Lý do tại sao xe điện cần sử dụng lốp khác so với xe động cơ đốt trong

Trọng lượng, tiếng ồn, độ bám đường và phạm vi lái xe đều ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của mỗi chiếc lốp mà xe điện sử dụng.

Một trong những lời hứa lớn nhất của xe điện là chúng mang lại sự tự do tương đối cho người sử dụng, giảm bớt việc bảo dưỡng xe liên tục. Bạn sẽ không phải thay dầu, bộ lọc, bugi, hay các chi tiết liên quan đến động cơ diesel. Nhưng có một thứ chắc chắn bạn sẽ thay thường xuyên, đó là lốp. Lốp luôn bị mài mòn và cần được thay đổi định kỳ.

Thông thường, lốp dành cho xe động cơ đốt trong (ICE) cũng vừa với bánh xe điện (EV), nhưng sử dụng chúng theo cùng một cách sẽ là ý kiến không tốt. Bởi cách hoạt động của hai loại xe này khác nhau, việc sử dụng loại lốp thông thường trên xe điện có thể làm lốp mòn nhanh hơn và tăng nguy cơ gặp vấn đề về nhiệt và ổn định trong việc lái.

Trọng lượng và tải

Một trong những khác biệt cơ bản giữa xe điện và xe động cơ đốt trong là trọng lượng. Mặc dù có cùng kích thước hoặc phân khúc, một chiếc xe điện thường nặng hơn một chiếc xe động cơ đốt trong. Ví dụ, chiếc xe điện Mercedes-Benz EQS 450 4Matic có trọng lượng giới hạn là 2.539 kg, trong khi đó chiếc xe động cơ đốt trong Mercedes S500 4Matic chỉ nặng 2.091 kg. Hai chiếc xe này có cùng kích thước nhưng chiếc xe điện nặng hơn gần 454 kg, và sự chênh lệch chủ yếu đến từ hệ thống pin.

Nhà sản xuất sẽ cải thiện vấn đề chênh lệch trọng lượng theo thời gian, nhưng trong tương lai gần, cấu trúc cơ bản của lốp xe phải đảm đương được nhiệm vụ hỗ trợ trọng lượng nặng như vậy. Vì vậy chỉ số tải trọng yêu cầu của lốp xe điện lớn hơn so với xe động cơ đốt trong.

Nhiều người nghĩ rằng chỉ có hợp chất cao su hoặc polymer của lốp xe mới có thể ảnh hưởng đến lực kéo và độ bám đường của lốp. Nhưng ngoài các hợp chất này, kiểu gai lốp, độ sâu của các khối gai lốp và thể tích khoảng trống giữa chúng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra những thay đổi lớn về độ cứng tổng thể và khả năng chịu tải của lốp xe.

Ngoài ra, vị trí và phân phối đồng đều của bộ pin nặng cũng sẽ ảnh hưởng đến chỉ số tải yêu cầu của lốp.

Tiếng ồn

Không có quá trình đốt nhiên liệu, nên xe điện có tiếng ồn thấp hơn đáng kể so với xe động cơ đốt trong. Và không chỉ không có động cơ đốt trong, mà xe điện còn không có hộp số, không có tiếng lạch cạch của hệ thống van, không có âm thanh từ ống xả hoặc đường ống nạp, thậm chí không có tiếng tích tắc nhẹ của kim phun nhiên liệu áp suất cao.

Nghe thì có vẻ mọi thứ sẽ yên tĩnh hơn với xe điện. Nhưng không, tiếng ồn từ gió và mặt đường, thường bị át đi bởi tiếng ồn từ động cơ ở xe động cơ đốt trong, sẽ trở nên dễ nghe hơn ở những chiếc xe điện có động cơ êm ái. Và khi xe điện chạy hết tốc độ của những con đường ngoại ô hay trên cao tốc, tiếng ồn sẽ chỉ tăng thêm mà thôi.

Theo Rob Williams, phó chủ tịch cấp cao của hãng sản xuất lốp xe hiệu suất cao Hankook Tire, tiếng ồn của động cơ chiếm khoảng 50% tiếng ồn ở xe động cơ đốt trong, trong khi tiếng ồn trên đường chiếm khoảng 30%. Mặt khác, trong xe điện, tiếng ồn của động cơ chỉ chiếm khoảng 15%, nhưng tiếng ồn trên đường chiếm khoảng 40% và tiếng ồn của gió do lái xe tốc độ cao chiếm khoảng 30%. Các nhà sản xuất lốp xe đang nghiên cứu và phát triển các kiểu gai lốp mới có thể giảm tiếng ồn nhiều nhất có thể nhằm giảm tiếng ồn từ mặt đường do lái xe ở tốc độ cao gây ra.

Độ bám đường khi tăng tốc

Một trong những lý do chính khiến xe động cơ đốt trong và xe điện cần sử dụng các loại lốp khác nhau là sự khác biệt về độ bám đường giữa lốp xe và mặt đường. Hầu hết các động cơ điện tạo ra nhiều mô-men xoắn tức thời hơn so với động cơ đốt trong, gây ra sự tác động lực tức thời mạnh mẽ hơn lên lốp xe. Tuy nhiên, những loại lốp có khả năng bám đường cao thường hy sinh độ bền và có nhược điểm là tuổi thọ của lốp bị rút ngắn.

Tuổi thọ của lốp

Ngay cả khi xe điện mới xuất hiện trên thị trường, một số chủ sở hữu đã nhận thấy tuổi thọ của lốp xe của họ ngắn hơn so với tuổi thọ của lốp xe động cơ đốt trong.

Và điều này rất quan trọng, bởi vì các khách hàng sử dụng xe điện sẽ phải đối mặt với hóa đơn thay thế lốp khá lớn, đôi khi nhiều hơn một lần. Một chủ sở hữu Tesla Model S cho biết đã phải thay lốp khi mới đi được gần 6.500 km do lốp bị mòn.

Phạm vi lái xe

Hiện nay, các nhà sản xuất mong muốn xe điện có thể di chuyển xa nhất có thể. Và họ sử dụng mọi yếu tố để tối ưu hóa khoảng cách này. Một trong những giải pháp là giảm lực cản lăn của lốp xe điện.

Lực cản lăn là lực ngược chiều với hướng di chuyển của lốp xe. Đối với phạm vi hành trình, nó được ước tính ảnh hưởng khoảng 15-20% đối với xe động cơ đốt trong. Tuy nhiên, ảnh hưởng của nó lớn hơn nhiều, ở mức 20-40% đối với xe điện. Vì vậy, việc chọn lựa loại lốp phù hợp, cân bằng giữa lực cản lăn và độ bám đường, là chìa khóa để mở rộng phạm vi hoạt động của xe điện.

Hiệu suất khí động học cũng là một yếu tố quan trọng đối với lốp xe, mặc dù thường không được nhắc đến. Khu vực phía trước của lốp xe tạo ra một lực cản khí động học, có thể coi như một loại lực cản lăn khác. Lốp xe rộng hơn tạo ra nhiều lực cản hơn, dẫn đến hiệu suất di chuyển thấp hơn, ảnh hưởng tiêu cực đến khoảng cách di chuyển tổng của xe.

Giá thành

Một điều không thể phủ nhận là lốp xe điện rất đắt đỏ và các vấn đề về chuỗi cung ứng toàn cầu đang làm cho vấn đề này trở nên nghiêm trọng hơn.

Ngoài ra, thị trường cho lốp xe điện nhỏ hơn nhiều so với thị trường cho lốp xe động cơ đốt trong, do đó người tiêu dùng có ít sự lựa chọn hơn, dẫn đến việc giá lốp xe điện cao hơn so với lốp không dành cho xe điện. Tin tốt là khi xe điện trở nên phổ biến hơn và thị trường phát triển, giá lốp xe điện cũng sẽ dễ chịu hơn.

Tham khảo ArsTechnica, Gigazine