Người Đức thử nghiệm sạc cho ô tô điện ngay khi đang chạy 80km/giờ

[TinNhanh247]

Chính phủ liên bang Đức đang tiến hành thử nghiệm công nghệ sạc khi xe đang chạy trên đường cao tốc A6 ở bang Bavaria.

Sạc cảm ứng trong tương lai không chỉ dành cho ô tô đang đỗ mà cả ô tô đang di chuyển

Sạc cảm ứng cho ô tô điện khi đang đỗ đã trở nên phổ biến và từ nhiều năm nay đã được một số hãng xe đưa vào danh sách tùy chọn. Ý tưởng cho phép sạc khi xe đang di chuyển cũng đã được nghiên cứu tích cực suốt khoảng 16 năm. Công nghệ này được kỳ vọng sẽ góp phần giải quyết bài toán về giới hạn quãng đường của ô tô điện.

Hơn một năm trước, tác giả Clemens Gleich từng tự hỏi: “Sẽ thật tuyệt nếu ô tô điện có thể lấy điện trong khi chạy trên đường cao tốc – miễn là tài xế tiếp tục chạy, không còn bị giới hạn bởi dung lượng pin. Nhưng công nghệ đó đang ở đâu?” Giờ đây, chính phủ liên bang Đức đang tiến hành thử nghiệm công nghệ sạc khi xe đang chạy trên đường cao tốc A6 ở bang Bavaria.

Cuộn sạc dưới lớp nhựa đường

Autobahn GmbH và Đại học Friedrich-Alexander Erlangen-Nuremberg đã chính thức khởi động dự án nghiên cứu trên một đoạn đường thử nghiệm dài 1km, nằm giữa các lối ra Amberg-Sulzbach và Amberg-West. Các cuộn dây sạc được đặt bên dưới lớp nhựa đường, còn bộ phận tiếp nhận trên xe sẽ truyền điện cảm ứng đến bộ sạc và pin của xe. Hệ thống này được cung cấp bởi Electreon, công ty dẫn đầu thị trường đến từ Israel.

Các trạm sạc cảm ứng của Electreon hiện đang trong quá trình lập kế hoạch, xây dựng hoặc vận hành tại Israel, Mỹ, Pháp, Ý và Trung Quốc. Tại Đức, nhà cung cấp điện EnBW ở bang Baden-Württemberg từng triển khai một đoạn đường thử nghiệm sạc cảm ứng ngắn hơn tại Karlsruhe.

Theo Electreon, một chiếc xe điện được sạc cảm ứng đã từng chạy liên tục gần 2.000km, được xem là kỷ lục hiện tại. Tại lễ khai mạc dự án, Bộ trưởng Khoa học bang Bavaria, ông Markus Blume (CSU), nhấn mạnh hiệu suất cực kỳ lạc quan của hệ thống, “trên 90%”, và nói đến những “khả năng chưa từng được tưởng tượng trước đây. Vấn đề về phạm vi hoạt động đang được giải quyết”.

Vượt qua thách thức về khoảng cách

Một vấn đề kỹ thuật lớn nằm ở khoảng cách giữa các cuộn dây. Trong gara, khoảng cách vài milimet không đáng kể. Tuy nhiên, trên đường cao tốc, hệ thống treo xe quá cao, khiến khoảng cách phải tính bằng centimet, làm giảm hiệu suất truyền điện. Ngoài ra, vì xe liên tục di chuyển, trường từ phải luôn nằm ngay bên dưới xe, đòi hỏi các cuộn dây dưới mặt đường phải được kích hoạt tuần tự bằng hệ thống điều khiển.

Để tiếp nhận dòng điện từ mặt đường, ô tô điện có thể được trang bị thêm cuộn cảm ứng ở đáy xe. Phía Electreon thì chôn cuộn dây dưới lớp nhựa đường, còn trên xe là các mô-đun truyền điện có công suất lên đến 35kW.

Với xe con, một mô-đun là đủ, còn xe tải hoặc xe buýt có thể cần nhiều hơn, thông thường là ba mô-đun, tùy thuộc vào công suất yêu cầu. Theo công ty, công nghệ đã được thử nghiệm thành công ở tốc độ lên tới 80 km/giờ. Electreon xác định giao thông công cộng và vận tải hàng hóa là các đối tượng khách hàng chính cho hệ thống này.

Sự tham gia của các quốc gia và tập đoàn lớn

Đức không phải là nước duy nhất thử nghiệm công nghệ này. Tại Mỹ, bang Michigan đã hợp tác với Electreon để xây dựng một đoạn đường sạc cảm ứng dài 1,6km tại Detroit, dự kiến hoàn thành trong năm 2025.

Thụy Điển là quốc gia tiên phong với dự án eRoadArlanda, đang sử dụng công nghệ thanh ray cảm ứng cho xe tải điện. Tại Hàn Quốc, thành phố Gumi triển khai hệ thống sạc không dây cho xe buýt từ năm 2013 với công nghệ của Đại học KAIST.

Các tập đoàn như Toyota, Stellantis, Renault, Hyundai cũng đang đầu tư vào giải pháp sạc động, vì họ nhận thấy rằng giới hạn pin là rào cản lớn nhất cho việc phổ cập xe điện đại trà.

Dù tiềm năng rất lớn, công nghệ sạc cảm ứng khi đang di chuyển vẫn đối mặt với nhiều thách thức. Khó khăn nhất là chi phí triển khai cao. Việc chôn cuộn sạc dưới đường nhựa, bảo trì và đồng bộ với hệ thống điều khiển đòi hỏi nguồn vốn lớn.

Về mặt công nghệ, hiện vẫn chưa có chuẩn quốc tế thống nhất cho sạc cảm ứng động (DWC), dẫn đến nguy cơ thiếu tương thích giữa các xe và tuyến đường. Ngoài ra cần tính đến bài toán về hiệu suất và an toàn vì hệ thống cần đảm bảo hiệu suất cao trong điều kiện thực tế và không gây ảnh hưởng đến thiết bị điện tử xung quanh.

Để giải quyết khó khăn về mặt công nghệ, trong giai đoạn tới, sạc cảm ứng động có thể kết hợp với AI để tối ưu hóa việc phân phối năng lượng theo thời gian thực. Hệ thống giao thông được thông minh hóa (ITS) để định tuyến xe chạy qua những đoạn có sạc. Ngoài ra, cần triển khai mạng lưới chia sẻ dữ liệu giữa xe – đường – trung tâm điều hành, hướng tới "hạ tầng điện hóa thông minh".

Nếu giải quyết được bài toán về sạc như vậy, sự phát triển của xe điện trong tương lai là điều có thể trông thấy trước.