Ôtô dùng năng lượng mặt trời, tương lai của dòng xe điện?

Ôtô chạy bằng năng lượng mặt trời hiện đã được con người chế tạo ra. Nhưng liệu chúng có trở thành xu hướng chủ đạo trong tương lai?

Những chiếc ôtô điện dùng quang năng đầu tiên trên thế giới được đưa vào sản xuất thương mại sẽ tới đất Mỹ và châu Âu sau vào năm tới.

Cụ thể, các công ty Sono Motors của Đức, Aptera Motors ở Mỹ và Lightyear của Hà Lan đều đang sản xuất xe điện tích hợp các tấm pin mặt trời. Bình thường chúng hoạt động dựa trên các bộ pin lithium thông thường và có thể được sạc bằng điện từ lưới điện. Vì thế, chúng không khác gì so với một chiếc xe điện tiêu chuẩn.

Nhưng chúng lại có khả năng khai thác năng lượng từ ánh sáng mặt trời, để chạy xa thêm từ 25 tới 72km trong một ngày nắng đẹp. Tính năng này giúp cho những người đi làm trên một cự ly không quá xa và nhiều người chuyên chạy xe đường ngắn khác gần như sẽ được dùng năng lượng miễn phí và lâu dài từ mặt trời.

Dan Kammen, giáo sư năng lượng tại trường U.C. Berkeley, bày tỏ hy vọng công nghệ mới sẽ có ý nghĩa tài chính tốt với nhiều người tiêu dùng. “Các tấm pin mặt trời rất rẻ và việc tích hợp chúng vào vỏ xe dễ dàng đến mức một khi vượt qua giai đoạn "tìm hiểu" ban đầu, với vài nghìn phương tiện thử nghiệm ban đầu, tôi không tin giải pháp này sẽ không hiệu quả về mặt chi phí,” Kammen nói.

Nhưng ngay từ bây giờ, xe điện trang bị pin mặt trời đã có mức giá khá dễ chịu. Chiếc Sion của Sono, dự kiến sẽ bắt đầu được sản xuất ở châu Âu vào giữa năm 2023, có giá khởi điểm chỉ 25.000 USD.

Bộ pin của xe có phạm vi hoạt động hơn 300km, bên cạnh 465 cell pin quang điện tích hợp bên ngoài vỏ xe. Điều này khiến chiếc hatchback năm chỗ ngồi trở thành một giải pháp rất thực tế với người tiêu dùng.

“Chiếc xe này cung cấp cho bạn khả năng đi hơn 9.100km miễn phí mỗi năm. Bạn biết đấy, miễn phí vì năng lượng đến từ mặt trời," Laurin Hahn, đồng Giám đốc điều hành và đồng sáng lập của Sono Motors cho biết.

Sion dự kiến sẽ bắt đầu được sản xuất ở châu Âu vào giữa năm 2023. Công ty thông báo đã có 42.000 khách xuống tiền đặt mua trước chiếc xe này. Công ty cũng tin tưởng sẽ tạo được sức hút tương tự tại thị trường Mỹ.

Về mặt ngoại hình, chiếc xe của Aptera trông trái ngược với xe của Sono. Mẫu xe này chỉ có 3 bánh, với mỗi bánh được gắn động cơ để đạt hiệu suất cao nhất. Xe cũng được thiết kế để mang tính khí động học lớn nhất có thể. Nó sẽ có khả năng được đưa ra thị trường Mỹ vào năm tới.

“Khi lấy khí động học làm nền tảng cho chiếc xe của mình, bạn sẽ có được thứ gì đó trông rất khác biệt so với mọi thứ còn lại trên đường. Ý tôi là, phương tiện của chúng tôi trông giống một con chim, hoặc một con cá, hơn là những chiếc xe khác trên đường hiện nay,” Chris Anthony, Giám đốc điều hành của Aptera cho biết.

Việc sản xuất chiếc xe hai chỗ ngồi chạy bằng năng lượng mặt trời của Aptera sẽ bắt đầu vào năm tới tại Carlsbad, California, Mỹ. Công ty cho biết đã có 37.000 đơn đặt hàng trước cho chiếc xe này.

Tùy thuộc vào phạm vi và các tính năng tùy chọn khác, Aptera có giá từ 26.000 đến 48.000 USD. Vì rất nhẹ nên mẫu cao cấp nhất của Aptera, được trang bị pin lithium-ion dung lượng cao, có phạm vi hoạt động lên tới 1.600km. Mẫu xe cơ bản sẽ có phạm vi hoạt động 400km. Trong ngày nhiều nắng tại những vùng như tiểu bang California, xe có thể chạy thêm 45km nhờ năng lượng mặt trời.

Mẫu xe sử dụng quang năng thứ ba là Lightyear 0, dự kiến sẽ lăn bánh trên các con đường ở châu Âu vào cuối năm nay. Giống như Aptera, Lightyear 0 có động cơ gắn vào các bánh xe được thiết kế có tính đến hiệu quả khí động học. Nhưng nó trông vẫn giống một chiếc xe ôtô thông thường hơn xe của Aptera, cùng khả năng chở tối đa tới 5 người.

Bộ pin lithium-ion của Lightyear 0 cho phép nó đi được 627km cho mỗi lần sạc. Vào ngày nắng, nó có thể chạy thêm từ 32 tới 70km nhờ quang năng.

Giám đốc điều hành Lightyear, Lex Hoefsloot, cho biết: “Các lý do chính khiến người dùng không chuyển sang xe điện là việc phải sạc điện và phạm vi hoạt động vẫn chưa bằng được so với các xe dùng động cơ đốt trong hiện nay. Vì vậy, chúng tôi đang tiến đến mục tiêu mà ở đó người dùng sẽ chỉ phải sạc ít lần hơn, so với số lần phải đổ xăng khi họ còn sở hữu một chiếc xe dùng động cơ đốt trong."

Lightyear 0 dự kiến sẽ có giá khá cao, lên tới 250.000 USD. Nhưng Hoefsloot giải thích nguyên nhân do các phiên bản đầu tiên được sản xuất có giới hạn. Khi quy mô sản xuất mở rộng và mẫu Lightyear 2 được tung ra thị trường vào năm 2025, nó sẽ có giá chỉ 30.000 USD.

Nhưng dù ba mẫu xe trên rất hứa hẹn, có thể phải mất một thời gian nữa trước khi chúng ta thấy các nhà sản xuất ôtô khác kết hợp năng lượng mặt trời vào xe điện của họ. Nguyên nhân do việc lắp các tấm pin mặt trời lên xe có thể sẽ không cung cấp đủ năng lượng cần thiết, đủ để biện minh cho việc khiến khách hàng phải tăng thêm chi phí mua xe.

Hoefsloot cho biết: “Các nhà sản xuất hiện đều chọn cách tiếp cận lá lười biếng khi chế tạo ôtô điện. Theo đó, nếu muốn xe có phạm vi hoạt động xa hơn, họ sẽ lắp một cục pin lớn hơn. Nhưng ngày càng có nhiều nhà sản xuất bắt đầu nhận ra rằng ngay cả trong tương lai pin lớn hơn sẽ vẫn có giá rất đắt. Vì vậy, hiệu quả thực sự chỉ đến khi ta tìm ra cách để tăng phạm vi hoạt động của xe mà không cần phải trả quá nhiều tiền để mua một cục pin lớn hơn.”

Bởi các tấm pin mặt trời hàng đầu hiện nay chỉ có hiệu suất khoảng 22%, và diện tích bề mặt nhỏ của xe ôtô giới hạn số lượng tấm pin có thể lắp lên xe, các xe dùng điện mặt trời đầu tiên chưa thể chạy đường dài.

Nhưng khi những công nghệ mới như kính năng lượng mặt trời - biến các tấm kính cửa sổ xe thành tấm pin quang điện - xuất hiện cũng như việc hiệu suất của pin quang điện được cải thiện, Kammen tin rằng một tương lai khi chúng ta chạy xe từ 100 tới 160km chỉ bằng quang năng là hoàn toàn có thể.

Ông nói: "Theo cách thức này, trong tương lai, khi tiến hành điện hóa phương tiện giao thông, chúng ta sẽ không gây căng thẳng cho lưới điện. Dần dần, những chiếc xe sẽ có khả năng tự hành tốt hơn. Cuối cùng, tôi nghĩ rằng chúng ta sẽ bán điện từ ôtô chạy quang năng của mình vào lưới điện chính".