Nhờ phủ kín pin mặt trời, chiếc xe điện kỳ lạ này không cần cắm sạc mỗi ngày

Deep Orange 17 “Luminetta” là một dự án xe điện hướng đến mục tiêu loại bỏ nhu cầu cắm sạc thường xuyên

Một chiếc ô tô điện thông thường cần được cắm sạc để bổ sung năng lượng, nhưng một mẫu xe thử nghiệm của sinh viên Đại học Clemson đang tìm cách đảo ngược bài toán này. Deep Orange 17 “Luminetta” được thiết kế để tạo ra nhiều điện năng từ ánh sáng mặt trời hơn mức tiêu thụ trong một chu kỳ di chuyển hằng ngày nhất định, nhờ kết hợp trọng lượng cực nhẹ, khí động học tối ưu và hơn 1.700 tế bào quang điện tích hợp trên thân xe.

Cụ thể hơn, nhóm sinh viên cao học tại Đại học Clemson mới đây đã giới thiệu Deep Orange 17 “Luminetta”, một mẫu coupe điện hai chỗ được phát triển với sự hợp tác của BMW, hướng tới khả năng tạo ra nhiều năng lượng từ ánh sáng mặt trời hơn mức xe tiêu thụ trong một chu kỳ di chuyển hằng ngày điển hình.

Xăng tái tạo giảm hơn 70% phát thải được thử nghiệm trên xe Toyota và BMW tại Tây Ban Nha

BMW X5 L ra mắt, trục cơ sở dài hơn 130 mm, màn hình sau hỗ trợ nội dung 8K

BMW X1 thế hệ mới ra mắt Việt Nam, giá từ 1,689 tỷ đồng

Nói như vậy không có nghĩa đây là một cỗ máy có thể chuyển động vĩnh cửu, và cũng không bao giờ cần sạc trong mọi điều kiện. Thay vào đó, nhóm phát triển tập trung kết hợp kết cấu đặc biệt nhẹ, hiệu quả khí động học cao và hệ thống pin mặt trời quy mô lớn để tạo ra một mẫu xe điện có khả năng “dương năng lượng” trong những điều kiện vận hành nhất định.

Hơn 1.700 tế bào quang điện được tích hợp trên thân xe Luminetta, cho phép xe tạo ra điện cả khi đỗ và khi đang di chuyển. Theo các mô phỏng được thực hiện trong nhiều điều kiện thời tiết và cường độ ánh sáng khác nhau, hệ thống này có thể tạo đủ năng lượng cho quãng đường đi làm khoảng 20 km mỗi ngày, đồng thời tạo thêm lượng điện tương đương khoảng 50 km phạm vi di chuyển trong điều kiện trung bình.

Các mô phỏng được thực hiện tại 4 địa điểm gồm Greenville, bang South Carolina, Mỹ; Frankfurt, Đức; Madrid, Tây Ban Nha và Mumbai, Ấn Độ. Do đó, những con số trên phản ánh một nhóm điều kiện vận hành và môi trường cụ thể, thay vì đảm bảo chiếc xe luôn có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn mức tiêu thụ bất kể địa điểm hoặc cách sử dụng.

Để đạt được hiệu suất này, việc chỉ phủ pin mặt trời lên thân xe là chưa đủ. Luminetta có trọng lượng khoảng 550 kg, nhẹ hơn đáng kể so với phần lớn ô tô điện thương mại hiện nay. Khung xe sử dụng thép tại những khu vực quan trọng về an toàn, kết hợp các thành phần bằng nhôm, cấu trúc bằng sợi carbon và các mối nối kim loại in 3D nhằm giảm khối lượng nhưng vẫn đảm bảo độ cứng cần thiết.

Bên cạnh đó, khí động học cũng là yếu tố đóng vai trò quan trọng. Dù sở hữu thiết kế khá khác thường, hình dáng của Luminetta được lấy cảm hứng một phần từ cá hộp, với mục tiêu tạo ra lực cản không khí thấp nhưng vẫn duy trì không gian nội thất hữu dụng.

Chiếc xe cũng sử dụng hệ thống phanh tái sinh, phân bổ mô-men xoắn thông minh và các thuật toán điều khiển hệ truyền động được tối ưu hóa nhằm giảm mức tiêu thụ năng lượng và thu hồi tối đa điện năng trong quá trình vận hành. Những giải pháp này kết hợp với nhau giúp giảm lượng điện cần thiết để di chuyển một mẫu xe có trọng lượng rất thấp.

Hệ thống năng lượng mặt trời là một phần cốt lõi trong thiết kế thay vì chỉ đóng vai trò bổ trợ. Hệ thống pin quang điện được phát triển với sự hợp tác của Viện Fraunhofer về Hệ thống năng lượng mặt trời ISE, với khả năng tiếp tục tạo điện ngay cả khi một phần hệ thống bị che bóng. Đây là yếu tố quan trọng đối với ô tô, bởi các khu vực khác nhau trên thân xe có thể nhận được lượng ánh sáng rất khác nhau trong quá trình sử dụng.

Như có thể thấy trong các bức ảnh, thiết kế của Luminetta khá khác thường, nhưng Clemson cho biết mẫu coupe hai chỗ này lấy cảm hứng từ di sản thiết kế của BMW. BMW Bắc Mỹ là nhà tài trợ chính của Deep Orange 17 và đã phối hợp với sinh viên trong suốt quá trình phát triển dự án. Chương trình Deep Orange tạo điều kiện để các sinh viên cao học thiết kế, phát triển kỹ thuật và chế tạo một mẫu xe ý tưởng có khả năng vận hành thực tế với sự hợp tác của các đối tác trong ngành công nghiệp ô tô.

Vì vậy, Deep Orange 17 nên được xem là một dự án nghiên cứu kỹ thuật thay vì bản xem trước cho một mẫu BMW thương mại trong tương lai. Mục tiêu của dự án là khám phá giới hạn của hiệu suất năng lượng khi kết hợp đồng thời vật liệu nhẹ, khí động học, khả năng tạo điện từ ánh sáng mặt trời và hệ thống quản lý năng lượng được điều khiển bằng phần mềm.

Dự án có sự tham gia của 16 sinh viên cao học thuộc chương trình kỹ thuật ô tô của Đại học Clemson. Ngoài ra, Clemson còn cho biết hoạt động nghiên cứu trên mẫu xe vẫn sẽ tiếp tục, trong khi chiếc xe hoàn thiện dự kiến được trưng bày tại Triển lãm Điện tử Tiêu dùng (CES) 2027 ở Las Vegas.

Duy Thành