Xe điện Hyundai IONIQ 5 có gì bên trong để tạo nên sự đặc biệt

Để chuẩn bị cho xu hướng điện hóa không thể tránh khỏi của ngành công nghiệp ô tô thế giới, Hyundai đã nghiên cứu, phát triển nền tảng chuyên dụng E-GMP (Electric Global Modular Platform) cho các dòng xe điện. Nền tảng E-GMP được sử dụng rộng rãi trên các mẫu xe điện IONIQ 5 hay IONIQ 6 mới đây. Thậm chí E-GMP cũng là nền tảng cơ bản cho các mẫu xe điện Genesis như GV60 hay E-GV70 và E-GV80.

Hiện nay, nhiều hãng xe sử dụng cách thức hoán đổi công năng cấu tạo của một mẫu xe nhiên liệu đốt trong thành xe dùng pin chạy điện. Cách thức này giúp nhanh có sản phẩm, nhưng điểm hạn chế là độ tin cậy kém, hạn chế về không gian khiến cho dung lượng pin thấp làm quãng đường di chuyển ngắn cùng vô số những bất tiện khác. Muốn giải quyết được vấn đề này, bắt buộc phải phát triển một nền tảng chuyên dụng, và E-GMP được ra đời để hiện thực hóa chiến lược xe điện của hãng xe Hàn Quốc.

Cụ thể, E-GMP là trọn bộ nền tảng giải pháp về xe điện chứ không chỉ đơn thuần là một mẫu khung gầm nào cả. Điểm dễ thấy nhất của nền tảng chuyên dụng cho xe điện là việc tối ưu không gian, đặt hệ thống pin xuống dưới sàn xe. Việc này giúp có thể tăng dung lượng pin, kéo dài quãng đường di chuyển, phân bổ trọng lượng đồng đều cũng như tối ưu không gian.

Dễ thấy, chiếc IONIQ 5 có tới 2 chiếc “cốp” ở trước và sau, do khoang động cơ truyền thống đã không còn. Đồng thời, dù chỉ là mẫu SUV cỡ trung với chiều dài tổng thể chỉ 4.635mm, nhưng mẫu xe có chiều dài cơ sở tới 3.000mm, tương đương những mẫu SUV cỡ lớn như BMW X5 hay Ford Explorer.

Hệ thống khung thép của xe ô tô điện IONIQ 5 cũng được cấu tạo bởi vật liệu thép cường lực cùng carbon đặc tính cao CCFR với độ cứng, độ chống vặn xoắn cao nhằm đảm bảo an toàn cho người dùng, đồng thời giúp giảm trọng lượng, kéo dài quãng đường di chuyển cho xe.

Không chỉ nằm ở cấu tạo, E-GMP bao gồm các bộ giải pháp giúp những chiếc xe điện được chế tạo dựa vào nó có những công nghệ đặc thù mà chưa từng được thấy ở các mẫu xe sử dụng động cơ đốt trong truyền thống trước đây.

Nếu như động cơ đốt trong với piston – cycline là trái tim của xe truyền thống thì tương tự với PE System (Power Electric) Hệ thống năng lượng điện là trái tim của một chiếc xe điện. PE trên IONIQ có những đặc điểm như:

Đầu tiên là sự nhỏ gọn. Với động cơ, hộp số EV và biến tần được tích hợp vào một thân xe, hệ thống giúp loại bỏ sự lãng phí không gian dư thừa, do đó giảm trọng lượng xe. Số lượng các bộ phận tạo ra pin cũng được giảm so với các loại pin hiện có, và mô-đun pin nhỏ gọn này càng giúp E-GMP tối ưu hóa thống kê phạm vi quan trọng không ngừng của EV.

Thứ hai, nó hiệu quả. Động cơ bây giờ hiệu quả hơn nhiều, cho phép chiếc xe di chuyển xa hơn với cùng một pin dung lượng. Các cuộn dây bên trong động cơ đã nhận được công nghệ 'Cuộn dây kẹp tóc', giúp phát điện hiệu quả hơn và phương pháp làm mát được thay đổi thành hệ thống làm mát bằng dầu nhanh hơn và hiệu quả hơn, theo đó chất bôi trơn được sử dụng trong bộ truyền EV được làm mát và phun trực tiếp lên động cơ.

Hệ thống này bao gồm 3 thành phần chính như mô-tơ, hộp số mô tơ điện và bộ biến tần Inverter: Cách thức hoạt động của từng bộ phận như sau: Mô tơ chính là bộ phận sinh ra công suất tự hệ thống pin, giúp xe di chuyển tương đương với hành trình piston-cyclin với 4 thì nạp-nén-nổ-xả của xe đốt trong. Trên IONIQ, mô tơ điện cho công suất 217 mã lực cùng mô men xoắn cực đại 350Nm.

Công suất này có được ngay từ khi bạn đạp ga, không mất thời gian để tua máy đạt đỉnh công suất. Đồng thời, mô tơ trên xe cũng đóng vai trò thu hồi năng lượng từ động năng sinh ra khi phanh rồi chuyển hóa ngược trở lại pin.

Hộp số tương tự như hộp số trên động cơ đốt trong, EV Transmission có thể coi là hộp số mô tơ điện có tác dụng điều chỉnh số vòng quay của động cơ, giúp sản sinh năng lực giúp xe di chuyển theo nhu cầu của người lái. Khác với hộp số nhiều cấp hoặc vô cấp như xe động cơ đốt trong, hộp số EV thường chỉ có 1 hoặc 2 cấp với các phiên bản Dual – motor.

Trên IONIQ 5, chiếc xe cho phép ngắt kết nối thông qua bộ EV Transmission Disconnector, có thể hiểu đây như bộ cài cầu trên xe địa hình. Bộ ngắt truyền động này có thể đóng ngắt linh hoạt trên 2 mô tơ đối với các mẫu xe sử dụng 2 mô tơ trên 2 trục. Đáng tiếc là tại Việt Nam, mẫu IONIQ 5 đưa về trải nghiệm chỉ được trang bị 1 mô tơ trên trục sau.

Và Module biến tần chuyển đổi dòng điện một chiều DC trong pin sang dòng điện xoay chiều AC để điều khiển Momen xoắn trong động cơ. Điểm đặc biệt của bộ biến tần trên E-GMP đó là nó sử dụng vật liệu bán dẫn Silic cacbua (SiC) để chuyển đổi / xử lý / điều khiển điện. Silic Cacbua hiệu quả hơn Silic truyền thống, chúng chắc chắn hơn, độ dẫn nhiệt cao hơn và tiết kiệm năng lượng tốt hơn so với chất bán dẫn Si thế hệ trước.

Đặc biệt, Xe được trang bị hệ thống sạc đa điện áp 400/800V. E-GMP cung cấp khả năng sạc đa điện áp liền mạch 400V hoặc 800V liên tục, cho phép tương thích bộ sạc nhanh DC 350kW với tốc độ sạc từ 10 - 80% chỉ trong 18 phút và 56 phút với trạm sạc 50kW để sạc từ 20 - 80%. Nếu sử dụng bộ sạc tiêu chuẩn AC 10,9 kW thì chỉ mất mất 6,6 giờ sạc đầy 100%. Điều này có nghĩa, IONIQ 5 có thể sử dụng ở bất cứ trạm sạc nào trên thế giới, chỉ cần có adapter tương thích.

Chưa hết, đi kèm chính là hệ thống pin dung lượng cao. Xe sử dụng pin Lithium có dung lượng 72,6kWh với ưu điểm mật độ năng lượng cao, giúp tăng cường quãng đường di chuyển của xe mà không vướng phải hạn chế về kích thước. Trên IONIQ 5, hệ thống pin được bảo vệ bằng các lớp “giáp” chống va chạm vật lí và hệ thống rơ-le tự ngắt khi phát hiện quá nhiệt hoặc sự cố xảy ra, hạn chế nguy cơ mất an toàn từ cháy nổ.

Hầu hết các cấu trúc an toàn cấu trúc để bảo vệ pin điện áp cao khỏi các va chạm vật lý bên ngoài. Màng phân tách bên trong pin, dùng để tách cực dương và vật liệu catốt và chỉ cho phép lithium-ion đi qua các lỗ nhỏ, được phủ mỏng bằng gốm để chống sốc.

Pin dạng túi được chọn để bảo vệ pin khỏi nhiệt bên ngoài và các vòng đệm bên ở hai bên của pin được gia cố bằng vật liệu hấp thụ sốc. Đối với sạc cực nhanh 800V, công nghệ quản lý nhiệt của hệ thống pin rất quan trọng và với mục đích này, cấu trúc kênh làm mát phân chia đã được áp dụng cho hệ thống.

Ngoài ra, hệ thống quản lý sạc VCMS (Vehicle Charging Management System) giúp quản lý tất cả các hoạt động liên quan đến sạc của xe. Đặc biệt, VCMS cung cấp tính năng V2L (Vehicle to Load) thông qua bộ quản lý ICCU, cho phép cung cấp năng lượng điện với công suất tối đa 3.600W cho các thiết bị điện ngoại vi.

Thậm chí với bộ điều khiển ICCB, xe còn có khả năng sạc ngược lại cho mẫu xe điện khác. Người dùng có thể giới hạn dung lượng sạc ngược của xe ở mức dao động từ 20% ~ 80% dung lượng pin, nhằm tránh việc hết pin của xe. Đi kèm là bộ điều khiển xe VCU (Vehicle Control Unit), hệ thống này điều khiển toàn bộ các tính năng liên quan đến điện của xe, bao gồm phanh tái tạo năng lượng, hệ thống sạc, điều hòa,…tương tự như các bộ ECU trên các mẫu xe truyền thống, ở một level cao cấp hơn.

Hiện xe đã có mặt tại Việt Nam nhưng với số lượng hạn chế. Một phần để tìm hiểu thị trường và giúp khách hàng có cái nhìn mới hơn về các dòng xe điện sắp được phân phối tại thị trường Việt của hãng trong thời gian tới.