Trong thể thao, có một hiện tượng được gọi là “trò chơi bẫy” (Trap Game). Nó diễn ra như thế này: một đội vĩ đại có hai trận đấu sắp tới trong lịch trình của mình, một trận đấu với một đối thủ dễ chơi, tiếp theo một trận đấu với một đội mạnh hơn. Họ thường bỏ qua đối thủ đầu tiên, vì họ đang tập trung vào trận đấu khó khăn hơn ở phía trước. Họ không chuẩn bị cho trận đấu đầu tiên đó, và họ thua một đội mà họ có thể đánh bại.
Ngay lúc này, ngành công nghiệp ô tô đang phải đối mặt với một hai thách thức tương tự. Các nhà sản xuất OEM (nhà sản xuất thiết bị gốc) đang chuẩn bị cho cuộc chơi rất thú vị sắp tới: chuyển đổi sang xe tự lái, được kết nối, chạy hoàn toàn bằng điện – cũng như các mô hình mới về quyền sở hữu và sử dụng xe.
Tuy nhiên, có một thách thức trước mắt hơn mà các nhà OEM có nguy cơ bỏ qua – động cơ đốt trong. Các quy định nghiêm ngặt hơn trên khắp thế giới đang buộc họ phải tuân theo các tiêu chuẩn về khí thải và tiết kiệm nhiên liệu khắt khe hơn, và các hành vi vi phạm có thể dẫn đến tiền phạt hàng tỷ đô la. Ví dụ, gần đây, California đã ra quy định bắt buộc “tất cả xe du lịch và xe tải mới được bán trong tiểu bang phải không có khí thải vào năm 2035”.
Tương lai của phương tiện giao thông có thể là điện, nhưng sự thâm nhập thị trường chủ đạo của xe điện là cần một thập kỷ hoặc lâu hơn nữa. Trên thực tế, Giám đốc điều hành động cơ xăng toàn cầu của General Motors Jeff Luke và Giám đốc điều hành của Audi Markus Duesmann gần đây đã thảo luận rằng động cơ đốt trong sẽ không sớm biến mất trong tương lai gần.
Điều đó có nghĩa là các phương tiện chạy bằng xăng và hybrid phải hiệu quả hơn nhiều — và nhanh chóng. Tuy nhiên, phần lớn chi tiêu và nỗ lực R&D đang hướng tới xe điện (EV). Do đó, các nhà sản xuất OEM có nguy cơ thua một trò chơi bẫy: doanh số bán xe chạy bằng nhiên liệu xăng và xe hybrid là động lực thúc đẩy lợi nhuận của họ trong tương lai gần và những lợi nhuận đó sẽ rất quan trọng để tài trợ cho việc phát triển xe điện, giảm chi phí và sản xuất.
Vì vậy, làm thế nào các nhà sản xuất OEM có thể ghi được những chiến thắng liên tiếp? Bằng cách giải quyết những thực tế ngắn hạn đối với các loại xe chạy bằng xăng và hybrid, điều này sẽ thiết lập chúng cho sự thành công của EV. Chiến thắng trong cuộc chiến tiết kiệm nhiên liệu và giảm phát thải sẽ tối đa hóa lợi nhuận, loại bỏ tiền phạt và giúp ích cho môi trường.
Tất nhiên, việc đạt được tầm cao mới về hiệu suất nhiên liệu và giảm lượng khí thải không phải là điều dễ dàng. Đó là mục tiêu trong nhiều thập kỷ và các nhà sản xuất OEM đã đạt được những bước tiến lớn trong những năm gần đây với nhiều cách tiếp cận khác nhau. Chúng bao gồm thiết kế lại động cơ, công nghệ truyền động, trọng lượng nhẹ và thậm chí cả chất bôi trơn mới. Những cách tiếp cận này đòi hỏi các cam kết về R&D (nghiên cứu và phát triển) và sản xuất tốn kém, và chưa có một giải pháp chung nào để giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và khí thải cho tất cả các động cơ đốt trong.
Các giải pháp này không khám phá hiệu quả và mức tăng khí thải ở cấp độ cơ bản nhất: cải thiện hiệu quả đốt cháy. Hiệu suất đốt có thể được cải thiện đáng kể bằng cách đốt nhiên liệu ở nhiệt độ thấp hơn bằng cách sử dụng hỗn hợp không khí/nhiên liệu “loãng”, sử dụng ít nhiên liệu hơn và nhiều không khí hơn. Tuy nhiên, các hệ thống đánh lửa truyền thống phải vật lộn để đạt được sự đốt cháy ổn định của hỗn hợp loãng, đây là điểm nghẽn cho các cơ hội mới về hiệu quả sử dụng nhiên liệu và giảm khí thải.
Hãy suy nghĩ theo cách này: một trong những điểm chung duy nhất giữa Ford Model T năm 1908 và chiếc xe hiện đại ngày nay là bugi. Trên thực tế, ô tô ngày nay sử dụng công nghệ đánh lửa tương tự như ô tô của hơn một thế kỷ trước. Gần như mọi thứ khác đã thay đổi, và thật không may, những hệ thống đánh lửa đó đơn giản là không hiệu quả lắm. Hệ thống đánh lửa tiên tiến có thể giúp ô tô đốt nhiên liệu đạt được mức hiệu quả mới và thân thiện với môi trường.
Vì lý do này, bạn có thể thấy hệ thống đánh lửa được thay thế bằng các giải pháp tốt hơn nhiều. Ví dụ, hệ thống đánh lửa plasma nhất thời công suất xung nano giây (nanosecond pulsed power transient plasma ignition systems) sử dụng các chùm plasma cực nhanh và được điều khiển chính xác để đốt cháy nhiên liệu hiệu quả hơn nhiều so với bugi.
Các hệ thống đánh lửa này hoạt động song song với các cải tiến khác do các nhà sản xuất ô tô phát triển, bổ sung vào các giải pháp hiệu quả và khí thải mà họ đã tạo ra. Theo thử nghiệm độc lập, chúng có thể tăng hiệu suất nhiên liệu hơn 20% trong điều kiện đường cao tốc và 10-15% trên toàn bộ chu kỳ lái xe kể cả lái xe trong đô thị. Điều đó có thể dẫn đến giảm lượng CO2 hơn 10% trên tất cả các loại xe mới!
Đó là những bước nhảy vọt. Nếu hệ thống đánh lửa plasma nhất thời công suất xung nano giây được sử dụng trong mọi ô tô trên thế giới, bạn có thể thấy rằng nó tiết kiệm hàng trăm thậm trí hàng nghìn tỷ USD nhiên liệu, giảm hàng trăm tỷ kg CO2, hàng nghìn tỷ kg NOx hàng năm. Những con số này thực sự rất lớn và đáng để làm trong tương lai gần.
Vậy, những rào cản đối với việc áp dụng rộng rãi là gì? Rất đơn giản, các nhà sản xuất OEM thường xem xét sự đổi mới động cơ đốt trong trong quá khứ cho trò chơi lớn tiếp theo trong lịch trình: tối ưu hóa sản xuất và công nghệ EV. Họ thường coi đầu tư vào R & D động cơ đốt trong là một cách tiếp cận “nhìn lại phía sau” thay vì là động lực chính tạo ra lợi nhuận trong vài năm tới.
Ngay bây giờ và lúc này, ngành công nghiệp ô tô có thể đạt được lợi ích từ sự tập trung mạnh mẽ hơn vào ngắn hạn — điều đó không có nghĩa là né tránh R & D, đổi mới hoặc các công nghệ thay thế. Thay vào đó, đó là việc khám phá sự đổi mới có thể giúp đạt được các mục tiêu về hiệu quả và phát thải ngay lập tức. Các phương tiện đốt cháy nhiên liệu sạch hơn và hiệu quả hơn sẽ thúc đẩy lợi nhuận giúp xe điện nhanh trở thành xu hướng phổ thông.
Futurride
