Phát triển công nghệ sạc không dây cho thế hệ xe điện tương lai

Để vượt qua rào cản này, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Tokyo đã phát triển công nghệ sạc điện không dây, dựa trên các motor đặt ngay trong trục bánh xe, để sạc điện trong khi xe chạy trên làn sạc hoặc đường sạc có gắn cuộn truyền tải điện.

Cách này sẽ cho phép các xe điện có thể chạy quãng đường dài hơn mà không cần dựa vào pin có dung lượng lớn.

Nghiên cứu này được phối hợp tiến hành với công ty sản xuất thiết bị điện Toyo Denki Seizo K.K. và nhà sản xuất ổ trục hướng tâm NSK.

Giáo sư Hiroshi Fujimoto, trưởng nhóm nghiên cứu, nhấn mạnh: “Với công nghệ mới, sự vận hành của xe chạy điện sẽ không bị giới hạn trong tương lai (chỉ cần xe chạy trên loại đường có hạ tầng phù hợp).”

Nhật Bản đang hướng tới xe điện thế hệ mới, dự kiến sẽ chiếm 50-70% thị phần phương tiện giao thông vào năm 2030.

Nước này cũng cam kết cắt giảm lượng khí thải CO2 trong giao thông xuống còn 163 triệu tấn trong tài khóa 2030, từ mức 225 triệu tấn trong tài khóa 2013.

Trong khi hầu hết các nghiên cứu truyền tải điện bằng công nghệ không dây cho xe điện lâu nay được tiến hành trên các xe sử dụng motor gắn ngoài, hệ thống motor mới phát minh được thiết kế để trực tiếp nhận dòng điện từ cơ sở hạ tầng đường sá đặc biệt thông qua thiết bị cảm ứng thu điện gắn bên trong ổ trục bánh xe.

Loại đường đặc biệt trên cần được tích hợp các lõi cảm ứng truyền điện, các bộ phận đổi nguồn điện, cũng như các hệ thống kiểm soát và cảm ứng cho phép truyền tải điện chỉ khi phương tiện đi vào làn sạc.

Công nghệ xe điện đang phải đối mặt với thế tiến thoái lưỡng nan khi các phương tiện này cần những cục pin lớn hơn để đi được quãng đường dài hơn, điều cũng khiến xe nặng hơn và tiêu thụ nhiều năng lượng hơn.

Việc sử dụng các motor không dây gắn trong ổ trục bánh xe có thể giảm 30-40% trọng lượng xe và kích cỡ pin, tạo thêm khoảng không để chở người hoặc chở hàng, đồng thời không cần phải sạc thật nhiều điện từ trước.

Đáng chú ý là loại motor gắn trong trục bánh xe này có thể nhận điện từ mặt đường có gắn cảm ứng truyền điện hoặc từ pin gắn trong xe.

Quan trọng nhất là công nghệ này cho phép lái xe đi một quãng đường dài mà không phải lo ngại về mức pin. Lượng điện lấy từ mặt đường khi dư thừa sẽ được chuyển vào bộ chứa trong trục bánh xe và pin, và sẽ được dùng khi đi trên những con đường không gắn các thiết bị sạc đặc biệt này.

Tuy nhiên, ông Tatsuya Maruyama, thuộc bộ phận truyền thông của công ty Toyo Denki Seizo K.K., cho biết vẫn còn một loạt thách thức về việc áp dụng thực tế khả năng sạc điện từ mặt đường, cũng như việc thương mại hóa sản phẩm này cần phải phù hợp với một loạt quy định pháp lý khác nhau, đặc biệt là quy định liên quan hạ tầng giao thông.

Ngoài ra, các đánh giá về môi trường, hiệu quả của hệ thống và chi phí cũng đặt ra thách thức. Mặc dù vậy, ông Maruyama vẫn hy vọng thúc đẩy phong trào motor hóa xe điện như một trong các phương tiện lưu thông khác nhau./.