Xu hướng công nghệ ô tô trong tương lai

1.

Xu hướng công nghệ ô tô trong tương lai
2.
Mặc dù “giấc mơ bay” của xe hơi khó có thể thành hiện thực,
nhưng điều đó không có nghĩa là tương lai công nghệ ôtô đã trở nên
nhàm chán. Sự tăng trưởng mạnh mẽ của xe điện và hybrid nhăm nhe
kéo lưới điện của quốc gia vào thời đại kỹ thuật số, trong khi thế hệ vật
liệu polyme thông minh đang âm thầm xâm chiếm các ga-ra sửa chữa.
Sau đây là các xu hướng công nghệ có thể tạo ra ảnh hưởng lớn nhất tới
ngành công nghiệp ôtô cũng như người sử dụng trong thời gian tới:
1. Cuộc cách mạng về giao diện
- Công nghệ năm 2009: Màn hình điều khiển cảm ứng
Bất chấp cơn sốt iPhone cũng như sự tiến hóa của giao diện truyền thống,
những nhà sản xuất xe đã bắt đầu thay thế điều khiển bằng công nghệ màn
hình cảm ứng. Chúng được sử dụng trên hầu hết các xe điện và hybrid được
giới thiệu trong năm 2009 tại Frankfurt Motor Show, như chiếc concept EUp! của Volkwagen và REVOLTe của Citroen với màn hình cảm ứng xác
định vị trí gần nhất của trạm sạc.
Những chiếc xe điện đời trước như Chrysler 200C EV concept và Tesla
Model S đã phô trương những đường cảm ứng cố định (thậm chí 200C
không có bảng điều khiển nào cả), trong khi các loại xe khác đưa ra màn
hình cảm ứng nhỏ. Chiếc 2010 Range Rover đi kèm với một màn hình 12
inch hiển thị kép, cho phép lái xe kiểm tra GPS trong khi hành khách có thể
xem DVD. The Range Rover cũng tích hợp thêm vào các điều khiển cảm
ứng của màn hình giao diện, điều đó tiếp tục chứng minh rằng các nút điều
khiển "cứng" đang trở thành là một giao diện nguy cấp.
- Công nghệ của thập kỷ mới: Augmented Reality (AR - tương tác thực
tế)
Công nghệ này vẫn còn trong giai đoạn thai nghén, nhưng tương tác thực tế sự kết hợp của một hình ảnh thực với ảo đang phát triển lên rất nhanh.
Wikitude Drive, một ứng dụng định vị gắn trong xe hơi dựa trên nền tảng
Android của điện thoại di động cũng đã đưa ra cái nhìn toàn cảnh gần với

thực tế. Thay vì đưa ra những hình ảnh tượng trưng, Wikitude Drive hiển thị
chỉ dẫn trực tiếp trên hình ảnh thu được từ camera điện thoại di động.


Đồng thời, các nhà nghiên cứu cũng đã phát triển hệ thống AR để hiển thị
mối nguy hiểm tiềm năng với các ký hiệu cảnh báo. Trong khi đó, BMW
đưa ra một ý tưởng thực sự lãng mạn: dùng kính chắn gió làm màn hình chỉ
dẫn.
- Thế kỷ: Xe thông minh
Mặc dù qua nhiều thập kỷ nghiên cứu và hàng trăm triệu đô la đầu tư, nhưng
triển vọng về việc lắp đặt các thiết bị kết nối xuyên suốt những tuyến đường
cao tốc của quốc gia vẫn rất mù mịt. Tuy nhiên, loại xe có thể giao tiếp với
nhau, sử dụng một sự kết hợp của dữ liệu GPS và tín hiệu tầm ngắn không
dây, lại đang mở ra cơ hội mới. Tại triển lãm Frankfurt Motor Show, Audi
cho thấy một phiên bản điện của Quattro, e-Tron được trang bị một hệ thống
liên lạc phân tích lưu lượng giao thông và đèn giao thông để đưa ra cho lái
xe tuyến đường tối ưu.
Kết quả của một mạng lưới xe thông minh khổng lồ có thể bắt đầu từ việc
đơn giản, như khuyến cáo về lưu lượng và va chạm dựa trên tín hiệu cảnh
báo trước, đến việc hàng loạt xe tương tác kỹ thuật số với nhau, mỗi xe đi
theo mệnh lệnh của xe đằng trước.
2. Vật liệu sử dụng
- Vật liệu của năm 2009: Nhựa sinh học
Lựa chọn nhựa sinh học (bioplastics) được làm từ nhiều loại hữu cơ như
ngô, rong biển hoặc đậu nành ngày càng trở nên dễ dàng. Vì vậy, hiện nay
nhiều nhà sản xuất xe hơi đang sử dụng loại vật liệu này để giảm lượng khí
thải CO2 ra môi trường. Khả năng chịu đựng kém trước tác động của ánh
sáng mặt trời và độ ẩm làm cho nhựa sinh học phù hợp hơn với các bộ phận
nội thất. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đang tiến hành những thử nghiệm
với các hợp chất hữu cơ mới và kỹ thuật sản xuất tăng độ bền nhằm thay thế

nhựa truyền thống tại các thành phần ngoại thất khác.
- Vật liệu của thập kỷ: Vật liệu Nano
Tương tự như việc thay thế nhựa truyền thống bởi nhựa có nguồn gốc hữu
cơ, xe của thập kỷ tới ngày càng được tinh chỉnh ở quy mô siêu nhỏ. Mục
tiêu rõ ràng nhất là pin lithium-ion. Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm trong
nhiều năm qua với mảng ống nano carbon để tăng hiệu quả của các cathod


và anod, có nghĩa là năng lượng ít bị mất trong quá trình nạp và phóng.

Công nghệ
nano cũng đẩy mạnh việc nghiên cứu an toàn pin, cho phép điều chỉnh phức
tạp và có khả năng kiểm soát cháy nổ. "Nanotech cho phép chúng tôi tùy
chỉnh các điện cực và có thể quan sát rõ ràng hơn, ngay cả ở cách thức các
phân tử kết hợp với nhau. Chúng tôi có thể đẩy những tấm phản ứng gần hơn
với nhau để đạt được hiệu quả cao nhất" - ông Don Hillebrand, Giám đốc
Trung tâm nghiên cứu Giao thông vận tải tại Phòng thí nghiệm quốc gia
Argonne ở Illinois nói.
- Vật liệu của thế kỷ tới: Vật liệu thông minh
Hợp kim thông minh chính là xu hướng đáng kể nhất trong vật liệu sản xuất
ôtô. General Motors là hãng xe đi tiên phong trong việc nghiên cứu hợp kim
thông minh, có thể cho phép tấm cửa, cản trước và sau có thể tự trở lại hình
dáng ban đầu sau khi va chạm. Các vật liệu này đã được nhiệt luyện, dẻo ở
nhiệt độ cao, trở lại hình dạng ban đầu khi nguội. Các ứng dụng đầu tiên của
vật liệu thông minh là chiếc tay nắm cửa sẽ được GM đưa ra đầu năm tới.
Tuy nhiên, đối với những bộ phận lớn thì có nhiều vấn đề nảy sinh. Làm thế
nào để hàn được hai tấm làm từ vật liệu này mà vẫn đảm bảo kích thước lắp
ghép? Nguồn nhiệt để điều khiển được lấy từ động cơ hay pin? Một ngành
công nghiệp tập trung cung cấp phụ tùng cũng như dây chuyền lắp ráp mới
cần được xây dựng. Với một GM đã dẫn đầu trong nghiên cứu này đang

khao khát đem lại hình ảnh mới, người ta tin rằng phát minh này không chỉ
là điều viễn tưởng.


3. Năng lượng
- Năng lượng của năm: Diesel sạch
Đối với nhiều người Mỹ, sử dụng diesel là một sự lựa chọn ngoài ý muốn.
Trái với quy luật chung thế giới, tại một số nơi ở Mỹ, giá diesel cao hơn 25
đến 50% so với giá xăng. Tuy nhiên, điều đó không thể ngăn cản sự bung ra
mạnh mẽ của những nhà sản xuất xe động cơ diesel mới.
Tính đến hết năm 2009, Audi, BMW, Mercedes và Volkswagen đều đang
bán sản phẩm dùng diesel tại các tiểu bang. Dù sao, những chuyên gia tin
rằng giá xăng, sẽ vẫn thấp hơn trong một thời gian dài nữa. Và theo
Hillebrand, điều cần làm không phải tập trung vào giảm giá thành động cơ
diesel hay lượng nhiên liệu tiêu thụ. Hillebrand nói: "Thật dễ dàng khi dùng
nhiên liệu sinh học trên động cơ diesel. Có thể các công ty sản xuất Ethanol
đã bị phá sản, nhưng một loại Ethanol mới đang trở lại mạnh mẽ. Đó là loại
Ethanol được sản xuất từ tảo với ưu điểm về sản lượng và không cần sử
dụng đất nông nghiệp". Doanh số bán hàng có thể tiếp tục gây thất vọng,
nhưng với xu thế hiện nay đã đến lúc cần quan tâm hơn đến nhiên liệu sinh
học.

- Năng lượng
của thập kỷ: Ultracapacitors
Lithium-ion là thế hệ tiếp theo của xe điện, bao gồm cả xe hybrid vì một lý
do rất thuyết phục: mật độ năng lượng lớn. Nhưng chúng cũng rất nặng và
cần sử dụng các kim loại có giá trị như bạch kim và đôi khi gây cháy nổ.
Hillebrand cho biết thêm: "Đó là lý do tại sao pin lithium-ion được làm lớn
hơn 40 phần trăm so với kích thước cần thiết. Bằng cách tránh sử dụng cạn

kiệt, chúng ta cũng có thể giảm đáng kể nguy cơ cháy nổ. Giải pháp ở đây có
thể là ultracapacitors, đó là pin dung lượng thấp, tính ổn định cao, có thể nạp
một cách nhanh chóng mà không kèm theo nguy cơ cháy nổ”.
“Chúng tôi đang nghiên cứu trên một loạt các pin được tạo thành từ lithiumion và ultracaps. Ultracapacitors hoạt động giống như giảm chấn khi năng
lượng được nạp hay xả, còn những quả pin lithium-ion thì tích điện. Số pin
càng giảm thì khối lượng càng giảm”. Hillebrand giải thích. Chưa có nhà sản
xuất lớn nào công bố kế hoạch sủ dụng ultracapacitors trên xe của họ, nhưng
một khi pin lithium-ion có mật độ năng lượng cao phát triển và dự trữ kim
loại hiếm ít đi, ultracapacitors có thể là lựa chọn duy nhất còn lại.
- Năng lượng của thế kỷ: Mạng lưới cung cấp điện
Một trong những tiềm năng đem lại lợi ích cho dòng xe điện là việc tạo ra
một mạng lưới rộng lớn sạc lại pin. Người dùng có thể thanh toán bằng thẻ
hoặc tiền mặt cho chi phí mỗi lần sạc. Để làm được điều này cần có một
chiến lược phát triển cơ sở hạ tầng hệ thống điện quốc gia, đồng thời, xây
dựng một hệ thống thực sự thông minh với hai chiều băng thông trên đường
dây điện.
Hoặc đơn giản, nó có thể là bộ sạc xe thông minh hơn, có khả năng giao tiếp
không dây với hệ thống quản lý lưới điện địa phương. Dù phương pháp tiếp
cận thế nào đi nữa, giấc mơ về hệ thống này sẽ còn tiêu tốn nhiều năm
nghiên cứu với chi phí hàng triệu USD. Và với những tiện ích có thể mang
lại, nó hoàn toàn xứng đáng để được thực hiện.