Nhôm đối đầu thép: Đâu là chất liệu chế tạo ô tô trong thời gian tới?

Khi Tesla công bố dòng xe điện đại chúng đầu tiên của mình là Model 3, họ đã gây chấn động giới cung ứng toàn cầu khi chuyển đổi gần như hoàn toàn sang chất liệu thép mà bỏ qua nhôm - loại chất liệu trọng lượng nhẹ được ứng dụng lên 2 dòng xe Tesla trước đó là Model S và Model X.

Nhôm đối đầu thép: Đâu là chất liệu chế tạo ô tô trong thời gian tới? - Ảnh 1.

Phần lớn thân xe Tesla Model 3 làm bằng thép các loại để giảm chi phí sản xuất.

Việc Tesla chuyển đổi sang dòng kim loại nặng nhưng cũng rẻ hơn này đánh dấu sự trở lại của thép sau khi nhôm được công nhận rộng rãi là dòng kim loại mang lại nhiều lợi ích hơn trên các dòng xe tương lai, trong đó chủ yếu là xe điện.

Khác với xe sử dụng động cơ thường, hệ thống ắc quy trên xe điện làm tăng trọng lượng loại xe này lên khá nhiều, do đó nhôm thường được sử dụng rộng rãi để cân bằng lại yếu tố nói trên, giúp tăng khoảng cách mà xe có thể vận hành mỗi lần sạc.

Nhôm đối đầu thép: Đâu là chất liệu chế tạo ô tô trong thời gian tới? - Ảnh 2.

Trái lại, 2/3 phần thân mẫu xe sang hơn là Model S làm bằng nhôm để tối ưu hiệu suất vận hành và nhiên liệu.

Dù vậy, khi các hãng xe điện nhắm tới các thị trường mới chẳng hạn các khu vực đang phát triển nơi giá bán xe không thể quá cao, chất liệu thép lại được ưu tiên để giảm chi phí. Điều này các đúng hơn với các thương hiệu không có quá nhiều ngân quỹ cho giai đoạn nghiên cứu và phát triển. Có thể nói, bước đầu của họ, "phát triển một mẫu EV ổn" đã đạt được, giờ là lúc bắt đầu giai đoạn 2 là "phất triển một mẫu EV ổn... với giá bán và chi phí nghiên cứu phải chăng".

Thực tế, cuộc chiến giữa nhôm và thép đã diễn ra trong hơn một thập kỷ qua với nhôm đang dần chiếm ưu thế. Nguyên nhân thì có nhiều nhưng chủ yếu là do quy định về khí thải và hiệu suất nhiên liệu ngày càng ngặt nghèo hơn, buộc các hãng xe phải tìm mọi cách cắt giảm trọng lượng sản phẩm của mình.

Nhôm đối đầu thép: Đâu là chất liệu chế tạo ô tô trong thời gian tới? - Ảnh 3.

Lượng nhôm trung bình dùng trong mỗi chiếc xe đã tăng gấp rưỡi từ 1996 tới nay.

Sau khi Tesla khởi động trào lưu quay trở lại với thép, một số hãng xe khác cũng đã theo bước họ ngay cả trên các dòng xe không phải EV, chẳng hạn như Audi A8. Nhiều hãng xe thì chọn cách trung gian, sử dụng nhiều chất liệu cùng 1 lúc như nhôm, thép, magie và sợi carbon.

Doanh số phân khúc xe điện có thể chiếm 30% tổng thị phần toàn cầu từ giai đoạn 2030 trở đi so với mốc chỉ 4% như hiện tại. Từ giờ tới lúc đó, cuộc chiến giữa nhôm và sắt hứa hẹn sẽ leo thang hơn rất nhiều.

Trái với Tesla, một số hãng xe sở hữu xe điện bán chạy như Nissan (Leaf - mẫu EV với doanh số đứng đầu toàn cầu hiện nay) và Volkswagen (e-Golf) sử dụng nhôm. Chiếc e-Golf sử dụng 129 kg nhôm, Leaf sử dụng 171 kg còn mẫu xe đầu tiên của Tesla – chiếc Model S sử dụng... 661 kg nhôm.

Nhôm đối đầu thép: Đâu là chất liệu chế tạo ô tô trong thời gian tới? - Ảnh 4.

Tỉ lệ, thép, nhôm và các kim loại khác dùng trong chế tạo xe.

Trước khi EV được ứng dụng rộng rãi, khá nhiều hãng xe sẽ tập trung vào dòng xe "đứng giữa" điện và xăng truyền thống là hybrid. Do đó, đây cũng là phân khúc mà nhôm có lợi thế nhất trong thời gian tới bởi dòng xe này có tới 2 động cơ.

Thông thường, nhôm được sử dụng để chế tạo lớp vỏ ngoài bảo vệ khối động cơ và hộp số cũng như vỏ ắc quy và mô tơ điện. Sản lượng nhôm dùng cho nền công nghiệp ô tô dự kiến sẽ tăng gấp 10 lần lên 10 triệu tấn mỗi năm từ nay tới 2030.

Dù vậy, giá thành nhôm cũng không hề rẻ, trung bình đắt gấp 3 lần thép. Do đó, các nhà cung ứng thép đã tìm ra một cách có thể cân bằng lại cán cân cuộc chiến là thép cường lực tân tiến. Không chỉ rẻ hơn so với nhôm, dòng thép này còn bền, cứng và nhẹ hơn thép tiêu chuẩn.

Tổng kết lại, nhiều thương hiệu chẳng hạn như BMW cho biết họ sẽ tận dụng những chất liệu phù hợp nhất với tiêu chí của mình, trong đó khả dĩ hơn cả là kết hợp nhiều chất liệu, bao gồm cả nhôm và thép, lại với nhau.

Ảnh: Reuters

Theo Trí Thức Trẻ