Sau 4 năm thiết kế, mô hình hóa và mô phỏng, một nhóm gồm 25 nhà khoa học từ Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp (CNRS), các kỹ sư và nhà nghiên cứu thuộc tập đoàn ô tô Stellantis, công ty sản xuất năng lượng Saft đã giới thiệu một nguyên mẫu hiện đại hóa pin lưu trữ năng lượng tích hợp các chức năng biến tần và bộ sạc.

 Hệ thống tích hợp pin thông minh (IBIS) cho xe điện. Ảnh Stellantis.

Giải pháp công nghệ tích hợp các chức năng biến tần và bộ sạc sẽ tạo ra một loại pin xe điện (EV) hiệu quả hơn, tăng cường phạm vi hoạt động của xe điện (EV) chạy pin, độ tin cậy cao hơn và giảm chi phí. Thiết kế mới cũng giải phóng không gian trong xe.

Dự án hợp tác nghiên cứu được gọi là Hệ thống tích hợp pin thông minh (IBIS). Một thiết bị trình diễn công nghệ, hoạt động từ mùa hè năm 2022 là nền tảng của nhiều bằng sáng chế, đánh dấu một bước đột phá lớn so với những hệ thống chuyển đổi năng lượng điện hiện đang được sử dụng. Dự án đã giúp kiểm nghiệm và xác thực nhiều ý tưởng kỹ thuật mới, làm chủ khả năng kiểm soát và vận hành những công nghệ mới này, sẵn sàng cho những ứng dụng trên các phương tiện giao thông hoặc thiết bị cố định.

Trong lĩnh vực lưu trữ điện di động, dự án IBIS sẽ tạo ra một sự thay đổi mô hình thực sự trong thiết kế hệ thống truyền động điện.

Trong IBIS, các bảng chuyển đổi điện tử, thực hiện chức năng biến tần nguồn và bộ sạc được gắn sát với các ô pin lithium-ion. Một hệ thống điều khiển tinh vi cho phép tạo ra dòng điện xoay chiều, cung cấp cho động cơ điện trực tiếp từ pin.

Các đối tác trong dự án IBIS hiện đang tập trung thiết kế, chế tạo một phương tiện nguyên mẫu (EV) đầy đủ chức năng, sẽ được thử nghiệm trên các giá thử nghiệm phát triển và đường chạy thử nghiệm của Stellantis, sau đó sẽ là những đường cao tốc. Nhóm dự án IBIS dự định triển khai công nghệ pin EV mới trên các phương tiện thương hiệu Stellantis trước cuối thập kỷ này.

Ned Curic, Giám đốc Kỹ thuật & Công nghệ của Stellantis cho biết: “Hành trình tiến tới điện khí hóa của chúng tôi được xây dựng trên cơ sở của đổi mới kỹ thuật và những nghiên cứu phát triển, ứng dụng công nghệ mới nhất giải quyết những nhu cầu thực sự của khách hàng EV như phạm vi hoạt động, không gian xe rộng rãi, khả năng chi trả đồng thời nỗ lực giảm khí thải carbon trong quá trình sử dụng bằng phương thức tăng cường hiệu quả của gói pin EV. Hệ thống pin mang tính cách mạng này có thể là một công nghệ mang tính quyết định trong cam kết của Stellantis, hướng tới việc cung cấp những sản phẩm thực sự hữu ích, dễ dàng khai thác sử dụng và thực sự tiên tiến cho tất cả mọi người.”

Trên cơ sở phát triển công nghệ pin EV hiệu quả cao, có chi phí cạnh tranh, dự án IBIS cho phép không chỉ giảm trọng lượng xe, chi phí sản xuất hệ thống truyền động và EV, đồng thời cung cấp cho gói pin EV nhiều tính năng mới.

Trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng cố định và tích hợp năng lượng tái tạo, công ty đối tác dự án Saft sẽ cung cấp dịch vụ lắp đặt thiết bị lưu trữ dạng chìa khóa trao tay với hiệu quả khai thác sử dụng pin lưu trữ điện năng được tăng cường, các thiết bị năng lượng được lắp đặt tối ưu hóa và chiếm ít diện tích hơn. Kiến trúc bên trong của pin IBIS sẽ triệt để đơn giản hóa công tác bảo trì bảo dưỡng, nâng cấp thiết bị đồng thời giảm lượng khí thải carbon khi hoạt động.

Sự kết hợp các giải pháp công nghệ pin cho xe điện và bộ pin lưu trữ năng lượng cố định sẽ nâng cao khả năng cạnh tranh của hai loại dịch vụ, giảm giá thành sản phẩm do hiệu ứng số lượng trên cả hai thị trường đang phát triển mạnh mẽ.

Cedric Duclos, Giám đốc điều hành của Saft cho biết: “Saft là trung tâm của tiến trình đổi mới pin công nghiệp trong hơn 100 năm. Là doanh nghiệp tiên phong trong lĩnh vực công nghệ tiên tiến này, các nhà nghiên cứu của chúng tôi có thể thực hiện hiệu quả những chương trình nghiên cứu như IBIS trong thời gian dài. Công ty rất vui mừng được hợp tác với các đối tác, những doanh nghiệp hàng đầu trong lĩnh vực chuyên môn trong dự án sáng tạo IBIS, thúc đẩy cuộc cách mạng chuyển đổi giao thông vận tải sang các phương tiện chạy điện và lưu trữ năng lượng cố định.”

Dự án IBIS được tài trợ từ ngân sách của Kế hoạch Đầu tư Tương lai, do Cơ quan Quản lý Môi trường và Năng lượng Pháp (ADEME) quản lý và Stellantis điều phối. Dự án tập hợp các công ty công nghiệp lớn như Saft (TotalEnergies Group), E2CAD và Sherpa Engineering, các phòng thí nghiệm nghiên cứu CNRS (GeePs, SATIE, LEPMI) và Viện nghiên cứu Lafayette.