Mẫu xe điện có khả năng tạo ra điện (Ảnh: Designboom).
Mẫu xe thuộc dự án Deep Orange 17, được phát triển với sự hợp tác của BMW. Theo các mô phỏng của nhóm nghiên cứu, trong điều kiện người dùng di chuyển khoảng 19km mỗi ngày, hệ thống pin mặt trời có thể tạo thêm năng lượng tương đương khoảng 50km quãng đường di chuyển.
Tự tạo ra nhiều điện hơn mức sử dụng
Deep Orange 17 là dự án của chương trình Deep Orange thuộc Khoa Kỹ thuật ô tô của Đại học Clemson. Đây là chương trình cho phép sinh viên sau đại học phối hợp với các doanh nghiệp để thiết kế, chế tạo những mẫu xe nguyên mẫu có khả năng vận hành thực tế.
Dự án Deep Orange 17 được khởi động đầu năm 2025 với BMW of North America là nhà tài trợ chính. Mục tiêu của nhóm là phát triển một mẫu ô tô điện có khả năng tạo ra nhiều năng lượng hơn lượng điện tiêu thụ trong một chu kỳ di chuyển thông thường kéo dài 24 giờ.
Mẫu xe, còn được giới thiệu với tên Luminetta, được tích hợp hơn 1.700 tế bào quang điện trên phần lớn bề mặt thân xe. Các tế bào này có thể tạo điện khi xe đỗ hoặc đang di chuyển, qua đó biến năng lượng mặt trời thành một phần nguồn cung cấp cho hệ thống truyền động.
Hệ thống pin mặt trời được phát triển với sự hỗ trợ của Viện Hệ thống Năng lượng Mặt trời Fraunhofer (Fraunhofer ISE). Thiết kế cho phép hệ thống tiếp tục tạo điện ngay cả khi một phần bề mặt pin bị che bóng, thay vì mất hoàn toàn khả năng phát điện khi một khu vực trên thân xe bị khuất sáng.
Theo các mô phỏng được công bố, nhóm nghiên cứu giả định người dùng di chuyển khoảng 12 dặm, tương đương 19km mỗi ngày. Với điều kiện thời tiết và bức xạ mặt trời tại một số thành phố được khảo sát, lượng điện mặt trời tạo ra có thể đủ để bổ sung trung bình khoảng 31 dặm, tương đương 50km, quãng đường di chuyển ngoài phần năng lượng đã tiêu thụ cho chuyến đi hằng ngày.
Điều này có nghĩa Deep Orange 17 được thiết kế theo hướng có thể tạo ra năng lượng nhiều hơn mức tiêu thụ trong một chu kỳ sử dụng giả định. Tuy nhiên, đây là kết quả từ mô phỏng và không đồng nghĩa xe có thể hoàn toàn không cần sạc trong mọi điều kiện thời tiết hoặc sử dụng.
Ngoài pin mặt trời, hiệu quả năng lượng của xe còn đến từ hệ thống phanh tái sinh, quản lý mô-men xoắn và tối ưu hóa hệ thống truyền động.
Thiết kế siêu nhẹ để tối ưu hiệu suất
Một yếu tố quan trọng giúp Deep Orange 17 giảm mức tiêu thụ năng lượng là trọng lượng thấp. Xe chỉ nặng khoảng 1.212 pound, tương đương 550kg, thấp hơn đáng kể so với phần lớn ô tô điện thương mại hiện nay.
Nhóm phát triển sử dụng kết hợp thép, nhôm, sợi carbon và các chi tiết kim loại chế tạo bằng công nghệ in 3D nhằm giảm khối lượng nhưng vẫn đảm bảo yêu cầu về kết cấu.
Thiết kế ngoại thất có hình dáng khác biệt, lấy cảm hứng từ cá nóc hộp (boxfish). Theo nhóm nghiên cứu, hình dáng này được lựa chọn để khai thác đặc tính khí động học, đồng thời duy trì không gian cần thiết cho khoang xe.
Deep Orange 17 là một mẫu xe ý tưởng chứ chưa phải sản phẩm thương mại. Việc tích hợp lượng lớn tế bào quang điện lên thân xe vẫn đặt ra nhiều thách thức về chi phí, độ bền, hiệu suất phát điện và khả năng sản xuất hàng loạt.
Dù vậy, dự án cho thấy pin mặt trời có thể đóng vai trò lớn hơn trong việc bổ sung năng lượng cho ô tô điện, đặc biệt khi kết hợp với thiết kế nhẹ và các giải pháp tối ưu hóa mức tiêu thụ điện.
Clemson cho biết Deep Orange 17 được phát triển cùng các kỹ sư BMW nhằm tìm kiếm cách tiếp cận mới đối với bài toán hiệu suất năng lượng của ô tô điện. Mẫu xe dự kiến tiếp tục được nghiên cứu và giới thiệu tại CES 2027.
