Thách thức năng lượng từ công nghệ lái tự động trên xe điện

Trong khi người dùng xe điện thường chỉ quan tâm đến các yếu tố gây hao hụt pin như thời tiết hay tải trọng, một thách thức lớn khác đang nổi lên: mức tiêu thụ năng lượng của hệ thống lái tự động. Các thiết bị như lidar, camera độ phân giải cao và bộ xử lý trí tuệ nhân tạo (AI) yêu cầu nguồn điện năng đáng kể để vận hành liên tục, ảnh hưởng trực tiếp đến quãng đường di chuyển của xe.

Áp lực năng lượng từ hệ thống tính toán

Nghiên cứu từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) cho thấy nếu mục tiêu phổ cập xe tự lái thành hiện thực, lượng điện năng mà đội xe này tiêu thụ có thể vượt qua tổng năng lượng của tất cả các trung tâm dữ liệu trên thế giới cộng lại. Để đảm bảo an toàn, các dòng xe này phải xử lý hàng terabyte dữ liệu mỗi ngày từ hệ thống cảm biến phức tạp.

Cụ thể, các mẫu xe tự lái đời đầu như Chevy Bolt của Cruise từng tiêu tốn từ 1,5 đến 3 kilowatt (kW) chỉ để cảm nhận môi trường xung quanh. Với một ca làm việc 20 giờ, hệ thống này ngốn khoảng 40 kWh điện, tương đương 2/3 dung lượng bộ pin 60 kWh của xe. Điều này khiến hiệu suất vận hành thực tế giảm mạnh so với thông số công bố.

Tác động trực tiếp đến phạm vi hoạt động

Dữ liệu từ Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA) minh chứng rõ nét cho sự sụt giảm này. Phiên bản Hyundai Ioniq 5 trang bị công nghệ tự lái chỉ có phạm vi hoạt động 279 km, thấp hơn 46% so với mức 490 km của phiên bản thương mại dành cho người tiêu dùng. Sự chênh lệch này đặt ra bài toán khó cho các hãng xe trong việc cân bằng giữa tính năng thông minh và hiệu suất pin.

Xe Huynda Ioniq 5 được sử dụng để làm robotaxi có phạm vi hoạt động ngắn hơn nhiều so với mẫu xe cho người tiêu dùng phổ thông.

Nỗ lực tối ưu hóa của các nhà sản xuất

Để giải quyết vấn đề, các hãng xe như Lucid và Rivian đang chạy đua nâng cao hiệu suất tính toán. Uber đã tăng đầu tư vào Lucid lên 500 triệu USD và cam kết mua ít nhất 35.000 chiếc SUV Gravity cho dịch vụ taxi tự lái. Mục tiêu chung của ngành là đưa mức tiêu thụ của hệ thống tự lái xuống ngưỡng 1,1 kW hoặc thấp hơn trong những năm tới.

Taxi tự lái Lucid Gravity

Kay Stepper, phó chủ tịch phụ trách ADAS tại Lucid Motors, cho biết nhu cầu về bộ nhớ và tính toán đang tăng theo cấp số nhân khi xe tiến lên các cấp độ tự lái cao hơn. Một chiếc xe hiện đại có thể trang bị tới 14 camera với tốc độ 30 khung hình/giây, kết hợp cùng dữ liệu từ lidar và radar, tạo ra áp lực cực lớn lên hệ thống điện của xe.

Nhìn về tương lai, các chuyên gia tại MIT nhấn mạnh rằng việc tăng hiệu suất năng lượng cho bộ não AI của xe điện là yếu tố then chốt. Nếu không thể tối ưu mức tiêu thụ dưới 1,2 kW mỗi xe, dấu ấn carbon và năng lượng của ngành giao thông tự hành sẽ trở thành gánh nặng lớn cho lưới điện toàn cầu vào năm 2050.

Tuệ Nhân