Tesla ra mắt bản thương mại của xe tải điện Semi: Nâng cấp hệ thống nhiệt và truyền động, tối ưu chi phí vận hành

IT ngày 27 tháng 9, tuần này, tại sự kiện ở Sparks, Nevada, Tesla đã thông báo bắt đầu sản xuất hàng loạt phiên bản cải tiến của xe tải điện Semi. Mẫu xe mới không chỉ mang đến những thay đổi về ngoại thất và dây chuyền lắp ráp quy mô lớn, mà đằng sau đó còn có nhiều nội dung đáng chú ý hơn. Bên dưới dải đèn LED chạy dọc đầu xe mới mẻ và các tấm ốp thân xe, toàn bộ cấu trúc cơ khí nền tảng đã được thiết kế lại hoàn toàn.

Tại buổi ra mắt sản phẩm vào thứ Năm theo giờ địa phương, Phó chủ tịch kỹ thuật xe Lars Moravy và Giám đốc dự án Semi Dan Priestley đã giải thích các chi tiết kỹ thuật phần cứng của phiên bản sản xuất hàng loạt cho những người tham dự. Cả hai nói đùa rằng, nếu liệt kê những bộ phận được giữ nguyên từ các nguyên mẫu ban đầu thì sẽ dễ dàng hơn nhiều; phiên bản sản xuất hàng loạt có hiệu suất năng lượng cao hơn, độ tin cậy tốt hơn, chi phí sản xuất giảm xuống, đồng thời người lái cũng vận hành dễ dàng hơn.

"Megamanifold": Trung tâm quản lý nhiệt mạnh mẽ

Quản lý nhiệt luôn là một bài toán khó đối với các loại xe vận tải hạng nặng. Thực tiễn trong giai đoạn nghiên cứu phát triển ban đầu đã chứng minh rằng, việc phóng to trực tiếp các giải pháp phần cứng từ xe du lịch là không khả thi. Moravy và Priestley cho biết, đội ngũ kỹ thuật ban đầu đã thử lắp hai bộ bơm nhiệt của Model 3/Y vào xe tải Semi, nhưng giải pháp này không thể đáp ứng nhu cầu tản nhiệt khổng lồ của loại xe tải hạng nặng cấp 8 này.

Chính nút thắt này đã dẫn đến sự ra đời của Megamanifold. Giống như cách Model Y phổ biến hóa "Supermanifold", Megamanifold đóng vai trò là trung tâm điều khiển nhiệt thống nhất của Semi, có thể đồng thời quản lý hệ thống điều hòa không khí trong cabin, pin, cũng như việc sưởi ấm và làm mát cho động cơ truyền động.

Do chu kỳ phát triển của bộ phận này diễn ra đồng thời với xe tự lái Cybercab, cả hai cùng chia sẻ kiến trúc quản lý nhiệt cốt lõi này. Tesla cho biết: "Hệ thống quản lý nhiệt này phục vụ đồng thời cho mẫu xe có hiệu suất cao nhất và mẫu xe có kích thước lớn nhất của chúng tôi." Xe đầu kéo diesel truyền thống sẽ trực tiếp thải nhiệt dư thừa của động cơ ra ngoài như nhiệt thải; trong khi Semi có thể chủ động thu hồi nhiệt dư thừa từ bộ truyền động để sưởi ấm cabin, từ đó bảo vệ phạm vi hoạt động của pin trong môi trường giá rét.

Hệ thống truyền động hoàn toàn mới kết hợp với hệ thống lái điện 48V

Hệ thống truyền động cũng trải qua những cải tiến quan trọng để đối phó với các điều kiện vận hành cường độ cao của xe thương mại. Nguyên mẫu ban đầu sử dụng rotor bọc sợi carbon; phiên bản sản xuất hàng loạt đã chuyển sang rotor lồng thép. Giải pháp thép có chi phí sản xuất thấp hơn, độ bền cao hơn khi chịu mô-men xoắn lớn liên tục, và thể hiện hiệu suất tổng thể tốt hơn trong các điều kiện đường sá và nhiệt độ môi trường khác nhau.

Stator động cơ sử dụng thiết kế cuộn dây phẳng, thiết kế này đồng nhất với Cybertruck. Nhờ đó, Tesla có thể tái sử dụng chuỗi cung ứng hiện có để giảm chi phí sản xuất; và những điểm tương đồng giữa Semi và Cybertruck không chỉ dừng lại ở đó.

Phần cơ khí có thay đổi lớn nhất trên xe chính là cơ cấu lái. Nguyên mẫu Semi ban đầu vẫn sử dụng hệ thống lái trợ lực thủy lực truyền thống, toàn bộ hệ thống bao gồm bơm thủy lực, đường ống và bình chứa; không chỉ dễ bị rò rỉ mà còn cần bảo trì định kỳ.

Semi phiên bản sản xuất hàng loạt đã loại bỏ hoàn toàn cấu trúc thủy lực, chuyển sang sử dụng hệ thống lái trợ lực thuần điện bắt nguồn từ kiến trúc điện 48V của Cybertruck. Sau khi loại bỏ máy nén thủy lực và đường ống dầu, toàn bộ hệ thống lái đã giảm trọng lượng và vận hành êm ái hơn; đồng thời tích hợp sẵn dự phòng điện, đặt nền tảng phần cứng cho việc triển khai các tính năng tự lái sau này. Đầu mùa hè năm nay, Tesla đã xác nhận đang tiến hành chuyển đổi và thích ứng FSD cho xe tải Semi.

Phá vỡ đường cong chi phí của xe diesel

Các nhà vận hành đội xe tải ưu tiên tính kinh tế hơn là các khái niệm công nghệ mới lạ. Dữ liệu được công bố tại sự kiện ở Nevada lần này cho thấy lợi thế kinh tế đáng kể. Trong trạng thái đầy tải, mức tiêu thụ năng lượng trung bình khoảng 1700 Wh mỗi dặm, Semi có thể nén chi phí vận hành mỗi dặm xuống chỉ còn một phần nhỏ so với xe tải diesel.

Dữ liệu chi phí nhiên liệu được trình bày tại buổi họp báo cho thấy, chi phí vận hành mỗi dặm của xe tải diesel trong vài năm qua dao động trong khoảng 0,50 - 0,80 USD, giá dầu biến động mạnh theo thị trường dầu mỏ. Ngược lại, chi phí vận hành bằng điện của Semi duy trì ổn định ở mức 0,20 - 0,25 USD mỗi dặm. Phiên bản tầm xa sử dụng trạm sạc siêu nhanh 1,2 megawatt của Tesla, chỉ cần 30 phút để bổ sung 300 dặm (Ghi chú của IT: khoảng 482,8 km) phạm vi hoạt động. Đối với các loại xe vận tải đường dài chạy hàng trăm nghìn dặm mỗi năm, mức giá năng lượng ổn định này có thể giúp mỗi chiếc xe tải tiết kiệm hàng chục nghìn USD mỗi năm cho các doanh nghiệp logistics.

Bên trong cabin: Đặc tính điều khiển lái và thiết lập còi kép

Sau khi ngồi vào cabin, có thể thấy trải nghiệm lái rất gần với các dòng xe du lịch của Tesla. Giao diện phần mềm xe trông khá quen thuộc, chỉ là bổ sung thêm nhiều tính năng được phát triển cho vận tải đường dài. @itskyleconner đã thực hiện lái thử thực tế Semi tại sự kiện tuần này: màn hình bên phải phụ trách điều hướng, giải trí và các điều khiển thông thường trong cabin; màn hình bên trái đóng vai trò là bảng điều khiển thương mại chuyên dụng, hiển thị thời gian thực trạng thái khóa chốt mâm kéo (fifth wheel), áp suất khí nén của hệ thống treo, và có thể đọc áp suất cũng như nhiệt độ của tất cả lốp trên mỗi trục.

Trên vô lăng được thiết lập hai bộ nút điều khiển còi độc lập: một là còi thông thường trong đô thị với âm lượng nhẹ nhàng; bên phải còn có công tắc còi hơi mạnh mẽ, phù hợp để cảnh báo các phương tiện khác khi đi trên đường cao tốc.

Về khía cạnh vận hành, hệ thống treo độc lập phía trước kết hợp với cơ cấu lái điện giúp chiếc xe tải hạng nặng này vận hành rất linh hoạt; ngay cả trong không gian chật hẹp tại bến bãi bốc dỡ hàng cũng có thể thực hiện quay đầu bán kính nhỏ, không xuất hiện tình trạng rung lắc dữ dội và tiếng ồn gầm rú của động cơ thường thấy ở xe tải diesel.

Dựa vào Megamanifold để ổn định nhiệt độ pin, cộng với việc bộ truyền động điện giúp giảm đáng kể thời gian dừng bảo trì; mẫu xe tải Semi mới nhằm chứng minh rằng vận tải hạng nặng cũng có thể sạch sẽ, yên tĩnh, đồng thời mang lại lợi nhuận đáng kể cho các nhà vận hành.