Những xu hướng phát triển của ngành công nghiệp xe hơi tương lai gần

Với sự bùng nổ của kỷ nguyên công nghệ cùng những thay đổi về mặt chính sách và thị hiếu, ngành công nghiệp xe hơi đang cho thấy nhiều xu hướng phát triển khác nhau.

1. Mạng tốc độ siêu cao 5G

Sau khi mạng 1G ra đời vào những năm 1990, các thế hệ 2G, 3G và hiện tại là 4G lần lượt ra đời với những cải tiến đáng kế về mặt tốc độ. Tuy nhiên, tất cả sẽ sớm đi vào quên lãng với sự xuất hiện của mạng 5G. Và để khai thác tiềm năng của công nghệ viễn thông này, các nhà sản xuất xe hơi cũng như các nhà cung ứng đã bắt tay nghiên cứu nền tảng phần cứng và ứng dụng mới dựa trên 5G.

Volkswagen đã bắt đầu triển khai tích hợp phần cứng của công nghệ 5G lên nền tảng MEB dành cho xe điện. Trong khi đó, Harman cũng đang phát triển ứng dụng cho phép những chiếc xe chia sẻ thông tin thông qua các trung tâm chỉ huy đô thị thông minh SCCC. Bên cạnh đó là công nghệ giúp điều chỉnh tốc độ để đồng bộ với các pha hoạt động của đèn tín hiệu TLOSA (Traffic Light Optimised Advisory) hay công nghệ SVASA (Signal Violation and Advance Signage Assistance) với khả năng cảnh báo về nguy cơ vượt đèn đỏ hoặc các công sự trên đường.

Công ty nghiên cứu Gartner dự đoán lượng xe kết nối sẽ lên tới con số 60 triệu vào năm 2020 và tăng lên 220 triệu chỉ 4 năm sau đó. Và chỉ có 5G với băng thông khủng khiếp, lên tới 70Gbps mới có thể đáp ứng nổi nhu cầu truyền tải thông tin của một lượng xe khổng lồ như vậy. Nếu so sánh với tốc độ thực tế của 4G, mạng 5G nhanh gấp 1000 lần.

2. Lốp xe thông minh

Các nhà sản xuất lốp đôi khi cho ra những sản phẩm concept khá ‘điên rồ’ nhưng không vì thế mà họ thiếu đi những ý tưởng đột phá với tiềm năng to lớn. Một trong số đó là lốp thông minh có khả năng thông báo về tình trạng của chúng.

Đúng như tên gọi của mình, Smart Tire – bộ lốp do Falken đã chứng tỏ nhiều điểm vượt trội. Đầu tiên là việc phần hoa lốp được chế tạo từ cao su LFR giúp đảm bảo hiệu quả làm việc trong thời gian dài hơn. Công ty này cho biết Smart Tire có thể duy trì khả năng bám ướt lên tới gần 20.000km và chống ăn mòn tốt hơn 51%. Tuy nhiên, phần đặc biệt nhất có lẽ nằm ở công nghệ Active Tread với khả năng nhận biết điều kiện bề mặt đường, độ ẩm cũng như nhiệt độ thấp để các hoa lốp có thể tự điều chỉnh và thích nghi.

Một công ty sản xuất lốp tiếng tăm khác là Goodyear cũng đã ra mắt một nguyên mẫu lốp thông minh vào năm 2017. Sản phẩm này được thiết kế để cung cấp thông tin tới các nhà điều hành xe về độ ăn mòn, nhiệt độ và áp suất lốp. Không những vậy, loại lốp này còn có thể tương tác với những hệ thống tự lái và cập nhật mức độ bám theo thời gian thực. Hãng Continental cũng không chịu kém cạnh khi tiến hành thử nghiệm lốp thông minh có tích hợp cảm biến.

3. Pin dung lượng lớn với tốc độ sạc siêu nhanh

Phần lớn những chiếc xe điện hiện nay vẫn dựa trên công nghệ pin lithium-ion với không ít mặt hạn chế, trong đó có tốc độ sạc. Bởi nếu sạc quá nhanh và trong thời gian dài, những khối pin này có thể bị hư tổn nặng, khiến cho dung lượng pin bị giảm đi. Đó là lý do vì sao mà các trạm sạc pin công cộng chỉ duy trì tốc độ sạc nhanh cho đến khi mức năng lượng đạt 80% và trở về tốc độ thấp ngay sau đó.

Và các nhà khoa học tới từ ĐH kỹ thuật Munich (Đức) đã tìm ra một phương pháp thí nghiệm mới để có thể khám phá quá trình gây hư hại pin do sạc nhanh. Đây vốn là một điều không thể bởi các cell pin được bao phủ bởi phần kim loại và khiến cho các nhà nghiên cứu không thể quan sát được những gì diễn ra bên trong. Hướng đi này được kỳ vọng sẽ giúp tìm ra cách hạn chế quá trình gây hại cho pin lithium-ion trong khi sạc tốc độ cao.

Ngoài ra, một vài thương hiệu xe hơi như Toyota, Honda, Nissan hay BMW đều đã nhảy vào cuộc đua phát triển pin thể rắn – một công nghệ pin với thế mạnh là mật độ năng lượng lớn, gấp nhiều lần các loại pin phổ thông hiện nay. Bên cạnh các nhà sản xuất xe hơi, nhiều ‘ông lớn’ trong lĩnh vực công nghệ như Panasonic hay LG Chem (một bộ phận thuộc tập đoàn LG chuyên về công nghệ hóa học) cũng đang tham gia vào những dự án phát triển pin thể rắn.

4. Sử dụng hệ thống mô phỏng để phát triển các công nghệ trợ lái

Đối với các hệ thống trợ lái, số lượng những tình huống mà chúng có thể phải đối mặt trong điều kiện vận hành thực tế là không đếm xuể. Và tất nhiên, việc tiến hành các cuộc thử nghiệm với từng trường hợp như vậy là một điều không tưởng, không chỉ xét trên khía cạnh kinh tế mà còn cả về mặt thời gian. Theo Ansible Motion – công ty chuyên cung cấp các hệ thống mô phỏng cho một số thương hiệu xe hơi lớn, nếu dùng các phương pháp truyền thống thì việc phát triển các công nghệ trợ lái có thể kéo dài tới cả trăm năm.

Tuy nhiên, vấn đề này đã được giải quyết bởi các hệ thống mô phỏng hiện đại với khả năng giả lập rất nhiều tình huống và cho phép rút ngắn quãng thời gian cần thiết xuống chỉ còn vài tháng. Có thể nói là các hệ thống này đã biến điều không thể thành có thể.

5. Sự bùng nổ của xe chạy bằng pin nhiên liệu (Fuel Cell Vehicle – FCV) hydro

Với những tác động nhãn tiền của việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch trong sinh hoạt, sản xuất và đặc biệt là phục vụ nhu cầu đi lại, con người đã buộc phải tìm kiếm các nguồn năng lượng mới xanh, sạch hơn. Và hydro đã từng là một trong những ứng viên tiềm năng nhất để thay thế xăng và dầu, trở thành loại nhiên liệu chủ đạo. Nhưng trong vài năm qua, các công nghệ động lực hydro đã phải nhường sân khấu lại cho các hệ thống động cơ điện chạy bằng pin vốn được coi là tương lai của các phương tiện giao thông.

Tuy nhiên, những chiếc xe FCV chạy hydro đang bắt đầu được quan tâm nhiều hơn trong thời gian trở lại đây. Bên cạnh ưu điểm là không phát thải, chúng còn tỏ ra vượt trội những chiếc xe chạy bằng động cơ đốt trong (ICE) về mặt hiệu suất. Tuy nhiên, vấn đề giá thành cho hydro cũng như các hệ thống trạm bơm chưa được phát triển một cách hoàn chỉnh đang cản trở sự bùng nổ của công nghệ này.

Hyundai có lẽ là nhà sản xuất xe hơi quan tâm nhiều nhất đến hydro và đã đầu tư nhiều tỷ USD để xây dựng nhà máy sản xuất pin nhiên liệu, hydro, các hệ thống trạm bơm và những model FCV mới. Không chỉ hướng tới thị trường xe dân dụng, tập đoàn này còn nhắm đến nhiều loại phương tiện khác có thể sử dụng pin nhiên liệu, ví dụ như các dòng xe thương mại, tàu thuyền hay máy bay không người lái drone. Theo dự báo của Hyundai, nhu cầu đối với FCV có thể cán mốc 2 triệu vào năm 2030.

Vào năm 2017, Hiệp hội pin nhiên liệu California (CaFCP) đã đưa ra bản kế hoạch xoay quanh những chiếc xe FCV hydro. Theo đó, Hiệp hội này muốn đưa 1 triệu chiếc FCV lưu hành trên đường phố vào năm 2030, cùng với đó là 1000 trạm bơm hydro để phục vụ người dùng. Và khi nhu cầu tăng lên, công suất của các nhà máy sản xuất hydro cũng tăng theo, qua đó giá thành cho loại nhiên liệu này sẽ giảm đi đáng kể. CaFCP đã chỉ ra rằng nhiều nhà máy hydro hiện nay chỉ hoạt động ở mức 50% công suất do lượng xe FCV phục vụ là không nhiều.

6. Công nghệ mild-hybrid tiếp tục lan rộng

So với “full-hybrid”, hệ động lực kết hợp điện hạng nhẹ mild-hybrid chiếm lợi thế ở cấu tạo đơn giản, giá thành thấp hơn và không nhồi thêm quá nhiều cân lên một chiếc xe. Đổi lại, công nghệ này không có khả năng di chuyển thuần điện và không tiết kiệm nhiên liệu bằng full-hybrid. Nhưng nếu đặt lên bàn cân giữa cái được và mất, mild-hybrid đang có phần chiếm ưu thế hơn ở thời điểm hiện tại.

Với một chiếc xe chạy bằng động cơ đốt trong truyền thống, nhà sản xuất chỉ việc thay bộ đề nguyên bản bằng motor đề kết nối dây đai được cung cấp năng lượng từ nguồn điện 48V. Trong khi đó, hệ thống điện 12V hiện nay có thể được sử dụng song song để tương thích với các thiết bị cũ. Tuy nhiên, với sự xuất hiện của hệ thống 48V, những trang bị tương thích với nền tảng này cũng sẽ dần trở nên phổ biến, một trong số đó là hệ thống kính sưởi siêu nhanh.

7. Kỷ nguyên của công nghệ tự động

Trong vài năm qua, thuật ngữ xe tự lái đã trở nên phổ biến trên các phương tiện thông tin đại chúng. Bên cạnh đó là rất nhiều công nghệ tự động được tích hợp trên xe hơi có khả năng thay thế vai trò của người lái trong một số trường hợp nhất định, ví dụ như phanh tự động hay đỗ xe tự động. Xu hướng này được dự báo là sẽ tiếp tục bùng nổ trong tương lai, đặc biệt là sau khi các vấn đề về mặt pháp lý liên quan tới những công nghệ như vậy được tháo gỡ.

8. Động cơ đốt trong vẫn được tin dùng nhưng sẽ không còn lâu nữa

Với hạn chế về hiệu suất hoạt động, chỉ khoảng 30%, cùng với đó là lượng phát thải khổng lồ ra môi trường, ICE đang ngày càng bị ‘anti’ bởi các nhà hoạt động vì môi trường cũng như chính quyền tại nhiều quốc gia. Dù những hạn chế nêu trên đã được cải thiện phần nào bằng các hệ thống nạp khí cưỡng bức cùng hàng loạt công nghệ tiên tiến nhưng vẫn không thể phủ nhận rằng ICE đang bước vào những ngày cuối cùng của cuộc đời.

Thực chất, những công nghệ như hybrid cũng chỉ là một giải pháp mang tính tạm thời, cho phép các nhà sản xuất xe hơi trì hoãn quá trình khai tử loại động cơ có tuổi đời hàng trăm năm này. Bởi lẽ, với phần lớn các thương hiệu xe hơi hiện nay, việc chuyển đổi trong một thời gian ngắn là một điều bất khả thi. Nhưng dù đang cố gắng trì hoãn, nhiều thương hiệu vẫn đưa ra những nhận định về ngày tàn của ICE.

Trong khi đó, công nghệ xe điện lại không ngừng lan rộng và hoàn toàn đủ sức thay thế ICE. Vấn đề lớn nhất đối với EV có lẽ nằm ở các khối pin với mật độ năng lượng chưa cao trong khi tốc độ tái nạp năng lượng vẫn còn rất chậm. Bên cạnh đó là giá thành vẫn chưa thực sự thân thiện. Nhưng nếu những nút thắt này được tháo gỡ, chắc chắn là các nhà sản xuất xe hơi sẽ không ngần ngại mà gạt phăng ICE khỏi toan tính của mình.

9. Sự ‘chia sẻ’

Tại các tập đoàn lớn như VW, PSA hay BMW Group, việc phát triển nền tảng mô-đun đã trở thành một xu hướng khá điển hình. Với nền tảng này, các nhà sản xuất có thể nâng cao sản lượng, giảm chi phí đồng thời phát triển các model mới một cách dễ dàng hơn. Ví dụ như nền tảng MLBEvo của VW không chỉ xuất hiện trên những mẫu sedan cỡ nhỏ như A4, A5 mà cả những model cao lớn hơn như Q7, Q8 hay thậm chí là siêu SUV Urus.

Vậy lợi ích của xu hướng này là như thế nào? Câu trả lời là cả các nhà sản xuất và người tiêu dùng đều được hưởng lợi. Về phía các nhà sản xuất, cái lợi đầu tiên mà họ hướng đến chính là lợi nhuận, từ đó đem đến sự ổn định hơn trong con đường phát triển sau này. Về phần người tiêu dùng, họ cũng sẽ được trải nghiệm những sản phẩm tiên tiến hơn với nhiều tính năng hơn. Nếu coi các nền tảng mô-đun như một bộ Lego cơ bản thì những trang bị, tính năng mới giống như những mảnh ghép bổ sung có thể được tích hợp một cách dễ dàng.

Và nền tảng không phải là thành phần được phô ra bên ngoài nên các hãng xe vẫn có thể thể hiện bản sắc của mình ở phần thiết kế nội, ngoại thất. Thế nên, vẫn có những cơ sở để tạo nên sự khác biệt giữa các model chia sẻ nền tảng với nhau.

10. Công nghệ 3D

Để gia tăng sự đơn giản trong cabin, các nhà thiết kế xe hơi đã sử dụng màn hình cảm ứng để thay thế cho các phím bấm vật lý. Và ngay lập tức, ý tưởng này đã trở thành một trào lưu nở rộ trong giai đoạn gần đây. Tuy mang đến sự mới mẻ nhưng không vì thế mà màn hình cảm ứng không có điểm trừ. Đó là việc trang bị này không có phản hồi xúc giác và các tài xế cần phải rời mắt khỏi con đường phía trước để hướng về phía màn hình nhằm thực hiện thao tác một cách chính xác. Và điều này sẽ gây nên không ít sự nguy hiểm.

Để khắc phục hạn chế vừa nêu, một số tên tuổi như Continental AG hay Bosch đã phát triển các hệ thống cảm ứng xúc giác có khả năng phản hồi bằng xung lực để người dùng có thể tương tác mà không cần nhìn trực tiếp. Bên cạnh đó là các hệ thống điều khiển bằng giọng nói cho phép người sử dụng kích hoạt một số tính năng thông qua hội thoại.

Tuy nhiên, đáng chú ý nhất có lẽ là phương án sử dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường AR. Công nghệ này sẽ tương tác với người dùng thông qua những đối tượng được hiển thị dưới dạng 3D. Theo tìm hiểu, ý tưởng này đã được triển khai trên bản concept VW I.D. Vizzion với menu ba chiều kết hợp tính năng điều khiển bằng cử chỉ.

Trong khi đó, Mercedes-Benz cũng đang áp dụng AR trên model A-Class nhưng có phần đơn giản hơn. Được biết, hệ thống này có vai trò hỗ trợ tầm nhìn cho người lái bằng việc cung cấp hình ảnh về những đối tượng bị che khuất. Ví dụ như khi bạn dừng xe ở quá sát cột đèn và không thể nhìn thấy gì nếu không nhoài người về phía trước.

• 15 tính năng vắng bóng trên iPhone đời đầu