mục tiêu cắt giảm thời gian đưa các mẫu xe mới ra thị trường Trung Quốc từ 4 năm xuống gần với mức trung bình 2,5 năm của các hãng xe bản địa, một phần bằng cách tăng cường nội địa hóa khâu nghiên cứu và phát triển nhiều hơn.
Liam Butterworth, CEO của công ty Dowlais tiết lộ rằng các hãng xe đang chú trọng quá nhiều vào hiệu suất đến mức họ sẵn sàng đặt ra điều khoản phạt cho những nhà cung ứng không đạt được các mục tiêu về tính hiệu quả. Trong số 10 mẫu xe điện bán chạy nhất thế giới hiện nay, có tới 9 mẫu đang dùng trục bên do Dowlais chế tạo.
OneD Battery Science bổ sung silicon vào cực âm của pin EV để giảm khối lượng, giảm chi phí và sạc pin nhanh hơn. General Motors đã đầu tư vào công ty có trụ sở tại Palo Alto, California này và đang nghiên cứu để sử dụng công nghệ mới trong pin Ultium của nhà sản xuất ô tô Mỹ.
CEO Vincent Pluvinage của OneD cho biết trong thời gian ngắn sắp tới, họ sẽ công bố thêm một số thỏa thuận từng đạt được với các nhà sản xuất ô tô đang tìm kiếm xe điện rẻ hơn, hiệu quả hơn.
"Tăng hiệu năng và giảm chi phí là mục tiêu hàng đầu," Pluvinage nói. "Nếu bạn có công nghệ hoạt động hiệu quả nhưng ra giá quá cao, thì các nhà sản xuất ô tô sẽ không còn hứng thú nữa."
Cho đến nay, các hãng xe đã bổ sung thêm pin cho xe để tăng phạm vi chạy điện, làm trầm trọng thêm tình trạng thiếu hụt nguyên liệu thô như lithium và coban. Nhưng Allsopp của HPP khẳng định rằng việc tạo ra những chiếc xe điện có hiệu suất tốt hơn sẽ cho phép các nhà sản xuất ô tô sử dụng pin nhỏ hơn, khiến chúng trở nên xanh hơn và rẻ hơn.
Allsopp nói: “Chỉ nhồi thêm pin không phải là một giải pháp thông minh. Nếu bạn tìm ra những cách khôn khéo hơn để đạt được mục tiêu thì điều đó tốt hơn cho tất cả: khách hàng, hãng xe và cả hành tinh của chúng ta."
Tham khảo Reuters
