Tại hội nghị truyền thông thường niên vừa qua, các quan chức Tập đoàn Volkswagen đã công bố một cấu hình pin mới – không phải là loại pin mới, mà là một phương pháp sắp xếp pin hoàn toàn khác biệt. Tại sao điều này lại quan trọng và có ý nghĩa lớn đối với ngành công nghiệp ô tô điện?
Cách bố trí pin trong xe ảnh hưởng trực tiếp đến quãng đường di chuyển của chúng. Bằng cách khám phá phương pháp này – một phương pháp đã được tiên phong bởi gã khổng lồ xe điện Trung Quốc BYD – Tập đoàn Volkswagen, bao gồm các thương hiệu danh tiếng như Audi và Porsche, có thể tạo ra những chiếc xe có tầm hoạt động ấn tượng với chi phí thấp hơn đáng kể. Đây là một bước tiến quan trọng trong cuộc đua giảm giá thành xe điện, giúp công nghệ này trở nên dễ tiếp cận hơn với đại đa số người dùng.
Công Nghệ Cell to Pack (CTP) Hoạt Động Như Thế Nào?
Công nghệ sắp xếp pin mới của Volkswagen, được gọi là Cell to Pack (CTP), đã được phát triển trong nhiều năm. Năm ngoái, VW đã đạt được thỏa thuận với nhà sản xuất xe tải Mahindra để cung cấp công nghệ này, mặc dù tại thời điểm đó, hãng xe Đức chưa đưa ra mô tả chi tiết về phiên bản CTP của họ – được gọi là “unified cells”. Tuy nhiên, nghiên cứu này đã được tiến hành ít nhất năm năm trước đó.
Sơ đồ minh họa cấu trúc pin Cell to Pack (CTP) của Volkswagen Group
Nhà sản xuất ô tô Trung Quốc BYD đã và đang sử dụng công nghệ CTP, và có thông tin cho rằng – dù chưa được xác nhận – Tesla cũng áp dụng nó trong mẫu xe Model Y của mình. Điều quan trọng cần lưu ý là không có định nghĩa nghiêm ngặt nào về CTP, nhưng khái niệm này tương đối đơn giản và có ba lý do chính để các hãng xe lựa chọn áp dụng:
Lý do thứ nhất: CTP mang lại độ cứng vững về cấu trúc thông qua thiết kế “không khung” (frameless). Về cơ bản, CTP cho phép khối pin hoạt động như khung và sàn của xe, loại bỏ sự cần thiết của một khung riêng biệt. Lợi ích chính của phương pháp này rất rõ ràng: giảm trọng lượng tổng thể của xe.
Lý do thứ hai: Công nghệ CTP cũng giảm sự dư thừa trong hệ thống mạch điện. Tương tự như cách BYD áp dụng trên mẫu Seal, Volkswagen có kế hoạch sử dụng hệ thống quản lý pin (BMS) có dây để giám sát mạch điện của pin – về cơ bản là áp dụng cùng một cách tiếp cận như BYD.
Giảm Chi Phí Sản Xuất: Lựa Chọn Tối Ưu Cho Từng Dòng Xe
Theo báo cáo đầu tiên của Auto Express, Volkswagen có thể sử dụng pin lithium-ion phosphate (LFP), loại pin mà họ đã giới thiệu trên mẫu ID.3 (tại châu Âu) và có kế hoạch sử dụng trên mẫu ID.1 sắp tới. Dù mẫu ID.1 có thể không được bán tại thị trường Mỹ, nhưng khách hàng của VW – cũng như Audi và Porsche – nên chú ý đến công nghệ này.
Pin CTP giúp xe nhẹ hơn, và những chiếc xe nhẹ hơn sẽ mang lại trải nghiệm lái thú vị hơn. Hơn nữa, CTP không nhất thiết phải dựa vào pin LFP, nhưng LFP là một lựa chọn tiết kiệm chi phí hơn. Volkswagen hiện đang chi tới một phần ba chi phí sản xuất mỗi chiếc xe điện vào công nghệ pin. Do đó, một bước đột phá trong công nghệ pin là yếu tố cực kỳ quan trọng trong cuộc đua phát triển các mẫu xe điện giá cả phải chăng hơn, xe nhẹ hơn và những chiếc xe nhỏ gọn với tầm hoạt động ấn tượng.
CTP: Cầu Nối Đến Tương Lai Pin Thể Rắn
Bản vẽ concept của bộ pin thể rắn, công nghệ tương lai cho xe điện
Mục tiêu cuối cùng trong công nghệ pin xe điện là pin thể rắn (solid-state battery). Nói một cách đơn giản, tăng “mật độ năng lượng” giống như việc chứa được nhiều xăng hơn vào cùng một bình nhiên liệu.
Mặc dù chúng ta vẫn còn vài năm nữa mới có thể sản xuất hàng loạt pin thể rắn – loại pin sẽ giải quyết vấn đề mật độ năng lượng và nhiều hơn nữa – CTP đóng vai trò là một công nghệ chuyển tiếp quan trọng. Nó cho phép sử dụng các vật liệu rẻ hơn như LFP trong cùng một “thùng chứa” kích thước.
Điều này rất quan trọng vì LFP là một lựa chọn pin phải chăng hơn, nhưng mật độ năng lượng của nó lại thấp hơn so với pin lithium-ion đắt tiền hơn. Giải pháp chính là thêm nhiều cell pin hơn. Bằng cách giảm trọng lượng cấu trúc của xe – nhờ việc loại bỏ phần lớn vỏ bọc chứa pin – bạn sẽ có một chiếc xe tổng thể nhẹ hơn. Điều này đồng nghĩa với việc có thể sử dụng động cơ nhỏ hơn, tiếp tục giảm trọng lượng cho xe.
Thách Thức Từ Thuế Quan: Kế Hoạch Toàn Cầu Của Volkswagen
Minh họa cấu trúc pin của mẫu xe điện Volkswagen ID. Buzz
Có một vấn đề phức tạp phát sinh: thuế quan. Mục tiêu của Volkswagen là xây dựng nhiều nhà máy sản xuất pin giống hệt nhau trên toàn thế giới. Ý tưởng là mô-đun hóa, nơi mỗi nhà máy pin đều tuân theo một thiết kế duy nhất, và mỗi nền tảng xe điện cũng về cơ bản là giống nhau – chỉ được điều chỉnh kích thước lớn hơn hoặc nhỏ hơn tùy thuộc vào loại xe được sản xuất.
Ví dụ, một nhà máy pin ở Canada (nơi VW có cơ sở Bắc Mỹ) có thể sản xuất pin cho các mẫu xe có nhu cầu cao ở Mỹ, chẳng hạn như các dòng crossover của Volkswagen, Audi và Porsche. Tương tự, các nhà máy ở Đức và Tây Ban Nha có thể cung cấp pin cho các mẫu xe nhỏ hơn, phổ biến hơn ở các thị trường đó. Tuy nhiên, nếu VW muốn đưa mẫu Golf điện mới về Mỹ nhưng lại chủ yếu sản xuất chúng ở Mexico thay vì Tennessee, thì những chiếc xe đó sẽ được nhập khẩu từ Mexico.
Tuy nhiên, kế hoạch này đã trở nên phức tạp do các mức thuế quan áp dụng lên Canada và Mexico, và sắp tới là thuế quan đối với châu Âu. Tại buổi họp báo, Giám đốc điều hành Volkswagen, Arno Antlitz, giải thích rằng một trong những phản ứng của VW sẽ là sản xuất nhiều xe Golf hơn ở Mexico để xuất khẩu sang châu Âu, vì không có chiến tranh thương mại giữa EU và Mexico.
Tác động tiềm ẩn – mà những chủ sở hữu Golf điện tương lai cần hiểu – là chúng ta có thể sẽ không bao giờ thấy những chiếc xe này ở Mỹ. Không phải vì không có nhu cầu, mà vì thuế quan của Mỹ sẽ khiến chúng trở nên đắt đỏ và không cạnh tranh được, bất kể Volkswagen hay các nhà sản xuất ô tô khác có đạt được những đột phá công nghệ hay giảm giá nào đi chăng nữa.
Công nghệ pin Cell to Pack của Volkswagen đang định hình lại ngành công nghiệp xe điện, hứa hẹn mang lại những chiếc xe có tầm hoạt động tốt hơn với chi phí phải chăng hơn, đồng thời mở đường cho tương lai của pin thể rắn. Tuy nhiên, những thách thức về chính sách thương mại và thuế quan toàn cầu vẫn là rào cản lớn mà các nhà sản xuất cần vượt qua để đưa những cải tiến này đến tay người tiêu dùng. Hãy chia sẻ ý kiến của bạn về công nghệ pin CTP này và tương lai của xe điện tại Việt Nam trong phần bình luận bên dưới!
