SciMo đặt cược vào cuộn dây đồng phẳng tự động hóa — công nghệ motor điện hiệu suất cao từ Đức có thể thay đổi cuộc chơi

Theo ChargedEVs, trong lĩnh vực kỹ thuật motor điện, đồng là vua. Càng nhồi được nhiều đồng vào stator, điện trở càng thấp, và motor có thể tạo ra nhiều dòng điện, mô-men xoắn cùng công suất hơn. Một startup nhỏ từ Đức tên SciMo đang đặt cược rằng công nghệ cuộn dây đồng phẳng tự động hóa của họ có thể đánh bại các motor thủ công trong phân khúc hiệu suất cao — và câu chuyện này có nhiều hàm ý thú vị cho ngành xe điện toàn cầu, bao gồm cả Việt Nam.

Công nghệ cuộn dây đồng phẳng — vượt trội hơn motor truyền thống

Motor điện truyền thống sử dụng các bó dây đồng tròn. Tuy nhiên, tiết diện tròn để lại nhiều khoảng trống không sử dụng được bên trong stator. Đồng sáng lập SciMo, Tiến sĩ Florian Kassel, giải thích: "Nếu bạn cắt ngang một motor như vậy và đếm diện tích bề mặt đồng so với tổng diện tích chứa dây, bạn sẽ thấy chỉ khoảng 40% thể tích là đồng."

SciMo sử dụng các thanh dẫn đồng mỏng hình chữ nhật trong kiến trúc cuộn dây phân tán (distributed winding), đạt hệ số lấp đầy đồng (copper fill factor) trên 70% — so với chỉ khoảng 45% ở thiết kế dây tròn thông thường. Kết quả là:

• Mật độ công suất cao hơn: đạt khoảng 20 kW/kg ở công suất đỉnh
• Giảm tổn hao tần số cao so với công nghệ cuộn hairpin nhờ tiết diện dẫn nhỏ hơn
• Quản lý nhiệt vượt trội: hình dạng thanh dẫn tạo đường dẫn nhiệt ngắn và đồng đều hơn, giảm điểm nóng cục bộ
• Trong các ứng dụng motorsport với nhiều motor kết hợp, hệ thống có thể đạt công suất tương đương 2.000 mã lực

Từ thủ công 3 tuần đến tự động hóa 6 giờ

SciMo được thành lập năm 2017 bởi ba nghiên cứu sinh tiến sĩ từ Viện Công nghệ Karlsruhe (KIT), Đức. Hiện công ty có 25 nhân viên và hoạt động hoàn toàn không có vốn đầu tư bên ngoài.

Ban đầu, mỗi stator mất ba tuần để sản xuất hoàn toàn thủ công. Năm 2022, khoản tài trợ khoảng 50 tỷ VND (2 triệu EUR) từ chương trình Horizon 2020 của Liên minh Châu Âu đã giúp SciMo bán tự động hóa quy trình, rút ngắn thời gian xuống còn một tuần. Với hệ thống robot cuộn dây điều khiển lực hoàn toàn tự động hiện tại, thời gian sản xuất chỉ còn khoảng 6 giờ mỗi stator — và chi phí cuộn dây giảm tới 50%.

Tất nhiên, 6 giờ vẫn chậm hơn đáng kể so với công nghệ hairpin chỉ mất 60 giây mỗi chu kỳ. Nhưng Tiến sĩ Kassel cho rằng công nghệ của SciMo mang lại "sự cân bằng thực sự hấp dẫn" giữa motor sản xuất hàng loạt kiểu hairpin và motor thủ công chuyên dụng — hoạt động "giữa hai thế giới đó."

Thị trường ngách nhưng giá trị cao

SciMo không nhắm vào sản xuất hàng triệu chiếc. Thay vào đó, công ty tập trung vào các phân khúc hiệu suất cao:

• Motorsport: 100–200 motor mỗi năm, với các motor nặng 20–30 kg nhưng công suất đỉnh cực lớn
• Hàng không điện và drone: khách hàng sớm của SciMo
• Động cơ tên lửa và thiết bị thử nghiệm (dynamometer)
• Xe buýt điện: quy mô 500 chiếc đã được đề cập

Với quy mô 10.000 chiếc/năm, SciMo sẽ cần 20–25 máy cuộn dây — và ở mức sản lượng đó, các công nghệ khác trở nên kinh tế hơn. Sức mạnh của SciMo nằm ở lô sản xuất từ 5 đến 500 chiếc với khả năng tùy biến thiết kế linh hoạt.

Ý nghĩa với thị trường Việt Nam

Mặc dù SciMo là một công ty nhỏ từ Đức, câu chuyện của họ phản ánh xu hướng quan trọng trong ngành xe điện toàn cầu: motor điện hiệu suất cao đang ngày càng được cải tiến để phục vụ nhiều phân khúc hơn, từ siêu xe đến xe buýt công cộng.

Tại Việt Nam, VinFast đang dẫn đầu cuộc cách mạng xe điện với chiến lược sản xuất quy mô lớn. Tuy nhiên, khi thị trường trưởng thành hơn, nhu cầu về motor chuyên dụng cho xe buýt điện đô thị, xe tải điện, và thậm chí drone giao hàng sẽ tăng lên. Các công nghệ như cuộn dây đồng phẳng tự động có thể trở thành giải pháp cho các nhà sản xuất Việt Nam muốn phát triển motor hiệu suất cao mà không cần đầu tư dây chuyền sản xuất hàng loạt khổng lồ.

Đồng thời, với mạng lưới hơn 16.200 trạm sạc trên TramSac.me và hạ tầng sạc đang được mở rộng nhanh chóng, hệ sinh thái xe điện Việt Nam đang ngày càng hoàn thiện — tạo điều kiện cho nhiều loại phương tiện điện đa dạng hơn trong tương lai.

Tổng kết

SciMo chứng minh rằng trong thế giới motor điện, không phải lúc nào "lớn hơn" cũng tốt hơn. Bằng cách tự động hóa một quy trình vốn chỉ có thể làm thủ công, startup Đức này đang mở ra cơ hội cho motor điện hiệu suất cao với chi phí hợp lý hơn — phục vụ các thị trường ngách nhưng đầy tiềm năng từ đường đua đến bầu trời. Đây là minh chứng cho thấy cuộc cách mạng xe điện không chỉ diễn ra ở các nhà máy khổng lồ, mà còn ở những xưởng nghiên cứu 25 người với tham vọng thay đổi cả ngành công nghiệp.

Nguồn: ChargedEVs