Sau xe điện, Ferrari phát triển xe sử dụng pin nhiên liệu hydrogen?

Trong khi nhiều hãng xe đang đẩy mạnh chiến lược điện hóa, Ferrari vẫn duy trì cách tiếp cận đa dạng đối với tương lai. Sau nhiều bằng sáng chế liên quan đến xe sử dụng pin nhiên liệu hydrogen (FCEV) trong những năm gần đây, thương hiệu này vừa tiếp tục đăng ký một sáng chế mới tập trung vào bộ phận quan trọng nhất của loại phương tiện này: bình chứa nhiên liệu hydrogen.

Bình nhiên liệu hydrogen của Ferrari có thể co giãn

Trước đây, hydrogen thường được lưu trữ trong các bình hình trụ kích thước lớn, chịu áp suất cực cao. Toyota Mirai sử dụng các bình chứa hydrogen nén ở áp suất khoảng 10.000 psi với kết cấu nhiều lớp gia cường bằng sợi carbon nhằm đảm bảo an toàn và khả năng lưu trữ đủ nhiên liệu cho quãng đường dài.

Bằng sáng chế mới của Ferrari cho thấy bình chứa nhiên liệu hydrogen có khả năng thay đổi hình dạng, thay vì cố định như các mẫu xe FCEV hiện tại.

Tuy nhiên, Ferrari đang hướng tới một giải pháp hoàn toàn khác. Theo bằng sáng chế mới, hãng phát triển loại bình chứa được chế tạo từ vật liệu có khả năng biến dạng, cho phép phồng lên hoặc co lại tùy theo lượng hydrogen bên trong nhưng vẫn chịu được áp suất rất lớn.

Ý tưởng này có thể hình dung như một chiếc bóng bay được đặt trong khung đỡ cố định. Ferrari mô tả hệ thống gồm một túi chứa nhiên liệu linh hoạt nằm trong một cấu trúc cứng chỉ giữ cố định phần đáy và một cạnh bên của bình.

Toyota Mirai sử dụng các bình chứa hydrogen nén ở áp suất khoảng 10.000 psi với kết cấu nhiều lớp gia cường bằng sợi carbon nhằm đảm bảo an toàn và khả năng lưu trữ đủ nhiên liệu cho quãng đường dài.

Tại cạnh cố định đó, Ferrari bố trí bộ phận quan trọng nhất của hệ thống - đường dẫn nhiên liệu dùng để nạp hydrogen vào bình và đưa nhiên liệu ra ngoài khi xe vận hành. Đây chính là điểm kết nối chịu áp suất cao nhất và cũng là khu vực dễ phát sinh rủi ro nếu bình chứa thay đổi kích thước trong quá trình sử dụng.

Nếu đầu nối này dịch chuyển cùng với sự giãn nở hoặc co lại của bình chứa, áp lực cơ học có thể gây hư hỏng các chi tiết liên kết theo thời gian, dẫn đến nguy cơ mất an toàn nghiêm trọng. Giải pháp mới của hãng nhằm giữ cố định hoàn toàn cụm đầu nối, trong khi phần còn lại của bình vẫn có thể biến dạng linh hoạt theo lượng nhiên liệu.

Cách bố trí bình nhiên liệu hydrogen của Ferrari

Không chỉ dừng lại ở công nghệ bình chứa, bản vẽ trong bằng sáng chế còn hé lộ cách Ferrari dự định bố trí hệ thống này trên xe. Điều đáng chú ý là bình hydrogen không nằm dưới sàn xe như bình nhiên liệu truyền thống, cũng không đặt dọc đường hầm trung tâm như trên Toyota Mirai.

Điều đáng chú ý là bình hydrogen của Ferrari sẽ không nằm dưới sàn xe như bình nhiên liệu truyền thống, cũng không đặt dọc đường hầm trung tâm như trên Toyota Mirai.

Ferrari bố trí cụm bình chứa ở vị trí cao phía sau khoang hành khách, nơi vốn thường được sử dụng làm khoang hành lý hoặc nằm phía trên động cơ trên các mẫu siêu xe động cơ đặt giữa. Người lái thường nhìn thấy nắp động cơ qua gương chiếu hậu. Với thiết kế mới, vị trí đó có thể bị thay thế bởi bình hydrogen hoặc lớp ốp che bình chứa.

Nếu áp dụng cấu hình FCEV, Ferrari có thể phải chuyển động cơ lên phía trước và bộ pin nhiên liệu hydrogen vẫn có khả năng được đặt phía sau. Dù theo phương án nào, không gian chứa hành lý gần như chắc chắn sẽ bị thu hẹp đáng kể.

Ferrari bố trí cụm bình chứa ở vị trí cao phía sau khoang hành khách, nơi vốn thường được sử dụng làm khoang hành lý hoặc nằm phía trên động cơ trên các mẫu siêu xe động cơ đặt giữa.

Việc đặt một bình nhiên liệu lớn ở vị trí cao trên thân xe cũng làm dấy lên lo ngại về khả năng vận hành và cân bằng trọng lượng, yếu tố vốn là thế mạnh của những mẫu xe thể thao Italy. Tuy nhiên, hydrogen lại có lợi thế đáng kể về khối lượng.

Câu hỏi lớn nhất hiện nay là liệu Ferrari có thực sự đưa những nghiên cứu này vào sản xuất thương mại hay không. Trong bối cảnh xe thuần điện vẫn đang đối mặt với nhiều thách thức về hạ tầng và nhu cầu thị trường, FCEV có thể trở thành một lựa chọn thay thế hấp dẫn cho các mẫu xe hiệu suất cao.

Bằng sáng chế mới nhất của hãng siêu xe Italy cho thấy hydrogen đang trở thành một hướng đi được nghiên cứu nghiêm túc, với giải pháp lưu trữ nhiên liệu hoàn toàn mới dành cho các mẫu xe thể thao hiệu suất cao.

Công nghệ FCEV vẫn là một thị trường ngách, thậm chí còn kém phổ biến hơn cả xe điện ở nhiều khu vực trên thế giới. Dù vậy, chuỗi bằng sáng chế liên tiếp cho thấy Ferrari đang nghiêm túc xem xét xe sử dụng pin nhiên liệu hydrogen như một phần trong chiến lược dài hạn, thay vì chỉ tập trung vào động cơ đốt trong truyền thống hay xe thuần điện.