Trong bối cảnh các nhà sản xuất xe điện (EV) toàn cầu đang nỗ lực thoát khỏi sự phụ thuộc vào chuỗi cung ứng độc quyền về đất hiếm của Trung Quốc, một startup công nghệ nhỏ tại Ấn Độ tuyên bố vừa đạt được bước đột phá lớn với loại động cơ điện hoàn toàn không sử dụng nam châm vĩnh cửu.
Vimag Labs, một công ty khởi nghiệp trị giá 5 triệu USD có trụ sở tại thủ phủ công nghệ Bengaluru, công bố đã nhận được bằng sáng chế thứ năm tại Ấn Độ cho công nghệ "Động cơ Đồng bộ Nam châm Ảo" (VMSM). Sáng chế này cho phép chế tạo động cơ xe điện chỉ bằng đồng và thép thông thường, loại bỏ hoàn toàn nhu cầu sử dụng các khoáng sản đất hiếm vốn là thành phần cốt lõi của hầu hết các dòng xe điện hiện nay.
"Bằng sáng chế này là thành quả của hơn 87.600 giờ nghiên cứu và thử nghiệm kỹ thuật," ông Manish Seth, Đồng sáng lập kiêm Giám đốc điều hành (CEO) của Vimag Labs chia sẻ.
Thay vì sử dụng các hạt nam châm vật lý đắt đỏ và khó thu mua, công nghệ của Vimag Labs tạo ra và kiểm soát từ trường của rotor trong thời gian thực thông qua hệ thống điện tử công suất và các thuật toán điều khiển phần mềm độc quyền. Động cơ này truyền điện không dây bên trong cụm thiết bị để tạo ra các nam châm điện có độ chính xác cực cao, giúp động cơ vận hành mà không cần chổi than hay vành trượt vật lý.
Ý tưởng này nảy sinh vào năm 2020, thời điểm đại dịch COVID-19 làm tê liệt các chuỗi cung ứng toàn cầu. Khi đó, một lô hàng nam châm vĩnh cửu phục vụ cho việc chế tạo động cơ mẫu của startup này đã bị kẹt lại tại cảng Thượng Hải. Sự cố này đã thôi thúc ông Manish Seth, một chuyên gia kỳ cựu từng xây dựng nhà máy cho Volkswagen, Ford và GM, quyết định tự thiết kế một giải pháp thay thế hoàn toàn.
Theo số liệu từ Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), Trung Quốc hiện kiểm soát khoảng 91% năng lực tinh chế đất hiếm toàn cầu và chiếm tới 94% sản lượng nam châm vĩnh cửu thiêu kết dùng trong động cơ điện hiệu suất cao. Sự thống trị này mang lại cho Bắc Kinh đòn bẩy địa chính trị khổng lồ, điều đã được thể hiện qua các lệnh hạn chế xuất khẩu nghiêm ngặt được áp đặt vào năm ngoái.
Bên cạnh đó, quy trình tinh chế đất hiếm truyền thống cực kỳ độc hại do tạo ra các phụ phẩm phóng xạ như thorium, khiến việc xây dựng năng lực chế biến ở các quốc gia khác gặp nhiều rào cản về môi trường và chi phí.
"Bằng cách loại bỏ đất hiếm, chúng tôi không chỉ bảo vệ môi trường mà còn giúp các hãng sản xuất tránh được sự biến động thất thường về giá cả của các loại khoáng sản này," ông Seth nhấn mạnh.
Vimag Labs khẳng định công nghệ của họ có thể sánh ngang, thậm chí vượt trội hơn động cơ nam châm vĩnh cửu truyền thống về hiệu suất hoạt động mà không làm tăng giá thành sản xuất. Công ty vừa hoàn thành vòng gọi vốn Series A trị giá 5 triệu USD do quỹ đầu tư danh tiếng Accel dẫn đầu.
Hiện tại startup này đang hợp tác thử nghiệm với một số nhà sản xuất xe hai bánh và xe du lịch lớn để chuẩn bị xuất xưởng lô thử nghiệm đầu tiên từ 1.000 đến 10.000 động cơ vào cuối năm nay, trước khi hướng tới mục tiêu sản xuất hàng loạt vào năm sau.
Đây là thông tin đăng trên các báo Ấn Độ thôi, chưa biết thực tế sẽ thế nào nhưng rất hy vọng sáng chế này của start up Ấn Độ thành hiện thực. Dù sao phải lệ thuộc vào một ai đó, thứ gì đó cũng không thích cho lắm.
Vimag Labs, một công ty khởi nghiệp trị giá 5 triệu USD có trụ sở tại thủ phủ công nghệ Bengaluru, công bố đã nhận được bằng sáng chế thứ năm tại Ấn Độ cho công nghệ "Động cơ Đồng bộ Nam châm Ảo" (VMSM). Sáng chế này cho phép chế tạo động cơ xe điện chỉ bằng đồng và thép thông thường, loại bỏ hoàn toàn nhu cầu sử dụng các khoáng sản đất hiếm vốn là thành phần cốt lõi của hầu hết các dòng xe điện hiện nay.
"Bằng sáng chế này là thành quả của hơn 87.600 giờ nghiên cứu và thử nghiệm kỹ thuật," ông Manish Seth, Đồng sáng lập kiêm Giám đốc điều hành (CEO) của Vimag Labs chia sẻ.
"Nam châm ảo" thay thế đất hiếm
Hầu hết các dòng xe điện thương mại hiện nay đều sử dụng Động cơ Đồng bộ Nam châm Vĩnh cửu (PMSM), vốn phụ thuộc nặng nề vào các thỏi nam châm làm từ nguyên liệu đất hiếm được nhúng vào rotor để tạo ra mô-men xoắn.Thay vì sử dụng các hạt nam châm vật lý đắt đỏ và khó thu mua, công nghệ của Vimag Labs tạo ra và kiểm soát từ trường của rotor trong thời gian thực thông qua hệ thống điện tử công suất và các thuật toán điều khiển phần mềm độc quyền. Động cơ này truyền điện không dây bên trong cụm thiết bị để tạo ra các nam châm điện có độ chính xác cực cao, giúp động cơ vận hành mà không cần chổi than hay vành trượt vật lý.
Ý tưởng này nảy sinh vào năm 2020, thời điểm đại dịch COVID-19 làm tê liệt các chuỗi cung ứng toàn cầu. Khi đó, một lô hàng nam châm vĩnh cửu phục vụ cho việc chế tạo động cơ mẫu của startup này đã bị kẹt lại tại cảng Thượng Hải. Sự cố này đã thôi thúc ông Manish Seth, một chuyên gia kỳ cựu từng xây dựng nhà máy cho Volkswagen, Ford và GM, quyết định tự thiết kế một giải pháp thay thế hoàn toàn.
Thách thức thế độc tôn của đất hiếm Trung Quốc
Theo số liệu từ Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), Trung Quốc hiện kiểm soát khoảng 91% năng lực tinh chế đất hiếm toàn cầu và chiếm tới 94% sản lượng nam châm vĩnh cửu thiêu kết dùng trong động cơ điện hiệu suất cao. Sự thống trị này mang lại cho Bắc Kinh đòn bẩy địa chính trị khổng lồ, điều đã được thể hiện qua các lệnh hạn chế xuất khẩu nghiêm ngặt được áp đặt vào năm ngoái.
Bên cạnh đó, quy trình tinh chế đất hiếm truyền thống cực kỳ độc hại do tạo ra các phụ phẩm phóng xạ như thorium, khiến việc xây dựng năng lực chế biến ở các quốc gia khác gặp nhiều rào cản về môi trường và chi phí.
"Bằng cách loại bỏ đất hiếm, chúng tôi không chỉ bảo vệ môi trường mà còn giúp các hãng sản xuất tránh được sự biến động thất thường về giá cả của các loại khoáng sản này," ông Seth nhấn mạnh.
Cuộc đua thương mại hóa khốc liệt
Vimag Labs không phải là cái tên duy nhất tham gia vào cuộc đua này. Gã khổng lồ Tesla từng tuyên bố tại Ngày Nhà đầu tư năm 2023 rằng thế hệ động cơ tiếp theo của họ sẽ không sử dụng đất hiếm, nhưng hiện vẫn chưa đưa vào sản xuất thương mại. Các hãng xe lớn như General Motors và Stellantis cũng đang rót vốn vào Niron Magnetics, một startup của Mỹ phát triển nam châm sắt-nitơ. Tuy nhiên, phần lớn các giải pháp thay thế hiện nay vẫn phải chấp nhận đánh đổi về mặt hiệu suất, kích thước hoặc chi phí.Vimag Labs khẳng định công nghệ của họ có thể sánh ngang, thậm chí vượt trội hơn động cơ nam châm vĩnh cửu truyền thống về hiệu suất hoạt động mà không làm tăng giá thành sản xuất. Công ty vừa hoàn thành vòng gọi vốn Series A trị giá 5 triệu USD do quỹ đầu tư danh tiếng Accel dẫn đầu.
Hiện tại startup này đang hợp tác thử nghiệm với một số nhà sản xuất xe hai bánh và xe du lịch lớn để chuẩn bị xuất xưởng lô thử nghiệm đầu tiên từ 1.000 đến 10.000 động cơ vào cuối năm nay, trước khi hướng tới mục tiêu sản xuất hàng loạt vào năm sau.
Đây là thông tin đăng trên các báo Ấn Độ thôi, chưa biết thực tế sẽ thế nào nhưng rất hy vọng sáng chế này của start up Ấn Độ thành hiện thực. Dù sao phải lệ thuộc vào một ai đó, thứ gì đó cũng không thích cho lắm.
