Ôtô điện – đột phá theo trò Lego, ván trượt Skateboard hay bánh Sandwich?

Sự phát triển bùng nổ của ôtô điện không phải chỉ vì được nhà nước khuyến khích, ủng hộ. Các nhà sản xuất cho ra đời ngày càng nhiều loại ôtô rẻ hơn và tốt hơn – nhờ hệ thống lắp ghép đơn giản hơn, điều này không thể có đối với xe động cơ đốt trong.

 

 

Một sự đột phá theo nguyên tắc lắp ghép từng bộ phậner

Trên cơ sở lắp ráp bộ truyền động điện theo modul  (MEB) của tập đoàn VW thì sang năm sẽ có tới 27 ôtô điện của các thương hiệu Audi, Seat, Skoda và VW được tung ra thị trường. Đến năm  2028, họ hàng nhà MEB sẽ tăng lên khoảng 70 chủng loại. Các nhà kế hoạch ở Wolfsburg dự tính trong mười năm tới sẽ có trên 22 triệu xe-MEB.

Thế mới thấy ý tưởng của một trò chơi có thể làm đảo lộn cả một ngành sản xuất. Achim Kampker, giáo sư về quản lý sản xuất thuộc Đại học  RWTH Aachen và hiện là nhà đồng sáng lập nhà máy chế tạo xe tải điện Streetscooter cho hay, trên nền tảng điện đặc biệt các nhà sản xuất ôtô điện có thể sản xuất rẻ hơn hẳn và sớm đưa ra thị trường nhiều sản phẩm đại chúng.

VW và MEB là đại diện cho một xu hướng trong ngành. Cả Hyundaivà Kia (Elektro-Plattform E-GMP), Renault và Nissan (CMF-EV), nhóm - PSA (E-VMP) hay Toyota (e-TNGA) đều dựa trên các bộ công cụ lắp ráp tiêu chuẩn để mở rộng việc cung cấp cho thị trường nhiều chủng loại ôtô điện với giá rẻ hơn trước.

Loại công nghệ nền tảng này hạn chế số lượng các bộ phận riêng lẻ. Nó cho phép sản xuất với số lượng lớn các bộ phận này và chúng được sử dụng trong nhiều loại model khác nhau.  

Đại khái nó cũng giống như một đứa trẻ không dùng dao cắt gọt các bộ phận lắp vào nhau để tạo ra một loại đồ chơi mà đứa trẻ đó nhặt những viên lego đã có sẵn để tạo hình nào đó. Đối với ngành sản xuất ôtô điều này có nghĩa là hạn chế sự phức tạp, do đó tiết kiệm tiền của và hạ được giá thành sản xuất.

“Cho đến nay, hễ nói đến ôtô điện, xu hướng chung đều có ý chê bai vì giá thành cao“, Kampker nói. “Chậm nhất 5 năm nữa giá ôtô điện sẽ rẻ hơn xe chạy bằng nhiên liệu xăng. Đến lúc đó sẽ không còn lý do gì để bênh vực động cơ đốt trong“.

Về cơ bản phương pháp lắp ghép theo modun không mới. Từ nhiều năm trước cũng đã phát triển tiêu chuẩn hóa các khung kỹ thuật. Phần lớn các ôtô điện hiện nay như  BMW Elektro-SUV iX3, modell-Mercedes EQC và  Opel Corsa-e đều dựa trên nền tảng này.

Kampker không thấy tương lai ở đó : “Không thể đưa vào nền tảng động cơ đốt trong một chuỗi truyền động điện nhằm qua đó tạo ra hiệu quả kinh tế“. Như vậy có thể thấy tạo truyền động điện trên cơ sở cải tạo các model động cơ đốt trong không thể trở thành một mô hình kinh doanh bền vững, lâu dài, mà đây chẳng qua chỉ là một thỏa hiệp có tính nhất thời nhằm sớm đưa ra được một model điện.

“Người ta không thể đơn giản thay thế bình nhiên liệu bằng một khối pin Ion-lithium, bởi lẽ phải làm sao để cấu trúc của nền xe thích hợp với những đòi hỏi chuyên biệt về thể tích cũng như yêu cầu gá lắp mới“,  Stéphane Wiscart, người thúc đẩy quá trình điện khí hóa tại Renault đối với dòng xe con Twingo, đã nói. Hơn nữa chỉ có một nền tảng về điện chuyên biệt mới phát huy được triệt để các thế mạnh của dẫn động điện.

Thí dụ với MEB của VW khối pin đặt trên sàn xe và động cơ điện ở phía sau cùng của xe. Do đó độ cao của bánh xe tăng lên, từ đó toàn bộ không gian bên trong cũng tăng lên. Khách mua xe nhận được một “con xe“ rộng rãi hơn cho hành khách và hành lý – trong khi kích thước bên ngoài không thay đổi. Lợi thế này chỉ có được ở loại xe có nền tảng điện, có nghĩa là xe động cơ đốt trong sử dụng diesel hay xăng đều không thể có.

Các tập đoàn phải trả giá cao để mua được thiết kế thông thoáng mà một ôtô điện lắp ráp theo kiểu modul mang lại.  Để phát triển model  MEB của Volkswagen đã phải chi trả gần hai tỷ Euro. Tuy nhiên số tiền này chỉ còn là tương đối nếu như VW tiêu thụ được đúng như kế hoạch 22 triệu xe trên nền tảng - MEB: khi đó giá cho một khối modul điện mới chỉ ở mức 90 Euro cho một xe. Cái giá có thể chấp nhận được khi mang lại một loạt lợi thế cho khách hàng và nhà sản xuất.

Các nhà chế tạo khác của Đức tỏ ra ít khẩn trương hơn đối với điện khí hóa ôtô. Tuy tập đoàn Mercedes đã phát triển xong một nền tảng - E, nhưng vẫn đưa ra thị trường hai loại  E-SUV-Modelle EQA và EQB trên cơ sở cải tạo nền tảng động cơ đốt trong.

BMW dự định mãi đến  2025 mới trình diễn ôtô điện trên nền tảng của nó, tuy nhiên nền tảng này vẫn phải tương thích với động cơ đốt trong. Ngoài ra BMW vẫn dự kiến đến thời kỳ đó vẫn cho ra lò một loạt xe con với tế bào chất đốt.

Chiến lược này thể hiện một sự lúng túng, thiếu định hướng? Hay đây là một sự khôn ngoan sẵn sàng tiếp nhận các giải pháp công nghệ?

Kampker nhận xét “Điều này không liên quan gì đến rộng cửa đón chờ các công nghệ mới mà đây là điều hết sức nguy hiểm“. Vốn dĩ  BMW với ôtô điện i3 đứng vượt hẳn lên hàng đầu, ngay từ năm  2013 chiếc xe này đã ngự trị trên một nền tảng E riêng. Tuy nhiên sự vươn lên hàng đầu đầy tham vọng này đã bị thất bại do nhiều nguyên nhân, trong đó có lý do về thiết kế đặc trưng của chiếc xe, rõ ràng sự quan tâm đến điện khí hóa của  BMW giảm rõ rệt hơn nữa khi đó còn thiếu sự động viên khuyến khích của chính phủ đối với người mua xe. “Từ đó BMW đã đánh mất đi vai trò tiên phong của mình“, Kampker đánh giá. Vị trí này rõ ràng đã rơi vào tay nhà chế tạo của Mỹ là Tesla. Năm 2012 Tesla đã tung ra thị trường ôtô điện Model S thiết kế theo cái gọi là nguyên lý - Skateboard: bốn bánh và xen vào giữa là một cái box thấp chứa đựng tất cả các bộ phận đắt tiền : cỗ máy - E, các cấu thành điện tử, và đặc biệt là hộp pin nhiên liệu. Độ cao bánh xe và chiều rộng của xe vẫn thay đổi, các gói pin khác làm tăng tầm hoạt động của xe  – Tesla tạo ra nhiều khả năng thiết kế khác nhau. Các bộ modul cho ôtô điện khác nhau ít nhiều đều dựa trên nguyên tắc này.

General Motors cũng đã cùng với  nhà sản xuất pin Hàn Quốc  LG Chem phát triển một nền tảng như vậy. Điều đặc biệt ở đây là: khối pin có thể được bố trí theo chiều ngang  hay chiều dọc và do đó cho phép khả năng lưu trữ khổng lồ, có thể lên tới 200 kWh.

Thế còn Tesla? Ông chủ doanh nghiệp Elon Musk mới đây cho hay sẽ loại bỏ nền tảng-Skateboard.  Model Y, sẽ được đưa vào sản xuất hàng loạt tại cơ sở Grünheide ở Đức ngay trong năm nay thiết kế theo cấu trúc - Sandwich. Có nghĩa là: pin sẽ được tích hợp vào khung xe, do đó giảm được trọng lượng, tạo thêm không gian bên trong xe và cho phép nhà sản xuất có nhiều điều kiện để tự do thiết kế hơn. Rất có thể niềm vui của các nhà sản xuất khác đối với phương pháp lắp ghép theo modul sẽ không còn kéo dài được bao lâu nữa.