General Motors (GM) vừa công bố chiến lược xe điện thế hệ mới, kết hợp pin lithium manganese rich (LMR) do hãng phát triển cùng LG Energy Solution với nền tảng xe điện thế hệ 4. Mục tiêu của GM là nâng mật độ năng lượng pin, giảm chi phí sản xuất và rút ngắn thời gian phát triển mẫu xe mới từ khoảng 5 năm xuống còn 2 năm nhờ ứng dụng AI trong thiết kế và sản xuất.

Theo CleanTechnica ngày 22/10 (giờ địa phương), GM đã giới thiệu định hướng công nghệ mới tại một sự kiện tổ chức ở New York, Mỹ, hôm 21/10. Chiến lược này bao trùm từ hóa học pin, kiến trúc điện - phần mềm trên xe đến quy trình sản xuất, với trọng tâm là tái cấu trúc toàn bộ chuỗi phát triển xe điện.

LMR là viết tắt của lithium manganese rich. Theo GM, loại pin này có mật độ năng lượng cao hơn 33% so với pin lithium iron phosphate (LFP). Hãng kỳ vọng nhờ đó có thể tạo ra bộ pin nhỏ và nhẹ hơn trong cùng mặt bằng chi phí, đồng thời tăng quãng đường di chuyển. Dù vậy, GM chưa công bố các thông số cụ thể liên quan đến khả năng sạc hay hiệu suất vận hành trong điều kiện nhiệt độ thấp.

Chủ tịch GM Mark Reuss cho biết pin LMR sẽ được đưa vào các phân khúc có doanh số lớn. Theo ông, hãng muốn đồng thời cải thiện chi phí, phạm vi hoạt động và hiệu năng của xe điện phổ thông thông qua đổi mới công nghệ pin. Ông cũng khẳng định GM không rút lui khỏi thị trường xe điện.

Trong quá trình phát triển pin, GM sử dụng mô hình mô phỏng trên máy tính dựa trên AI. Đội ngũ kỹ sư đã thử hơn 300.000 cấu hình pin trong môi trường ảo trước khi chế tạo mẫu vật lý. Theo hãng, chỉ mất một tháng từ thời điểm hình thành ý tưởng bộ pin LMR đầu tiên đến khi chương trình được phê duyệt chính thức.

Các mẫu xe điện tiếp theo của GM sẽ được phát triển trên nền tảng thế hệ 4. Hãng dự kiến sử dụng động cơ điện nhỏ và nhẹ hơn để giảm chi phí sản xuất, đồng thời mở rộng không gian cabin. Số lượng linh kiện trong mỗi cụm truyền động cũng đã giảm 40% so với trước, theo GM.

Ở lớp kiến trúc điện - phần mềm, GM sẽ chuyển sang mô hình tính toán tập trung nhằm cắt giảm số lượng mô-đun điều khiển và rút ngắn 30% chiều dài dây dẫn so với các mẫu xe hiện tại. Các chức năng cảm nhận và vận hành, an toàn chủ động và điều khiển khung gầm sẽ được tích hợp vào một bộ xử lý trung tâm hiệu năng cao. GM cho biết nền tảng thế hệ 4 nhờ đó có thể tăng tốc độ xử lý thêm 40%.

Tại nhà máy, GM đang triển khai hệ thống quy trình dựa trên AI mang tên PlantBrain. Hệ thống này cho phép đội ngũ sản xuất thử nghiệm các bước vận hành trong môi trường ảo trước khi lắp đặt thiết bị trên dây chuyền thực tế, đồng thời rà soát bố trí thiết bị và luồng thao tác trong nhà máy. Theo GM, cách tiếp cận này giúp phát hiện sớm các vấn đề về an toàn và vận hành, đồng thời kết hợp dữ liệu nhà máy với mô hình máy tính để cải thiện chất lượng xe và bộ pin. Hãng cho biết PlantBrain đã giúp rút ngắn 30% thời gian hoàn thiện bộ pin.

GM cũng đang thay đổi cách phát triển xe mới. Hãng đặt mục tiêu dùng các công cụ AI để rút ngắn chu kỳ phát triển từ khoảng 5 năm xuống còn 2 năm. Giám đốc sản phẩm Sterling Anderson cho biết GM đang chuyển từ quy trình phát triển tuần tự sang mô hình vận hành dựa trên dữ liệu quy mô lớn và phát triển đồng thời. Cách làm này nhằm tăng mức độ liên kết giữa thiết kế, kỹ thuật và sản xuất, qua đó rút ngắn thời gian đưa sản phẩm ra thị trường và nâng sức cạnh tranh.

Các tính năng tự lái và hỗ trợ lái cũng sẽ được tích hợp vào hệ thống tính toán tập trung mới. Theo GM, nền tảng này không chỉ phục vụ xe điện mà còn hỗ trợ các chức năng tự hành trên toàn bộ danh mục xe của hãng. Sebastian Bauer, người phụ trách thiết kế giao diện người - máy tại GM, cho biết khi công nghệ tự hành mở rộng, yếu tố niềm tin của người dùng sẽ trở nên quan trọng hơn. Vì vậy, nguyên tắc thiết kế của hãng là tăng tính minh bạch để người dùng hiểu được cách xe đưa ra quyết định.

Đợt công bố lần này cho thấy GM đang gộp công nghệ pin, nền tảng xe và hệ thống phát triển - sản xuất dựa trên AI vào một chiến lược xe điện thống nhất. Theo đó, hãng kỳ vọng tối ưu mật độ năng lượng trong khi kiểm soát chi phí nhờ pin LMR, đơn giản hóa cấu trúc xe bằng cách cắt giảm linh kiện và dây dẫn, đồng thời nâng hiệu quả phát triển và sản xuất thông qua mô phỏng ảo và tự động hóa quy trình.

Tuy nhiên, GM hiện vẫn chưa công bố cụ thể tốc độ sạc, hiệu suất ở nhiệt độ thấp của pin LMR cũng như thời điểm các mẫu xe thương mại đầu tiên sử dụng nền tảng mới sẽ ra mắt. Khả năng hiện thực hóa mục tiêu rút ngắn chu kỳ phát triển xe xuống 2 năm và mức cải thiện năng suất trong môi trường sản xuất hàng loạt vẫn cần thêm thời gian để kiểm chứng.