YASA, công ty con thuộc sở hữu của Mercedes-Benz, vừa công bố một bước tiến quan trọng trong công nghệ xe điện với mẫu động cơ đặt trực tiếp trong bánh xe (in-wheel motor). Theo dữ liệu được đăng tải trên Live Science, kiến trúc mới này có khả năng giúp các phương tiện tương lai cắt giảm hàng trăm kilogram trọng lượng, thậm chí lên tới gần 500 kg (tương đương 1.100 pound) nếu toàn bộ xe được thiết kế tối ưu ngay từ đầu.
Sức mạnh đột phá từ thiết kế siêu nhẹ
Điểm ấn tượng nhất của mẫu động cơ thử nghiệm này nằm ở tỷ lệ công suất trên trọng lượng. Dù chỉ nặng 12,7 kg, động cơ có thể sản sinh công suất tức thời lên tới 750 kW (tương đương hơn 1.000 mã lực). YASA cho biết mật độ công suất đạt ngưỡng 59 kW/kg, một con số kỷ lục trong ngành công nghiệp xe điện hiện nay. Để so sánh, các mẫu xe điện hiệu năng cao như Tesla Model S thường phải sử dụng nhiều mô-tơ đặt trong thân xe mới có thể chạm tới ngưỡng sức mạnh này.
Công nghệ động cơ từ thông hướng trục (Axial-flux)
Cốt lõi của sự thành công này là công nghệ động cơ từ thông hướng trục (axial-flux). Thay vì cấu trúc hình ống dài với từ thông đi xuyên tâm (radial-flux) như các loại mô-tơ truyền thống, động cơ axial-flux có dạng đĩa dẹt tương tự một chiếc bánh pancake. Thiết kế này giúp tối ưu hóa không gian đóng gói, tăng hiệu suất và cho phép tích hợp gọn gàng vào bên trong vành bánh xe.
Dưới đây là bảng so sánh thông số cơ bản của mẫu động cơ YASA mới:
| Thông số | Giá trị |
|---|---|
| Trọng lượng mô-tơ | 12,7 kg |
| Công suất tối đa | 750 kW (>1.000 mã lực) |
| Mật độ công suất | 59 kW/kg |
| Công nghệ lõi | Từ thông hướng trục (Axial-flux) |
Lợi ích kép từ việc loại bỏ hệ truyền động truyền thống
Bằng cách đặt động cơ trực tiếp vào bánh xe, các nhà sản xuất có thể loại bỏ hoàn toàn một loạt linh kiện cơ khí trung gian như trục truyền động, vi sai và các khớp nối phức tạp. YASA ước tính việc thay thế hệ thống truyền động truyền thống bằng hệ thống in-wheel có thể tiết kiệm ngay lập tức khoảng 200 kg. Trong kịch bản tối ưu nhất, mức giảm có thể đạt 500 kg.
Bên cạnh đó, thiết kế này còn tối ưu hóa hệ thống phanh tái tạo năng lượng. Động cơ có thể đảm nhiệm vai trò máy phát để sạc lại pin khi xe giảm tốc hiệu quả hơn so với cấu hình truyền thống. Điều này không chỉ giúp giảm sự phụ thuộc vào phanh ma sát vật lý mà còn cho phép xe sử dụng cụm pin nhỏ hơn mà vẫn duy trì được tầm hoạt động tương đương, qua đó tiếp tục giảm tổng trọng lượng và giá thành phương tiện.
Tương lai của xe điện siêu nhẹ
Mặc dù công nghệ này hiện nay mới dừng lại ở các phiên bản thử nghiệm hiệu năng cao, nhưng nó đưa ra một hướng đi rõ nét cho ngành công nghiệp: giảm thiểu linh kiện và tối đa hóa hiệu suất không gian. Một chiếc xe nhẹ hơn sẽ tiêu thụ ít năng lượng hơn, vận hành linh hoạt hơn và mở ra cơ hội thương mại hóa xe điện dễ dàng hơn nhờ tối ưu hóa chi phí sản xuất pin.
