Công nghệ

Ferrari khoe hệ động lực điện siêu tân tiến cho xe điện đầu tiên, đồng thời chốt tên gọi

Ferrari Elettrica – mẫu xe điện đầu tiên của thương hiệu ra mắt vào nửa cuối năm 2026 sẽ dựa trên nền tảng điện 800V, cung cấp năng lượng cho hệ thống treo chủ động, 4 mô-tơ công suất 1.128 mã lực, và phạm vi hoạt động 530km.

Ferrari đã công bố thông tin chính thức về mẫu xe điện (EV) đầu tiên của hãng , mang tên Elettrica. Hãng xe Ý hiện chưa tiết lộ toàn bộ thông tin chi tiết, bởi Elettrica đang được hé lộ theo từng giai đoạn và dự kiến ​​ra mắt chính thức vào nửa cuối năm 2026. Theo công ty, Elettrica (có nghĩa trực tiếp là 'điện') "có thể được coi là đỉnh cao của một hành trình dài nghiên cứu công nghệ về điện hóa bắt đầu với các giải pháp hybrid đầu tiên có nguồn gốc từ xe Công thức 1 năm 2009".

Mẫu xe thử nghiệm 599 HY-KERS, LaFerrari, SF90 Stradale (mẫu hybrid cắm sạc đầu tiên của thương hiệu), 296 GTB , F80 và 849 Testarossa là những cột mốc trong hành trình điện hóa của Ferrari dẫn đến Elettrica.

Là mẫu xe điện thuần đầu tiên của Ferrari Elettrica sở hữu rất nhiều điểm đáng chú ý. Ý tưởng cốt lõi nằm ở việc đây là một chiếc xe điện mang đậm dấu ấn Ferrari, đòi hỏi phải vượt qua mọi giới hạn công nghệ nhưng vẫn mang lại hiệu suất và cảm giác lái mà khách hàng mong đợi ở thương hiệu, với hầu hết mọi linh kiện đều được phát triển nội bộ tại Maranello.

"Trái tim" của Elettrica là hai trục e-axis, mỗi trục được trang bị 2 mô-tơ điện (Ferrari thích gọi chúng là động cơ điện) để điều khiển mô-men xoắn. ​​Mỗi động cơ trên trục trước có tốc độ lên đến 30.000 vòng/phút và đạt công suất 143PS (141 mã lực hoặc 105kW) và mô-men xoắn 140Nm (chế độ Performance Launch). Tổng thể, trục e-axis phía trước cung cấp công suất 286PS (282 mã lực hoặc 210kW) và mô-men xoắn 3.500Nm tại các bánh xe (còn được gọi là mô-men xoắn hiệu dụng sau khi tính đến hệ động lực). 

Với trọng lượng 65kg, trục e-axis phía trước tích hợp bộ biến tần (công suất hơn 300kW) và cung cấp mật độ công suất 3,23kW/kg với hiệu suất 93%. Trong khi đó, hai động cơ điện của trục sau cung cấp công suất 421PS (416 mã lực hoặc 310kW) và mô-men xoắn 355Nm (chế độ Performance Launch), tổng cộng là 843PS (831 mã lực hoặc 620kW) và mô-men xoắn bánh xe thậm chí còn cao hơn là 8.000Nm.

Kích thước vật lý lớn hơn so với các động cơ điện phía trước, động cơ điện phía sau tạo ra một trục điện nặng hơn, 129kg, đòi hỏi một bộ biến tần mạnh hơn (hơn 600kW) và có mật độ công suất 4,8 kW/kg với hiệu suất 93%. Khi cả hai trục điện hoạt động, hệ thống cung cấp công suất 1.128PS (1.113 mã lực hoặc 830kW) và mô-men xoắn 990Nm (mô-men xoắn bánh xe 11.500Nm).

Để giữ cho trục điện nhỏ gọn nhất có thể, mỗi trục điện đều tích hợp động cơ điện, bộ biến tần và điều thú vị là một hộp số giảm tốc đơn thay vì hộp số đa cấp. Nhờ đó, xe có thể tăng tốc từ 0-100km/h trong 2,5 giây và đạt tốc độ tối đa 310km/h. Điểm độc đáo của trục trước e-axis là hệ thống ngắt kết nối có thể tách rời hoàn toàn động cơ điện khỏi bánh xe để cải thiện hiệu suất và mức tiêu thụ năng lượng ở mọi tốc độ. 

Điều này đạt được mà không cần bộ ly hợp, nhờ bộ đồng bộ bánh răng tinh vi đảm nhiệm việc khớp hoặc ngắt kết nối. Hệ thống này được kế thừa từ hộp số hiện có của công ty, với trọng lượng nhẹ hơn 70% so với thế hệ trước và có thể hoàn thành công việc chỉ trong 500 mili giây. Việc điều khiển hệ thống ngắt kết nối được thực hiện thông qua núm xoay eManettino ở bên trái vô lăng, giúp Elettrica chuyển sang chế độ dẫn động cầu sau khi được đặt ở chế độ "Range", mặc dù động cơ điện phía trước có thể hoạt động khi điều kiện vận hành yêu cầu. 

Các chế độ "Tour" và "Performance" còn lại sẽ chuyển xe sang chế độ dẫn động bốn bánh toàn thời gian. Ngoài ra còn có Manettino quen thuộc ở bên phải để cài đặt kiểm soát động lực học của xe, từ Ice đến ESC-Off – chế độ Dry mới ra mắt trên Elettrica cho việc lái xe hàng ngày, nằm giữa chế độ Wet và Sport.

Về trục e-axis phía sau, phụ kiện đặc biệt của nó là hai bộ truyền động cho phép bánh sau đánh lái ở góc lên đến 2,15 độ. Hoạt động độc lập, các bộ truyền động này cho phép bánh sau hướng về cùng một hướng để giảm thiểu bán kính vòng quay, hoặc hướng ngược lại để cải thiện độ ổn định ở tốc độ cao. Ferrari cho biết Elettrica là mẫu xe đầu tiên của hãng được trang bị bộ truyền động cho phép kiểm soát các lực dọc, lực nghiêng và lực ngang.

Các các chi tiết đúc của trục điện được sản xuất bằng hợp kim nhôm thứ cấp để cắt giảm lượng khí thải CO2 lên đến 90% và mạch bôi trơn với công nghệ dầu bôi trơn khô (gồm một máy bơm và bộ trao đổi nhiệt) hoạt động với 3 van để cung cấp áp suất cần thiết cho bộ truyền động; cũng như quản lý chức năng ngắt kết nối và khóa đỗ xe. 

Bản thân động cơ điện cũng đáng được đề cập chi tiết, vì chúng có nam châm vĩnh cửu gắn bề mặt trên rotor, được thiết kế theo cấu hình mảng Halbach lấy cảm hứng từ môn đua xe thể thao. Phương pháp tốn kém hơn này hướng từ thông về phía stato để tối đa hóa mật độ mô-men xoắn và giảm tổng trọng lượng, nhờ vào việc không cần đế sắt ở phía sau rotor như với mảng nam châm truyền thống.

Mặt khác, stato, nằm bên trong rôto, được phủ các lớp silic-sắt siêu mỏng (0,2mm) không định hướng. Stato cuộn dây, dẫn dòng điện và tạo ra từ trường cần thiết cho động cơ hoạt động, sử dụng cấu hình dây Litz để giảm thiểu tổn thất trong các cuộn dây và được tập trung để giảm thiểu chiều cao cuộn dây cuối. Để cải thiện khả năng truyền nhiệt từ cuộn dây đồng đến mạch làm mát bên ngoài, stato được tẩm chân không hoàn toàn bằng nhựa dẫn nhiệt cao, có độ dẫn nhiệt cao gấp 40 lần so với không khí. Nhựa này cũng cải thiện độ bền cơ học của stato, cho phép nó chịu được ứng suất vận hành tốt hơn.

Với động cơ điện quay ở tốc độ cao, cần phải chống lại lực ly tâm có thể ảnh hưởng đến các bộ phận. Do đó, các ống bọc carbon dày 1,6 mm được ép chặt vào rotor để giữ nam châm cố định, chỉ cách stato 0,5mm. Chúng có thể chịu được ứng suất cơ học cực lớn vì ở tốc độ 30.000 vòng/phút, từng nam châm trên rotor trước, chỉ nặng 93 gram, tạo ra lực ly tâm tương đương 2,7 tấn.

Bộ biến tần đảm nhiệm việc cung cấp điện cho động cơ điện, chịu trách nhiệm chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) sang dòng điện xoay chiều (AC) và ngược lại trong các giai đoạn tái tạo. Mỗi biến tần đều được trang bị Ferrari Power Pack (FPP), một mô-đun nguồn tích hợp gồm 6 mô-đun silicon carbide, mạch điều khiển và hệ thống làm mát tích hợp.

Độ chính xác và độ êm ái cũng được cải thiện nhờ hệ thống Khử Tiếng ồn Ferrari Order, kết hợp hai chiến lược phần mềm là Sound Injection và Resonant Controller. Hai hệ thống này giám sát và loại bỏ một cách có chọn lọc các sóng hài dòng điện không mong muốn do động cơ tạo ra, loại bỏ tiếng rít chói tai và giảm thiểu tổn thất mà không ảnh hưởng đến hiệu suất.

Về âm thanh, Ferrari khẳng định Eletrrica không hề có bất kỳ hình thức tạo âm thanh hay "tiếng động cơ giả" nào thường thấy trong thế giới xe điện. Thay vào đó, xe được trang bị một cảm biến gia tốc độ cao được lắp đặt trên trục sau, có chức năng thu thập tần số của hệ thống truyền động, sau đó được khuếch đại và truyền ra môi trường xung quanh. Điều này tương tự như tiếng đàn guitar điện, nơi âm thanh không được khuếch đại tự nhiên bởi thân đàn mà bởi một bộ khuếch đại.

Hệ thống này có thể cấu hình được, nghĩa là người lái có thể chọn chế độ im lặng nếu muốn sự thoải mái về âm thanh hoặc kích hoạt nếu muốn trải nghiệm lái xe phấn khích hơn – một hệ thống điều khiển chuyên dụng sẽ xử lý âm trường.

Để trải nghiệm lái xe thêm phần thú vị, hệ thống Torque Shift Engagement cung cấp năm mức công suất và mô-men xoắn được thiết lập sẵn. Các mức này được lựa chọn bằng lẫy chuyển số thường thấy trên xe động cơ đốt trong, với lẫy bên phải cho phép tăng tốc mạnh dần ở nhiều dải tốc độ. Mặt khác, khi phanh, lẫy bên trái được sử dụng để mô phỏng hiệu ứng phanh động cơ mạnh dần.

"Trái tim" khác của Elettrica là pin, sử dụng cell pin dạng túi phẳng với thành phần hóa học niken-mangan-coban (NMC). Pin được cung cấp bởi SK On, công ty Hàn Quốc mà Ferrari đã hợp tác chặt chẽ vào tháng 3 năm ngoái để mở rộng hợp tác công nghệ. SK On hiện là nhà cung cấp pin duy nhất cho Ferrari và đã cung cấp cell pin cho các mẫu xe của hãng này từ năm 2019, bắt đầu từ SF90, và tiếp tục đến 296. 

Bộ pin của Elettrica, được sản xuất tại Tòa nhà E-Building của công ty, cung cấp mật độ năng lượng 195Wh/kg, trong khi mỗi cell pin chứa 305Wh/kg. Tổng cộng có 210 cell, với 14 cell được phân bổ cho mỗi module trong số 15 module, cho tổng công suất năng lượng là 122kWh. Bản thân bộ pin nặng khoảng 626kg.

Mỗi mô-đun đều có PCB (bảng mạch in) riêng và một bộ điều khiển điện tử (CSC) giao tiếp với hệ thống quản lý pin (BMS) được đặt trong cái mà Ferrari gọi là E-Box. E-Box cũng chứa cầu chì, rơle và cảm biến để quản lý cả nguồn điện và giao tiếp qua đường truyền CAN (Mạng khu vực điều khiển) của xe với điện áp hoạt động định mức 800 vôn và dòng điện cực đại 1.200 ampe với 210 cell pin nối tiếp.

Nếu dòng điện vượt quá 2.000 ampe (như trong trường hợp đoản mạch), cầu chì chính có thể ngắt dòng điện chỉ trong ba mili giây. Ferrari cho biết bộ pin được thiết kế để có thể tháo rời và sửa chữa nếu cần mà không làm hỏng các bộ phận kết cấu hoặc lớp sơn hoàn thiện của xe.

Bộ pin cung cấp phạm vi hoạt động hơn 530 km và có điện áp tối đa 880V, mặc dù được lắp đặt trong kiến ​​trúc điện 800V cho phép sạc nhanh DC ở mức tối đa 350kW. Được đặt dưới sàn xe để hạ thấp trọng tâm, bộ pin có các cell pin tập trung ở giữa các mô-đun, giúp các cell pin được đặt càng xa khu vực có nguy cơ va chạm càng tốt.

Khung gầm cũng góp phần tạo nên lớp đệm an toàn này, với khoảng hở giữa cell pin và ngưỡng cửa đóng vai trò như một vùng hấp thụ năng lượng đồng thời chứa các đường ống làm mát. Các cell pin cũng được treo trên sàn, nghĩa là có một khoảng hở cho phép cấu trúc tấm chắn nhôm bảo vệ phía dưới nhẹ hơn, một yếu tố thậm chí còn hiệu quả hơn nhờ việc tích hợp các tấm làm mát (đã được phủ hợp chất tản nhiệt) vào đó.

Chất làm mát nước-glycol chạy bên dưới bộ pin (lưu lượng thay đổi từ 5 đến 35 lít mỗi phút) cũng giúp giữ trọng tâm thấp và hỗ trợ hấp thụ năng lượng khi xảy ra va chạm. Điều này được hỗ trợ bởi hai tấm tản nhiệt và ống dẫn bên trong, đảm bảo bộ pin luôn đạt hiệu suất tối đa.

Tất cả những gì đã được đề cập đến cho đến nay đều nằm trong thiết kế khung gầm riêng của Ferrari, được cho là lấy cảm hứng từ các mẫu xe Berlinetta động cơ đặt giữa/sau. Khung gầm này có phần nhô ra ngắn và vị trí lái đặt người lái gần bánh trước, được công ty cho biết là "mang lại phản hồi động lực học thuần túy nhất, đồng thời tạo điều kiện tiếp cận dễ dàng và tối đa hóa sự thoải mái như trên các mẫu xe thiên về GT hơn".

Cách bố trí như vậy đặt ra một thách thức về mặt an toàn, đặc biệt là cách năng lượng được hấp thụ, một vấn đề lớn đối với một chiếc xe điện thường có tổng trọng lượng lớn hơn. Một giải pháp là thiết kế tháp treo trước đóng vai trò trực tiếp trong việc hấp thụ năng lượng khi va chạm, trong khi vị trí của động cơ điện và bộ biến tần phía trước được thiết kế để phân tán năng lượng trước khi nó đến các nút khung gầm. Việc tích hợp bộ pin vào khung gầm được thực hiện thông qua 20 điểm neo trung tâm, do đó điểm neo này cũng cung cấp chức năng bảo vệ cấu trúc cho một thành phần quan trọng của hệ thống truyền động.

Về cách bố trí các mô-đun pin trong khung gầm, 85% trọng lượng của bộ pin nằm dưới sàn xe (6 hàng kép, 1 hàng đơn), và 15% còn lại nằm dưới ghế sau (hai mô-đun xếp chồng lên nhau). Điều này dẫn đến tỷ lệ phân bổ trọng lượng trước-sau là 47:53 cho tổng trọng lượng khoảng 2.300kg của Eletrrica, đồng thời cho phép rút ngắn chiều dài cơ sở xuống còn 2.960mm – chiều dài cơ sở của Purosangue là 3.018mm.

Ferrari cho biết nếu không có động cơ đốt trong, người lái xe điện sẽ dễ bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn khi lăn và độ rung của hệ thống truyền động, cả hai yếu tố này đều cần phải được giảm thiểu đồng thời giảm thiểu mọi hình phạt về trọng lượng mà điều này có thể gây ra.

Câu trả lời chính là khung phụ cơ khí đàn hồi đầu tiên trong lịch sử công ty. Nói một cách đơn giản, khung phụ phía sau là một hệ thống riêng biệt được gắn vào khung gầm thông qua các ống lót đàn hồi, cho phép chuyển động thay vì gắn cố định. Khoảng cách tối ưu giữa các ống lót đàn hồi được cho là mang lại độ cứng tương đương với khung phụ cứng dưới tải trọng ngang, đồng thời vẫn đảm bảo độ đàn hồi cần thiết để đạt được mục tiêu thoải mái khi lái.

Ở phần sau, những ống lót đặc biệt này có tác dụng lọc tiếng ồn lăn từ lốp và rung động từ trục động cơ điện. Giải pháp này tạo ra một khung phụ có kích thước đáng kể, đó là lý do tại sao khung gầm rỗng được sử dụng trên phần còn lại của khung gầm, tạo nên khung gầm rỗng liền khối lớn nhất từng được Ferrari sản xuất. Công ty tuyên bố khung phụ của Elettrica chỉ nặng hơn vài kg so với khung cứng thông thường, nhưng nó xứng đáng với những lợi ích mang lại cho cảm giác lái.

Hệ thống treo chủ động, lần đầu tiên xuất hiện trên Purosangue và được nâng cấp cho F80 , đã được cải tiến thêm lên thế hệ thứ 3 để sử dụng trên Elettrica. Với trọng tâm thấp hơn 80 mm so với các mẫu xe sử dụng động cơ đốt trong tương đương, lực chủ động cần thiết để kiểm soát độ nghiêng và độ lắc của xe điện được giảm thiểu.

Theo đó, trục vít bi tuần hoàn được kết nối với động cơ điện 48 volt, trái tim của hệ thống, có bước xoắn dài hơn 20% để hấp thụ và kiểm soát tốt hơn lực tác động theo phương thẳng đứng do lực quán tính nhỏ hơn truyền đến khung gầm xe.

Một số bộ phận đã được di dời để giảm trọng lượng (2kg) và cải thiện khả năng phản hồi, bao gồm mô-đun điều khiển hiện được gắn vào khung phụ, trong khi cảm biến gia tốc kế được gắn trực tiếp trên tay điều khiển. Một cặp nhiệt điện mới đã được bổ sung để theo dõi và kiểm soát nhiệt độ dầu bôi trơn của bộ giảm xóc, thay thế cho cách cài đặt từng chế độ cụ thể trước đó.

Ferrari Elettrica đang được ra mắt theo từng giai đoạn, với giai đoạn thứ nhất tập trung vào khung gầm và các linh kiện sẵn sàng sản xuất. Đầu năm 2026, bản xem trước nội thất sẽ được công bố, trong khi thiết kế ngoại thất hoàn thiện sẽ chỉ được trình làng tại buổi ra mắt thế giới vào nửa cuối năm sau.

Elettrica sẽ là mẫu xe 4 chỗ ngồi với bốn cửa, và đây sẽ là mẫu xe thứ hai thuộc dòng này sau Purosangue. Giống như Purosangue, Elettrica sẽ không phải là mẫu xe sản xuất giới hạn.

Hải Chi

Theo NgheNhinVietNam

Nguồn: https://nghenhinvietnam.vn/xe-doi-song/ferrari-khoe-he-dong-luc-dien-sieu-tan-tien-cho-xe-dien-dau-tien-dong-thoi-chot-ten-goi