Tìm hiểu về Xe điện và Xe tự hành – Lợi ích, thách thức và tiềm năng
Internet of Thing

Tìm hiểu về Xe điện và Xe tự hành – Lợi ích, thách thức và tiềm năng

Ngành công nghiệp ô tô những năm gần đây đã có nhiều biến chuyển với sự xuất hiện của các xu hướng mới, nổi bật là Xe tự hành và Xe điện. Bài viết sẽ đem đến cho người tiêu dùng những hiểu biết cơ bản về xe tự hành và xe điện bao gồm những phân tích về lợi ích, thách thức và tiềm năng của xu hướng này.

1. Xe tự hành

Xe tự hành là phương tiện ô tô có khả năng “cảm nhận” môi trường xung quanh và tự vận hành mà gần như không cần đến sự can thiệp của con người. Về mặt công nghệ, xe tự hành ứng dụng các mô hình tiên tiến nhất như điện toán biên, IoT, đặc biệt là Trí tuệ nhân tạo (AI), từ đó, không chỉ dừng lại ở việc thu thập dữ liệu bằng cảm biến, xe tự hành còn có thể quan sát và học hỏi kinh nghiệm từ các tình huống, sau đó tự đưa ra các quyết định khi tham gia giao thông, hay thậm chí là dự đoán hành động và rủi ro. Các dữ liệu cần được xử lý tại chỗ để đưa ra được quyết định tức thời, nhưng vẫn đảm bảo được độ an toàn và chính xác. Bất kể kết nối Internet, xe tự hành tối ưu còn có thể liên lạc với các phương tiện khác hiệu quả để thu thập các thông tin về môi trường theo thời gian thực đầy đủ và chi tiết hơn.

Cụ thể, Hiệp hội Kỹ sư Ô tô (SAE) đã dựa trên các hệ thống, thiết bị và khả năng hỗ trợ người lái của xe ô tô thành 6 cấp độ tự hành:

xe tự hành
Hình 1: 6 cấp độ tự hành của ô tô
  • Cấp độ 0 – Không tự động: Người điều khiển tự thực hiện mọi hành vi lái xe.
  • Cấp độ 1 – Hỗ trợ người lái: Tính năng hỗ trợ riêng lẻ ở bộ phận/ trường hợp cụ thể. Ví dụ: Hỗ trợ giữ làn đường (Steering Assist), phanh tự động (Automic Braking)
  • Cấp độ 2 – Tự động từng phần: Có nhiều hơn 1 hệ thống hỗ trợ người lái được lập trình sẵn. Người lái xe được yêu cầu chủ động tham gia điều khiển xe, để tay trên vô lăng và theo dõi quá trình.
  • Cấp độ 3 – Tự động có điều kiện: Có khả năng nhận biết sự thay đổi của môi trường và đưa ra quyết đinh. Tuy tài xế không cần can dự vào quá trình điều khiển, sự có mặt và can thiệp trong trường hợp khẩn cấp là cần thiết.
  • Cấp độ 4 – Tự động cấp cao: Xe tự di chuyển trong ranh giới địa lý cụ thể. Sự có mặt của con người là không bắt buộc nhưng để giảm thiểu các rủi ro như điều kiện thời tiết.
  • Cấp độ 5 – Tự động hoàn toàn: Xe tự hành trong bất kì hoàn cảnh mà không cần đến sự chú ý và can thiệp của con người.

Hiện tại, các mẫu xe tự lái được ra mắt thị trường đạt cấp độ 2 và cấp độ 3 theo quy chuẩn với các trang thiết bị hỗ trợ người lái nâng cao. Đặc biệt có dự án xe hơi Waymo của Google được xếp vào tự hành cấp độ 4, trong phạm vi giới hạn Phoenix, bang Arizona sau khi bản đồ hóa toàn bộ đường phố. Từ đó, có thể thấy rằng việc nghiên cứu và phát triển ra mẫu xe tự hành hoàn toàn vẫn còn là cả một chặng đường dài đầy thách thức với các nhà sản xuất ô tô. Nhiều ông lớn trong ngành như Baidu, Tesla, Google, Hyundai,… vẫn đang rót vốn hàng chục tỷ USD để đầu tư phát triển công nghệ xe tự hành.

2. Xe điện

Trong xã hội hiện đại, việc thiết kế và sản xuất các mẫu xe hơi không chỉ dừng lại ở sự tiện lợi với người sử dụng, mà còn cần đảm bảo yếu tố thân thiện với môi trường. Do đó, bên cạnh tính năng tự động vận hành, nghiên cứu cắt giảm mức phát thải của xe hơi cũng là bài toán khó đối với các nhà sản xuất. Trong hoạt động giao thông vận tải bằng xe xăng dầu góp tới 45% tổng lượng phát thải khí nhà kính, xe điện xuất hiện như một giải pháp tối ưu trong cuộc cách mạng xanh.

Ô tô điện có thể được xếp vào bốn dòng chính với nguyên lý hoạt động khác nhau:

Hình 2: 4 dòng xe điện chính
  • Xe thuần điện (BEVS – Battery Electric Vehicle): Hoàn toàn sử dụng khối pin cung cấp năng lượng điện cho mô tơ, loại bỏ động cơ đốt trong. Sử dụng nguồn điện ngoài để sạc pin.
  • Xe Hybrid có sạc (PHEV- Plug-in Hybrid Electric Vehicle): Tương tự Hybrid nhưng có thể sử dụng nguồn điện bên ngoài cho pin.
  • Xe điện hydro (FCEV – Fuel Cell Electric Vehicle): Chạy hoàn toàn bằng pin nhiên liệu, tạo ra năng lượng từ phản ứng hóa học của khi hydro.
  • Xe Hybrid (HEV – Hybrid Electric Vehicle): Kết hợp đồng thời động cơ đốt trong và mô tơ điện. Không sử dụng sạc ngoài, sạc đầy pin điện từ năng lượng thừa của hệ thống phanh xe. Cơ chế này cũng được sử dụng trong 3 dòng xe còn lại.

Mỗi dòng xe điện hóa, sẽ phù hợp với công năng sử dụng khác nhau tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng của thị trường.

3. Lợi ích của xe tự hành và xe điện

Xe tự hành và Xe điện đã trở thành hai khái niệm quen thuộc, bước đầu xuất hiện trên đường phố và được kỳ vọng trở thành phương tiện của tương lai, hứa hẹn đem lại nhiều lợi ích cho các quốc gia.

Xe tự hành sẽ góp phần giải quyết nhiều các vấn đề giao thông cấp thiết. Số vụ tai nạn giao thông được kì vọng sẽ giảm đến 90% khi thay thế lái xe bằng xe tự hành. Trên thực tế, thống kê được 94% tai nạn xảy ra bởi sai sót của con người, do đó, việc nghiên cứu các hệ thống tự hành với khả năng phán đoán thông minh sẽ giảm bớt gánh nặng lái xe của tài xế.

Đồng thời, tình trạng tắc nghẽn cũng được cải thiện đáng kể khi sử dụng xe tự hành, từ đó tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu khí thải của các phương tiện giao thông. Môi trường sẽ ngày càng được cải thiện hơn nữa với sự phát triển của xe điện. Hiệp hội Giao thông và môi trường (T&E) tính toán lượng CO2 sản sinh ra trong toàn bộ vòng đời một chiếc xe điện ít hơn xe sử dụng xăng, dầu tới 64%. Đồng thời xe điện cũng hạn chế việc khai thác tài nguyên khi hệ thống pin của xe điện cũng chỉ sử dụng khoảng 30kg kim loại.

Trong tương lai, sự kết hợp giữa xe điện và xe tự hành, đặc biệt là cho các phương tiện công cộng sẽ là lựa chọn lý tưởng cho các vấn đề dân số và môi trường. Xe điện tự hành hoạt động tối ưu bởi phần cứng cảm biến và tính toán tiên tiến trên xe tự hành cần rất nhiều năng lượng điện. So với động cơ đốt trong, bộ pin điện có tính ổn định hơn với độ trễ thấp, từ đó có thể kích hoạt các tính năng tự động với công suất cao.

Bài đọc nhiều nhất
Internet of Thing 09/12/2022

4. Thách thức và tiềm năng của Xe điện và xe tự hành

Việc sử dụng rộng rãi xe điện và xe tự hành trên thực tế cũng cần phải vượt qua những thách thức về tính pháp lý và cơ sở hạ tầng. Tuy nhiên nhờ vào chính sách mở của cho xe tự hành và các chính sách khuyến khích năng lượng sạch, các hãng sản xuất xe hơi và công nghiệp phụ trợ càng có thêm động lực để đẩy mạnh nghiên cứu, phát triển hai ứng dụng này. Chúng ta có thể thấy được xu hướng đầy tiềm năng của xe điện và xe tự hành trong bối cảnh thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng.

Bối cảnh toàn cầu

Trước những tranh cãi về tính pháp lý của Xe tự lái, mỗi quốc gia có cách đón nhận và chính sách riêng dành cho mô hình xe này khi tham gia giao thông. Các cường quốc công nghệ đều đang “mở cửa” để hỗ trợ cho quá trình thử nghiệm cũng như vận hành các mẫu xe tự hành. Tiêu biểu là Singapore vẫn luôn dẫn đầu trong việc ủng hộ xe tự hành với hơn 50 xe không người lái được cấp phép để thử nghiệm trên đường phố, bao gồm cả các phương tiện công cộng như xe bus và taxi tự hành.

Tuy nhiên, cũng có các quốc gia như Đức và Trung Quốc dù đầu tư rất mạnh vào xe điện và xe tự hành nhưng mức độ đón nhận lại không tương xứng. Một dự thảo luật mới của Đức về xe tự lái yêu cầu sự giám sát từ xa của con người, giới hạn các khu vực hoạt động định sẵn như khuân viên bên trong nhà máy, trường học và chỉ cấp phép cho xe tự hành cấp độ 4. Trung Quốc cũng có những quy định rất chặt chẽ trong việc thử nghiệm xe tự lái với các chỉ định về tuyến đường, thời gian, địa điểm cụ thể.

Hình 3: Sự phân phối không đồng đều về mức độ đón nhận xe tự hành và xe điện

Xe điện đang gặp phải thử thách bao gồm giảm chi phí sản xuất pin điện của xe và xây dựng cơ sở hạ tầng trạm sạc điện trên cả nước. Giá nguyên liệu cho pin điện tăng cao kéo theo nhiều tập khách hàng e ngại thay thế xe xăng dầu bằng những chiếc xe đắt tiền. Theo nhà phân tích của S&P Global Commodity Insights, doanh số bán xe điện tháng 4/2022 giảm 35,6% tại Trung Quốc, Mỹ và 4 thị trường hàng đầu tại châu Âu.

Bên cạnh những khó khăn, tiềm năng phát triển của xe điện và xe tự hành trong tương lai là không thể phủ nhận. Doanh số xe điện tính đến năm 2040 được dự đoán là 50% tổng số xe bán ra trên toàn cầu. Tỷ lệ tăng trưởng kép hằng năm của xe tự hành cũng được ước tính là 39.5% vào năm 2026.

Hình 4: Tiềm năng phát triển của xe điện và xe tự hành
Việt Nam

Tại Việt Nam, không tụt lại đằng sau xu hướng, hãng xe VinFast cũng bắt đầu rót vốn đầu tư cho xe tự hành và xe điện từ rất sớm. Mẫu xe điện đầu tiên VF e34 được ra mắt đầu năm 2021 và nhanh chóng nhận được 25.000 đơn đặt hảng trong 3 tháng đầu tiên. Các mẫu xe bus điện cũng bắt đầu lăn bánh tại các thành phố lớn như Hà Nội và Hồ Chí Minh. Để giải quyết vấn đề về chi phí pin đắt đỏ, các nhà sản xuất VinFast cũng đề xuất các chính sách thuê pin và bảo dưỡng phù hợp. Đối với xe tự hành, hai dòng xe VF231 và VF33 của nhà sản xuất này đều đạt cấp độ 2 và 3. Các xe điện tự hành của VinFast được công bố có tới 30 tính năng thông minh để hỗ trợ người lái.

Hình 5: Xe điện Vinfast

Trước nỗ lực của các nhà sản xuất, Bộ Công Thương và Bộ Tài Chính Việt Nam cũng hỗ trợ đề xuất chính sách ưu đãi thuế tiêu thụ cho khuyến khích xe điện trong nước. Tuy nhiên, vẫn cần nhiều hơn những chính sách hỗ trợ và kế hoạch xây dựng trạm sạc ô tô điện, điểm đỗ xe và quỹ đất phù hợp để đáp ứng được nhu cầu của kỷ nguyên xe điện mới.

Tổng kết lại, Xe tự hành và Xe điện là sự chuyển đổi nhanh chưa từng thấy trong ngành công nghiệp ô tô. Đây chính là chìa khóa cho sự kết hợp giữa phát triển kinh tế và môi trường bền vững thông qua sự đổi mới sáng tạo trong lĩnh vực xe hơi. Một thế giới giao thông xanh, hiện đại đang dần trở thành hiện thực trong tương lai gần.

 

 

Nguồn tham khảo
1. https://tuoitre.vn/. 2021. Ôtô điện sẽ là lựa chọn của tương lai
2. The Straitstimes. 2021. Over 50 driverless vehicles approved for trials on S’pore’s roads and public paths in last 5 years
3. McKinsey. 2021. Why the automotive future is electric
4. Vinfastauto.com. 2021. VinFast tiên phong bước vào kỷ nguyên ô tô tự hành thông minh tại Việt Nam

Nghiên cứu nổi bật
01. Kế hoạch chuyển đổi số ngân hàng và định hướng triển khai 02. Công nghệ BIM giúp nâng cao chuỗi giá trị sản phẩm bất động sản 03. Chuyển đổi số trong ngành bất động sản: Xu hướng và giải pháp thực hiện 04. Tiềm năng của công nghệ In 3D trong ngành sản xuất
Đăng kí theo dõi ngay!
Cập nhật những xu hướng và phân tích mới nhất về chuyển đổi số với các bản tin điện tử của FPT Digital.

    Tìm hiểu về chuyển đổi số cho doanh nghiệp