Phát minh có thể thay đổi tương lai ngành vận tải: xe điện vừa sạc vừa đi ở tốc độ 105 km/h, hệ thống pin nằm sâu dưới mặt đường cao tốc

Mỹ vừa ghi nhận một bước đột phá công nghệ có thể định hình lại tương lai của giao thông điện. Lần đầu tiên, một tuyến đường cao tốc tại bang Indiana đã truyền thành công điện năng không dây cho xe tải điện hạng nặng đang chạy ở tốc độ cao – mở ra khả năng vận hành liên tục mà không cần dừng lại để sạc.

Thử nghiệm được tiến hành tại West Lafayette, Indiana, với một xe đầu kéo điện Class 8 đã được cải tiến. Khi di chuyển ở tốc độ 65 dặm/giờ (khoảng 105 km/h), phương tiện này nhận được gần 190 kilowatt điện – mức công suất đủ để cung cấp cho khoảng 100 hộ gia đình Mỹ cùng lúc. Đây là mức truyền tải lớn nhất từng được thực hiện thành công với một phương tiện thương mại chạy trên đường cao tốc .

Hệ thống sạc đặc biệt này được lắp đặt dưới lòng đường tại các đoạn của Quốc lộ 52 và Quốc lộ 231. Các kỹ sư từ Đại học Purdue cho biết hệ thống gồm các dãy cuộn dây phát điện được chôn bên dưới lớp bê tông. Khi xe tải chạy qua, từ trường từ các cuộn dây truyền năng lượng theo thời gian thực đến bộ thu đặt dưới gầm xe, biến mặt đường thành một trạm sạc liên tục mà không cần bất kỳ điểm dừng nào.

Khác với những thử nghiệm trước chỉ diễn ra ở tốc độ thấp và công suất hạn chế, lần trình diễn này chứng minh công nghệ sạc không dây có thể đáp ứng nhu cầu năng lượng khổng lồ của xe tải hạng nặng. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh các doanh nghiệp vận tải đang đối mặt với hạn chế về thời gian dừng sạc dài, pin dung lượng lớn làm tăng trọng lượng xe và phạm vi hoạt động bị giới hạn.

Theo nhóm nghiên cứu, nếu công nghệ được triển khai rộng rãi, xe tải thương mại có thể sử dụng bộ pin nhỏ hơn rất nhiều nhưng vẫn duy trì hoạt động liên tục. Điều này đồng nghĩa giảm chi phí vận hành, tăng tải trọng hàng hóa và tối ưu hóa thời gian khai thác xe. Đặc biệt, cơ sở hạ tầng này cũng có thể phục vụ xe con mà không cần thay đổi thiết kế.

Dự án trên là một phần trong chương trình ASPIRE của Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ, hướng đến phát triển cơ sở hạ tầng giao thông điện khí hóa thế hệ mới. Một yếu tố then chốt của thành công lần này là việc các cuộn dây được thiết kế để hoạt động ngay trong lớp bê tông – loại vật liệu phổ biến nhất của đường cao tốc Mỹ. Nhờ đó, các linh kiện được bảo vệ khỏi tải trọng lớn, biến đổi nhiệt độ và điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Các nhà nghiên cứu cho rằng nếu được mở rộng trên các tuyến đường dài, hệ thống này có thể xóa bỏ hoàn toàn nỗi lo về phạm vi hoạt động – vốn là rào cản lớn nhất đối với xe tải điện. Viễn cảnh xe tải điện chạy xuyên quốc gia mà không cần dừng sạc đang tiến gần hơn bao giờ hết.

Dù việc thương mại hóa còn cần thêm thời gian và đầu tư lớn, thử nghiệm tại Indiana đánh dấu bước ngoặt quan trọng: đường cao tốc sạc không dây không còn là ý tưởng trong phòng lab – chúng đã hoạt động trong thực tế, và công suất đạt được cho thấy tiềm năng triển khai quy mô lớn hoàn toàn khả thi.

Theo Wonderful Engineering