Ford nghiên cứu dùng biến lưu để sử dụng động cơ điện xoay chiều

  
Hầu hết những nhà sản xuất ô tô hiện nay đều chú trọng đến việc giảm giá thành xe điện bằng biện pháp giảm giá thành pin sạc. Đối với Ford, ngoài việc nghiên cứu giảm giá pin, nhà sản xuất lớn thứ 2 nước Mỹ còn nghiên cứu sử dụng thiết bị chuyển đổi điện 1 chiều (DC) thành xoay chiều (AC), thường được gọi là biến điện nghịch lưu hay biến lưu để có thể sử dụng động cơ điện xoay chiều.

Anand Sankaran, kỹ sư trưởng, người đứng đầu bộ phận kỹ thuật lưu trữ điện năng và hệ thống hydrid đã phát biểu trong một buổi tọa đàm với các nhà báo: "Động cơ điện cũng đắt tiền như pin. Để giảm giá xe, phải giảm giá cả 2."
 
Sankaran từ chối tiết lộ chi tiết mức độ giảm giá, lấy lý do phải giữ bí mật cho nhà cung cấp.

Ngay cả những nhà cung cấp pin, trong đó có công ty Johnson Controls, một công ty không sản xuất hộp quản lý điện năng (Power Electronics Boxes, trong đó có thiết bị chuyển đổi điện) cũng thừa nhận để xe điện có giá cả phải chăng, việc hạ giá thành cần phải được chia sẻ cho cả 2 thiết bị.

Brian Kesseler, Chủ tịch công ty Johnson Controls phát biểu trong một cuộc phỏng vấn gần đây về đề tài cắt giảm giá thành pin: "Chúng tôi đang làm việc này. Nhưng giảm giá pin không phải là toàn bộ câu chuyện, nó không phải là câu trả lời duy nhất để giảm giá xe điện."

Động cơ điện sử dụng trên xe Hybrid, EV và Plug-in hybrid hiện nay là động cơ sử dụng dòng điện 1 chiều. Loại động cơ này sử dụng nam châm vĩnh cửu cần sự tham gia của nguyên tố đất hiếm (rare earth, terre rare) rất đắt tiền và khan hiếm trên thị trường nguyên liệu. Ngoài nam châm vĩnh cửu, rất nhiều thiết bị điện tử phải sử dụng đất hiếm. Hiện 90% nhu cầu đất hiếm trên thế giới do Trung Quốc cung cấp. Từ năm 2012 quốc gia này tuyên bố cắt giảm chỉ tiêu xuất khẩu kim loại này.

Trước tình hình ngày càng khan hiếm nguyên liệu, để có thể phát triển xe hybrid và EV các nhà sản xuất không còn con đường nào khác ngoài việc sử dụng động cơ điện xoay chiều. Động cơ điện xoay chiều, sử dụng nam châm điện có lõi bằng sắt, không lệ thuộc vào đất hiếm đã có sẵn.
 
Trước đây 2 tháng công ty Evans Electric, Úc đã ra mắt động cơ điện xoay chiều 3 pha cảm ứng được sản xuất để gắn trong bánh xe. Mỗi động cơ có sức mạnh 100 mã lực và 461 lb-ft mô men xoắn, công suất tối đa có thể tăng gấp đôi. Con số này hết sức ấn tượng nếu chúng ta biết rằng động cơ DC được trang bị cho Tesla Model S hiện nay chỉ có 442 lb-ft (600 Nm) mô men xoắn. Nhưng để chuyển đổi điện 1 chiều do pin cung cấp thành điện xoay chiều, một số năng lượng điện sẽ bị tổn thất do biến đổi thành nhiệt năng.

Các nhà sản xuất các thiết bị điện đã cho ra đời bộ chỉnh lưu, biến điện DC của xe EV thành điện AC để sử dụng các thiết bị gia dụng, nhưng chỉ với công suất khoảng 20 kw. Động cơ điện của xe EV cần nguồn điện có công suất từ 80 kw đến 320 kw, hiện nay thiết bị này chưa có sẵn.

Việc Ford và một nhà sản xuất thiết bị điện dấu tên đã nghiên cứu sản xuất thành công bộ chỉnh lưu có công suất lớn, chỉ bị tổn thất 7% năng lượng, duy trì được 93% điện năng hữu dụng để sử dụng động cơ xoay chiều là một bước đột phá tháo gỡ được rào cản quan trọng trên con đường phát triển của xe hybrid và EV.

Ford chưa tiết lộ thời điểm xe sử dụng động cơ điện xoay chiều được sản xuất.