Các linh kiện phần cứng ô tô tiên tiến thúc đẩy sự đổi mới trong hiệu suất xe

[Toàn cầu, Tháng Mười 2023] -- Khi ngành công nghiệp ô tô toàn cầu đẩy nhanh quá trình chuyển đổi hướng tới điện khí hóa, thông minh hóa và bền vững, những đột phá trong công nghệ phần cứng thế hệ mới đang trở thành động cơ cốt lõi để cải thiện hiệu suất xe. Từ vật liệu siêu nhẹ đến cảm biến độ chính xác cao, từ hệ thống truyền động hiệu quả đến khung gầm thông minh, các nhà sản xuất ô tô và nhà cung cấp đang định nghĩa lại ranh giới của trải nghiệm lái xe thông qua sự đổi mới về phần cứng.

Cách mạng về trọng lượng và vật liệu: nâng cấp kép về hiệu suất và hiệu quả năng lượng

Việc sử dụng rộng rãi các vật liệu composite sợi carbon, hợp kim nhôm cường độ cao và hợp kim magie cho phép xe giảm trọng lượng từ 20%-30% trong khi vẫn duy trì độ cứng cấu trúc. Chiếc xe thể thao điện mới nhất của Porsche, Taycan GT, sử dụng nóc làm bằng sợi carbon toàn phần, giúp giảm trọng lượng xe 15% so với thế hệ trước và tăng phạm vi hoạt động thêm 8%; trong khi đó, thân xe Tesla Cybertruck được làm từ "thép không gỉ 30X siêu cứng" đã kết hợp cả tính năng nhẹ và khả năng chống đạn thông qua sự đổi mới về vật liệu. Các báo cáo ngành cho thấy rằng đến năm 2027, quy mô thị trường của các vật liệu nhẹ sẽ vượt quá 120 tỷ USD, với tốc độ tăng trưởng hàng năm kép là 9,3%.

Sự tiến hóa của hệ truyền động: cuộc "đấu tranh hiệu suất" giữa động cơ đốt trong và động cơ điện

Trong lĩnh vực động cơ đốt trong, hệ thống tiêm trực tiếp nhiên liệu hydro mới nhất của Bosch tăng hiệu suất nhiệt lên đến 44%. Kết hợp với công nghệ tăng áp biến thiên (VGT), công suất của xe tải được trang bị hệ thống này tăng thêm 18% và lượng khí thải carbon giảm xuống 30%. Trên lộ trình điện hóa, các mô-đun công suất silicon carbide (SiC) đã trở thành trọng tâm: "e-platform 3.0" của BYD đẩy hiệu suất động cơ lên 97.5% thông qua bộ biến tần SiC, và với nền tảng cao thế 800V, nó đạt được bước đột phá về quãng đường di chuyển 150 km sau khi sạc trong 5 phút. Đồng thời, dữ liệu đo lường của pin rắn của Toyota cho thấy mật độ năng lượng của nó đã đạt 2.5 lần so với pin lithium truyền thống, và quá trình sản xuất hàng loạt đã sớm hơn kế hoạch hai năm.

Gầm xe thông minh và hệ thống điều khiển bằng dây: định nghĩa lại giới hạn kiểm soát

Hệ thống "điều khiển dây thế hệ tiếp theo" được Continental ra mắt đã loại bỏ kết nối cơ học, và tỷ lệ lái có thể được điều chỉnh động thời gian thực. Kết hợp với việc quét đường 500 lần mỗi giây của treo chủ động, xe có thể chuyển đổi liền mạch giữa chế độ đường đua và chế độ thoải mái. Hệ thống vi sai điện chống trượt trên siêu xe hybrid hiệu năng cao Mercedes-Benz AMG E có thể hoàn thành phân bổ mô-men xoắn trong vòng 10 miligiai, tăng tốc độ vào cua lên 12%. Chuyên gia ngành công nghiệp chỉ ra rằng sự trưởng thành của công nghệ điều khiển dây đã mở đường cho lái tự động cấp độ L4 - Cadillac Celestiq 2024 đã đạt được hỗ trợ đầy đủ cho nâng cấp OTA cho phần cứng khung gầm.

Cuộc "đua vũ trang" giữa cảm biến và phần cứng tính toán

Chip NVIDIA DRIVE Thor tích hợp lái tự động, tương tác buồng lái và điều khiển xe với sức mạnh tính toán 2.000 TOPS, hỗ trợ 18 camera để xử lý đồng thời video 8K; trong khi đó Mobileye EyeQ6 tăng hiệu quả năng lượng lên 3 lần thông qua quy trình 5-nanomet. Việc nâng cấp phần cứng trực tiếp thúc đẩy việc triển khai các chức năng: Hệ thống NGP đô thị của Xiaopeng G9 dựa vào 12 radar siêu âm, 5 radar sóng milimét và hai radar laser kép, độ trễ ra quyết định dưới điều kiện đường phức tạp được giảm xuống dưới 80 miligia. Cơ quan phân tích thị trường Yole dự đoán rằng quy mô thị trường LiDAR ô tô sẽ vượt quá 6,2 tỷ USD vào năm 2025.

Triển vọng Ngành công nghiệp

"Sáng tạo phần cứng đang phá vỡ giới hạn hiệu suất truyền thống," người đứng đầu bộ phận ô tô của Roland Berger, một công ty tư vấn nổi tiếng thế giới, cho biết. "Khi động cơ điện silicon carbide, pin rắn và kiến trúc tính toán trung tâm tạo ra sự cộng hưởng kỹ thuật, trong năm năm tới sẽ thấy xe điện có khả năng tăng tốc từ 0 đến 100 km/giờ trong 2 giây và phạm vi hoạt động trên 1.000 kilômét trở thành xu hướng chính." Cùng với việc ra mắt nhiều xe concept tại Triển lãm Ô tô München và CES, cuộc cách mạng hiệu suất được dẫn dắt bởi phần cứng này đã chuyển từ phòng thí nghiệm sang thị trường tiêu dùng, viết lại quy tắc di chuyển.