KhoGameHub – Diễn đàn Công Nghệ & Gaming, nơi chia sẻ trò chơi PC, Console, Retro online và phần mềm hữu ích

Động cơ mới cho xe điện: vì sao các nhà sản xuất thay đổi tư duy?

Các nhà sản xuất ôtô lớn như BMW và General Motors cùng một số startup đang xem xét lại kiến trúc mô-tơ điện để giảm phụ thuộc vào nam châm đất hiếm — thành phần vốn chiếm ưu thế trong nhiều động cơ điện hiện nay. Lý do không chỉ là áp lực chi phí mà còn liên quan đến rủi ro chuỗi cung ứng và tính bền vững khi nguồn cung tập trung mạnh ở một số ít quốc gia.

Những gì đang thay đổi và ai tham gia?

Trong khi mô-tơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (Permanent Magnet Synchronous Motors - PMSM) dùng nam châm neodymium/dysprosium để đạt mô-men và hiệu suất cao, các hãng đang thử nghiệm các giải pháp thay thế như mô-tơ cảm ứng (induction), mô-tơ lệch pha chuyển mạch (switched reluctance), và các thiết kế sử dụng vật liệu nam châm ít phụ thuộc đất hiếm. BMW và GM đều được ghi nhận đang đầu tư nghiên cứu nội bộ và hợp tác với các đối tác công nghệ để thử nghiệm các cấu hình này, đồng thời một số startup chuyên về động cơ điện đang giới thiệu mẫu tham chiếu nhằm chứng minh hiệu suất tương đương trong điều kiện thực tế.

Lý do chiến lược: chi phí, an ninh chuỗi cung ứng và môi trường

Nam châm đất hiếm mang lại lợi thế về mật độ công suất và hiệu suất nhưng giá và nguồn cung có thể dao động mạnh, gây rủi ro cho kế hoạch sản xuất quy mô lớn. Hơn nữa, khai thác và tinh luyện một số kim loại hiếm có tác động môi trường đáng kể. Do đó, việc giảm tỉ lệ sử dụng đất hiếm trong động cơ là cách để các nhà sản xuất giảm chi phí biến động, tránh lệ thuộc vùng cung ứng duy nhất, và cải thiện chỉ số bền vững cho chuỗi cung ứng.

Đổi mới kỹ thuật đi kèm thách thức

Giải pháp thay thế không phải không có mặt hạn chế. Mô-tơ không dùng nam châm có thể lớn hơn, nặng hơn hoặc đòi hỏi điều khiển điện tử phức tạp hơn để đạt đặc tính mô-men và phản ứng lái mong muốn. Các kỹ sư đang tối ưu hóa thiết kế lõi, cấu trúc cuộn dây, và thuật toán điều khiển để thu hẹp khoảng cách về hiệu suất. Ngoài ra, chi phí phát triển và chuyển đổi quy trình sản xuất cũng là yếu tố cần tính toán trước khi áp dụng hàng loạt.

Ai hưởng lợi và ảnh hưởng lên thị trường?

• Người tiêu dùng có thể được hưởng lợi từ chi phí xe điện ổn định hơn nếu thay đổi giúp giảm giá thành sản xuất.
• Chuỗi cung ứng toàn cầu có thể đa dạng hóa nguồn cung nguyên liệu và giảm rủi ro tập trung.
• Các nhà cung cấp nam châm đất hiếm có thể đối mặt áp lực điều chỉnh mô hình kinh doanh nếu nhu cầu giảm.

Những động thái của BMW, GM và các startup là tín hiệu cho thấy ngành công nghiệp ôtô đang tìm kiếm cân bằng mới giữa hiệu suất, chi phí và bền vững. Việc chuyển dịch này dự kiến sẽ diễn ra từ từ, với các thử nghiệm được triển khai trên mẫu thử và một số dòng xe trước khi mở rộng quy mô sản xuất hàng loạt.

Tổng kết nhanh

Sự dịch chuyển sang thiết kế mô-tơ ít hoặc không dùng đất hiếm là phản ứng đa chiều trước rủi ro chuỗi cung ứng, biến động giá nguyên liệu và áp lực bền vững. Dù còn nhiều thách thức kỹ thuật và chi phí ban đầu, động thái này có thể định hình lại cách các nhà sản xuất tiếp cận hệ truyền động điện trong thập niên tới. Độc giả muốn tìm hiểu sâu hơn có thể tham khảo bài viết tổng hợp trên TechSpot và các trang tin công nghệ lớn khác:

TechSpot: BMW, GM, and startups rethinking EV motors
Reuters: Automotive & Technology coverage
The Verge: Electric vehicles