Tesla đang điều chỉnh thiết kế bộ pin cho mẫu robotaxi Cybercab theo hướng ưu tiên khả năng sửa chữa, bảo trì và tối ưu chi phí dài hạn. Thay vì tiếp tục theo đuổi cấu trúc pin khó can thiệp như trên Model Y, hãng chọn thiết kế mô-đun linh hoạt hơn, đồng thời để ngỏ khả năng chuyển sang pin lithium sắt phosphate (LFP) trong tương lai.

Theo InsideEVs ngày 27/10 (giờ địa phương), Cybercab không sử dụng bộ pin 4680 dạng một khối liền, mà chia thành 4 mô-đun riêng biệt. Cách bố trí này cho phép tách riêng mô-đun gặp lỗi để sửa chữa hoặc thay thế, thay vì buộc phải thay cả pack pin.

Trên kênh YouTube Munro Live, Robert Sump, lãnh đạo phụ trách thiết kế cơ khí mảng mô-đun và pack pin của Tesla, cho biết ông chỉ tự chấm “điểm D” cho thiết kế pin cấu trúc từng được áp dụng trên Model Y. Theo ông, giải pháp này mang lại lợi ích cho người dùng, nhưng lại phức tạp trong sản xuất và tạo thêm thách thức ở khâu dịch vụ.

Pin cấu trúc là kiểu thiết kế tích hợp cell pin như một phần của kết cấu thân xe, giúp tối ưu không gian và cải thiện hiệu quả chi phí. Tuy nhiên, do các cell được cố định bằng vật liệu đóng rắn, việc sửa chữa cục bộ trở nên rất khó. Trước đó, Munro & Associates từng tháo rời một chiếc Model Y dùng pin cấu trúc và đánh giá khả năng sửa chữa của hệ thống này gần như “bằng 0”.

Để khắc phục hạn chế đó, Cybercab áp dụng thiết kế “bán cấu trúc”, qua đó việc thay thế từng mô-đun trở nên dễ hơn. Sump cho biết nếu tích hợp bộ pin hoàn toàn vào kết cấu xe, không gian đặt cell có thể tăng khoảng 10% và chi phí cũng có thể giảm phần nào. Dù vậy, lợi ích này cần được cân đối với chi phí bảo dưỡng và sửa chữa phát sinh sau đó.

Tesla cũng chừa sẵn khoảng không gian bên trong pack pin của Cybercab. Hiện mẫu xe này sử dụng cell 4680 với hóa học nickel-mangan-cobalt (NMC), nhưng thiết kế vẫn tính tới khả năng chuyển sang LFP trong tương lai. Theo Sump, cách làm này nhằm bảo đảm bộ pin vẫn đáp ứng yêu cầu vận hành ngay cả khi dùng loại hóa học có mật độ năng lượng thấp hơn, đồng thời tạo dư địa cho việc đưa LFP vào khi sản xuất được mở rộng.

So với NMC, pin LFP thường có mật độ năng lượng thấp hơn, đồng nghĩa quãng đường di chuyển trong cùng một không gian pin có thể ngắn hơn. Bù lại, công nghệ này có ưu thế về chi phí, độ ổn định nhiệt và độ bền sạc-xả, những yếu tố phù hợp với mô hình robotaxi vận hành cường độ cao. Phần không gian được chừa sẵn trong bộ pin Cybercab cũng có thể cho phép bổ sung thêm cell để bù đắp phần nào hạn chế về mật độ năng lượng. Tuy nhiên, Tesla hiện chưa chốt việc có chuyển sang LFP hay không, cũng như thời điểm áp dụng.

Thiết kế này gắn chặt với cách Cybercab được định vị để vận hành. Các kỹ sư Tesla cho biết mẫu xe được phát triển với mục tiêu tuổi thọ 500.000 dặm, tương đương khoảng 800.000 km. Với một robotaxi phải hoạt động lặp lại trong thời gian dài, không chỉ quãng đường di chuyển mà cả thời gian sửa chữa, chi phí thay thế và mức độ sẵn sàng vận hành của xe cũng là các yếu tố quyết định hiệu quả kinh doanh.

Eric Early, kỹ sư trưởng của Cybercab, cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của khả năng tái sản xuất và sửa chữa. Theo ông, xét trên tổng chi phí sở hữu, nếu phải thay toàn bộ pack pin trước khi xe đạt mốc 500.000 dặm, gánh nặng chi phí sẽ tăng mạnh.

Nhìn tổng thể, thiết kế pin mới của Cybercab cho thấy Tesla đang ưu tiên giảm chi phí vận hành dài hạn hơn là tối đa hoá mật độ năng lượng. Nếu hãng triển khai thêm LFP, chi phí sản xuất và bảo dưỡng có thể tiếp tục được cắt giảm. Dù vậy, khả năng NMC sẽ được thay bằng LFP vẫn còn phụ thuộc vào kế hoạch mở rộng sản xuất của Tesla trong thời gian tới.