Tương lai nào cho xe điện – Cơ hội và Thách thức

Lịch sử của xe điện bắt đầu từ cuối thế kỷ 19, năm 1989, William Morrison làm ra xe điện đầu tiên trên thế giới. Tiếp theo đó là các nhà chế tạo khác, nhưng ít người biết được, chiếc xe điện đầu tiên mà con người áp dụng thành công, lại không phải là ở Trái Đất, mà là ở Mặt Trăng, với cái tên Lunar Roving Vehicle, chiếc xe được chạy bằng pin.

Quay trở lại với xe điện của Tesla, tại sao khi năm 2009, Tesla đưa ra concept cho chiếc xe điện, nhiều người còn hoài nghi, nhưng chỉ sau 10 năm tất cả đã thay đổi? Một phần của câu trả lời đó là vì IoT hay còn gọi là Industry 4.0, hay Công nghiệp 4.0.

Tesla trở thành nhà sản xuất tiên phong trong lĩnh vực xe điện.

Rất nhiều người nghe, đọc về nền công nghiệp 4.0, IoT (Internet of Things) nhưng ít ai hiểu hết được ý nghĩa của cả cụm từ này. Từ khóa Internet thì rõ rồi, nhưng tại sao lại là ,”Things” mà không phải là Vehicles, hay là một chủ thể cụ thể? Ý nghĩa của cả cụm từ đó là: tích hợp internet vào mọi thứ mà nó có thể tích hợp được. Tại sao Internet phát triển được khoảng 30 năm rồi mà giờ đây mới nói đến IoT? Bởi vì mấu chốt của CN 4.0 với chủ đạo là “Things” ở đây là vạn vật chính là nền công nghiệp chất bán dẫn.

Porsche Taycan – mẫu xe thuần điện đầu tiên của hãng xe Đức.

Khi các transistor được thu nhỏ lại, các điện trở (R) thu nhỏ lại, khi các dòng chip (MCU) với kích thước đạt đến nanometer, thì cũng là lúc con người nói đến IoT. Với sự phát triển của công nghệ và nhu cầu của con người tăng lên, nền công nghiệp bán dẫn sắp đạt đến giới hạn của nó nếu như chiếu theo định luật Moore. Thật vậy, khi Intel làm ra chip CPU với nền tảng là X86 và năm 1978, thì thế kỷ 21 và sau này sẽ là của dòng ARM với nhiều tính năng thân thiện hơn với các nhà phát triển. Thiết kế nhỏ, tùy biến, có thể chạy một lúc với các dòng lệnh 16-bit hoặc 32-bit, có thể chạy độc lập hay kết hợp với các peripheral khác. Chính thiết kế chip của ARM đã dần biến các máy tính lớn chạy CPU X86 trở lên lạc hậu. ARM đưa các tiện ích như: Apple Iphone, Ipads, Smart TV, Smart Home… đến với con người nhanh hơn là X86, vì thế có thể khẳng định rằng ARM đã đưa Internet đến gần và phổ cập hơn trong cuộc sống loài người.

Trung Quốc trong những năm gần đây hay xuất hiện trên nhiều mặt báo về công nghệ, chủ yếu về việc họ mua các hãng lớn trên thế giới: hãng xe Volvo năm 2010, hãng robot Kuka năm 2016, trở thành cổ đông lớn của Mercedes năm 2018, hãng SEG Automotive của Bosch năm 2018. Đương nhiên, họ cũng là nước đưa ra nhiều dòng xe oto điện lớn nhất trên thế giới. Điểm qua các xe điện của Trung Quốc: Geometry, BYD Yuan 360EV, ET Preview NIO…Rất nhiều bài báo của các nhà phân tích nói rằng Trung Quốc sẽ dẫn đầu thị trường xe điện trong tương lai vì một vài yếu tố then chốt.

Rõ ràng Trung Quốc có một lợi thế nhất định khi phát triển xe điện: nhân công rẻ, động cơ điện không quá khó nếu so với động cơ đốt trong, quan trọng nhất chiếc xe ở đây chính là “Things” nếu như người sử dụng quan tâm nhiều đến “đồ chơi” trong chiếc xe hơn là về chất lượng của phần cơ khí chính xác. Người Trung Quốc rất giỏi về nhái và làm ra sản phẩm y chang trên thị trường, nhưng câu hỏi về chất lượng thì vẫn còn là dấu hỏi lớn. Vì một chiếc xe làm ra liên quan đến rất nhiều thứ, đó là chất lượng về khung gầm, về hộp số, về độ cứng của vỏ xe…tất cả các yếu tố đó phải được đặt lên hàng đầu vì tính mạng của người ngồi trong xe. Ở châu Âu, khi làm ra một chiếc xe, nó gắn liên với chỉ các chỉ số IEC, ví dụ IEC 2626, IEC 61508… đó là 2 tiêu chuẩn an toàn mà ưu tiên hàng đầu của nó là con người và môi trường xung quanh. Vậy ở Trung Quốc, khi một chiếc xe điện sản xuất ra có được tuân theo các chỉ số an toàn trên không? Và cơ quan độc lập nào đứng ra kiểm tra nó? Xin nhấn mạnh là các tập đoàn công nghệ của TQ vẫn bú bầu sữa ngân sách nhà nước hay ít nhiều dính đến chính phủ Trung Quốc vậy thì các chứng chỉ an toàn có còn độc lập nữa không?

Nước Đức năm 2015 rúng động với vụ án Diesel-gate. Các ông lớn sản xuất ô tô chao đao đảo, VW, một tập đoàn ô tô sở hữu hàng loạt thương hiệu xe: Audi, VW, Porsche,… là ông lớn đầu tiên bị các nhà điều tra sờ đến, sau đó là BMW, Mercedes. Các tờ báo lớn và lá cải đua nhau đập các nhà sản xuất xe, các đảng phải chính trị ủng hộ cắt giảm khí thải ra sức vận động hành lang để các nhà sản xuất xe hãy đầu tư vào động cơ không khói. Nếu các bạn vào những năm đó mở bất kỳ một tờ báo nào ra cũng có thể thấy các bài báo phân tích, hay là đả kích nền công nghiệp ô tô sử dụng động cơ đốt trong. Sau đó là các thành phố của Đức cấm các xe chạy Diesel Euro 4, tiếp tới sẽ là Euro 5. Vậy bản chất của vụ việc trên là gì?

Đó là sự cạnh tranh của các đảng phái chính trị, các xung đột của các ông chủ của của các tập đoàn xe hơi với các nhóm lợi ích khác. Hàng ngày, các báo đài vẫn hô hào về ô nhiễm không khí, về chất thải của xe… nhưng tỉ lệ phần trăm của các hãng xe vẫn tăng đều. Vì sao? Đó là vì nhu cầu của người dân về xe tăng cao. Lấy một ví dụ, với một tiểu bang Baden-Wuttemberg ở CHLB Đức chỉ với 12 triệu dân đã có 6,67 triệu xe, nghĩa là cứ 2 người dân thì có một xe hơi. Vậy nghĩa là nhu cầu về xe hơi rất lớn với người dân. Vậy nếu như lợi ích đó chỉ thuộc về một nhóm người, thì nghĩa là những thành phần còn lại sẽ không chịu đứng ngoài. Câu trả lời là liệu những người đang tham ra vào quá trình phát triển xe hơi với động cơ đốt trong có chịu ngồi yên không? Năm 2018, các kỹ sư của Bosch đã biểu tình vì quyền lợi của họ, khi nếu phải chuyển từ xe sử dụng động cơ đốt trong sang xe điện. Họ sẽ mất việc làm, số còn lại sẽ phải học để chuyển nghề, liệu rằng họ có đủ khả năng làm không? Xin lưu ý là 25 ngàn kỹ sư là một con số nhỏ nếu tính trên toàn thể nước Đức.

Ảnh 1: Số liệu về xe hơi ở tiểu bang Baden-Wurttemberg đến đầu năm 2019.

Nước Đức với nền kinh tế phụ thuộc vào nền công nghiệp ô tô buộc phải chuyển mình. Vô tình tất cả các yếu tố trên đã góp công làm cho Tesla, từ một công ty start-up về automotive, đã thành người đi tiên phong về xe điện. Khi mà chiếc xe điện không chỉ đơn thuần là lắp động cơ điện lên rồi chạy nữa, mà nó đã thành ”Things” trong cụm từ Internet of Things rồi.

Nhưng, liệu các hãng xe của Đức có đủ sức tạo ra được sức hẫp dẫn với người tiêu dùng không? Xin thưa là không. Vì sao?

Thứ nhất, để làm ra một chiếc xe điện, Porsche chỉ mất đúng 4 năm. Năm 2015 Porsche tại hội chợ IAA Frankfurt đưa ra dòng xe 100 chạy bằng điện với cái tên Mission E và đúng 4 năm sau, ngày 23/8/2019 là ngày mà chiếc xe Porsche ra mắt Taycan – chiếc xe thể thao đầu tiên với 100% lthuần điện ở Zuffenhausen, Stuttgart. Chiếc xe có thể đạt đến tốc độ 200 km trong 12s. Với dung lượng pin đạt 800V hay 96kWh, công xuất xe là 600 PS, thời gian nạp với bộ nạp cho nguồn AC- 22kW là 5h, với bộ nạp với nguồn DC – 250 kW hết khoảng 23 mins . Người mua xe có thể tùy chọn cho mình các option khác nhau, đi kèm theo là các bộ nạp điện với công xuất thấp nhất là 1-phase 16A (3.7kW) hoặc là 3-phase 32A (22kW). Trước Porsche, người anh em trong tập đoàn đó là Audi, cũng đưa ra chiếc SUV e-Tron dựa trên concept của Q5 sử dụng cùng bộ nạp điện với cùng một tiêu chuẩn. Khi phát triển PorscheT aycan hay Audi e-Tron, các nhà hoạch định hàng đầu của VW có phải chỉ ưu tiên phát triển dòng xe mà ngoài ra họ có ý đồ gì trong tương lai không? Hai hình ảnh dưới đây sẽ trả lời cho câu hỏi trên.

Ảnh 2: Xe ô tô là một phần của Smart Home.

Nếu như ảnh 1, xe điện chỉ là một phần của smart –home, thì với ảnh 2, Porsche đã đi vào chi tiết Smart-home trong tương lai. Với protocol EEBUS, Porsche đã tạo ra một hệ sinh thái xung quanh chiếc xe của mình. Khi Porsche đưa ra concept đầu tiên về chiếc xe Taycan, thì cũng gần như HAGER tạo ra tủ điện có tích hợp EEBUS. Nghiễm nhiên, các nhà sản xuất thiết bị khác bắt đầu phải suy nghĩ sao cho các dòng sản phẩm tương lai của mình cũng phải tích hợp EEBUS vào. Nghĩa là sau này, chỉ với một chiếc Smartphone có kết nối Internet, người dùng có thể kiểm tra và biết ngôi nhà của mình với chiếc xe Taycan hay các đồ dùng khác ra sao.

Ảnh 3: Porsche Taycan là một phần của Smart Home.

Nhưng các bạn thử nghĩ xem, liệu với công xuất của máy là 95kWh với một dòng điện 3 phase x 32A thì nếu một thành phố nguồn điện cung cấp ra sao khoảng 10 ngàn xe, hay 1 triệu hay 10 triệu xe cùng nạp một lúc? Liệu chính phủ Đức hay một nước nào đó có đủ khả năng thay thế hệ thống cung cấp điện đến từng hộ dân trong vài năm tới khôngkhông? Sau đó là sự thuận tiện khi sử dụng xe điện, với thông số Porsche đưa ra, chỉ cần nạp 23 min là đi được 32 đến 344 km, con số chỉ là tương đối, khi mà nó phụ thuộc rất lớn vào khối lượng mang theo và tốc độ với địa hình xe đi qua. Nếu như sử dụng xe điện, nghĩa là mỗi hộ dân phải đầu tư nâng cấp cơ sợ hạ tầng phục vụ chiếc xe, những chi phí đó nhà nước hỗ trợ bao nhiêu?

Audi e-Tron – chiếc xe thuần điện đầu tiên của Audi.

Người sử dụng xe luôn mang một tâm lí lo sợ khi ngồi lên xe vì không biết là trạm nạp điện tiếp theo ở đâu? Nếu như mang theo bộ nạp điện on-board charging thì liệu có chỗ để nạp không?

Thứ hai, đó là sự ô nhiễm của pin sau khi sử dụng, chúng sẽ được xử lý ra sao? Chi phí để tiêu hủy chúng là bao nhiêu?

Tiếp theo là chất lượng của xe. Như đã nói ở trên, chiếc xe điện ngày nay đã trở nên “smart”, nghĩa là đi kèm với nó là rất nhiều thứ khác: multimedia, kết nối internet…làm nâng cao sự trải nghiệm của con người. Nhưng cũng tăng mật độ của các linh kiện điện tử trong chiếc xe lên. Với mỗi một ai đã đụng trạm đến electronics, đều biết rằng với tiêu chuẩn sử dụng các thiết bị điện thì nhiệt độ vận hành từ -60oC đến 150oC. Nghĩa là thân thiện và an toàn với mọi môi trường hoạt động trên thế giới. Nhưng một yếu tố quan trọng khác đó là chỉ số độ ẩm. Thực ra thì các electronic devices an toàn với độ ẩm từ 40-60%, nhưng nếu như độ ẩm cao hơn, thì các mối hàn trên các vi mạch của linh kiện sẽ có vấn đề. Hệ quả sẽ là các chỉ số không còn đúng như thiết kế, vậy thì độ chính xác sẽ là dấu hỏi lớn. Đó là lí do mà ngày nay, các xe hơi đời mới, càng nhiều linh kiện điện tử, tỉ lệ hỏng càng cao.

Porsche Taycan.

Tesla là người đưa ra concept về chiếc xe điện, nhưng hiện nay vẫn chưa có lãi. Nhưng Porsche đưa ra thông báo là chỉ cần 30 ngàn xe Taycan được đặt họ đã có lãi. Vì là Porsche tận dụng được dây chuyền nắp ráp của mình, họ chỉ chuyển đổi sản phẩm. Nhưng có một chi tiết cần lưu ý, đó là các khách hàng đặt mua Taycan phần lớn đặt đã sử dụng các xe của Tesla, họ chỉ chuyển sang dùng sản phẩm của Porsche mà thôi. Vậy nghĩa là nhóm khách hàng đó là quen thuộc với các dòng xe điện, còn với nhiều người khác, xe điện vẫn còn là một cái gì đó khá mơ hồ và xa xỉ.

Cuối cùng xin trích dẫn câu nói của Nio founder William Li, một trong những công ty sản xuất xe điện của Trung Quốc để làm cái kết cho bài báo: “Ở đây có 2 vấn đề lớn đó là: cơ sở hạ tầng và suy nghĩ. Khách hàng cần thời gian để thay đổi cách tư duy của chính mình.”