EU đã thông qua một đạo luật mang tính bước ngoặt vào tháng 3, yêu cầu tất cả ô tô mới bán ra phải không phát thải khí CO2 từ năm 2035, các quốc gia châu Âu gấp rút chuẩn bị cơ sở hạ tầng cần thiết cho phương tiện giao thông không sử dụng nhiên liệu hóa thạch.

Trong xu hướng này, Thụy Điển hiện đang chuyển đổi thử nghiệm một đường cao tốc thành một đường điện khí hóa vĩnh viễn, cho phép các xe ô tô, xe tải có thể sạc trong khi di chuyển, con đường đầu tiên thuộc loại này trên thế giới.

 Thụy Điển xây dựng đường cao tốc điện, sạc pin ô tô khi giao thông. Ảnh minh họa EuroNews.

Các chuyên gia ngành giao thông cho biết, sạc trong chuyển động cho phép các phương tiện giao thông di chuyển quãng đường dài hơn với pin nhỏ hơn và tránh phải chờ đợi ở các trạm sạc hiện nay, có tốc độ sạc pin chậm.

Quốc gia Scandinavi này đã đi tiên phong trong chương trình điện khí hóa những con đường bằng một số dự án thí điểm, bao gồm cả con đường điện từ tạm thời đầu tiên trên thế giới.

Jan Pettersson, Giám đốc Phát triển Chiến lược tại Trafikverket, cơ quan quản lý giao thông Thụy Điển trong cuộc phỏng vấn với Euronews cho biết: “Chúng tôi cho rằng, phương pháp điện khí hóa các tuyến đường giao thông là xu hướng tương lai để khử carbon trong ngành giao thông vận tải, hiện chúng tôi đang nghiên cứu một số giải pháp.

Đường cao tốc được chọn để xây dựng thành đường điện từ vĩnh viễn là tuyến đường châu Âu E20, kết nối các trung tâm hậu cần giữa hai vùng Hallsberg và Örebro, nằm giữa 3 thành phố lớn của quốc gia này là Stockholm, Gothenburg và Malmö.

Tuyến đường sẽ hoạt động thế nào?

Dự án hiện đang ở giai đoạn mua sắm thiết bị, được lên kế hoạch xây dựng vào năm 2025.

Phương thức sạc cho E20 vẫn chưa được quyết định nhưng có ba phương pháp sạc: hệ thống sạc tiếp xúc, hệ thống sạc cảm ứng và hệ thống sạc dẫn điện.

Hệ thống sạc điện tiếp xúc chỉ có thể được sử dụng cho những phương tiện hạng nặng. Hệ thống sử dụng đường điện trần trên cao để cung cấp điện cho một loại xe buýt hoặc xe điện đặc biệt.

Năm 2018, Trafikverket đã khai trương đường cáp sạc đầu tiên trên thế giới dành cho xe điện trên đường công cộng như là một đường sạc thí điểm giữa sân bay Arlanda của Stockholm và khu hậu cần hậu cần ở Rosersberg. Dọc theo đoạn đường dài 2 km, một đường cáp điện được xây dựng trên đường nhựa để các xe tải chạy điện nâng cánh tay máy chuyển động nhận nguồn điện. Đường cáp chỉ có điện khi xe ô tô điện chạy phía dưới và có thiết bị phù hợp với hệ thống sạc

Sạc dẫn điện hoạt động tương tự như một miếng sạc pin cho điện thoại thông minh. Thay vì cắm vào bộ nguồn sạc, những chiếc xe điện đặc biệt này có một miếng đệm và một tấm đệm dẫn điện trên đường, khi xe vận tải đi qua tấm đệm dẫn điện này, tấm đệm sẽ sạc không dây cho phương tiện. Tấm đệm trên đường chỉ có điện áp khi xe ô tô điện có thiết bị phù hợp với tiêu chuẩn sạc.

Hệ thống sạc cảm ứng sử dụng thiết bị đặc biệt được chôn bên dưới đường để truyền điện đến một cuộn dây điện trong xe điện. Cuộn dây trong xe sẽ sinh ra dòng điện để sạc pin.

Năm 2020, công ty Trafikverket đã xây dựng một tuyến đường điện không dây dành cho xe tải hạng nặng và xe buýt ở thành phố đảo Visby.

Lợi ích tiềm năng cho ô tô cá nhân

Ông Pettersson cho biết, thế giới đang phải đối mặt với một "thách thức đặc biệt" trong việc tìm kiếm giải pháp sạc điện cho các phương tiện vận tải hạng nặng.

Ông nói: “Nếu chúng ta chỉ có giải pháp sạc đầy pin tĩnh cho những phương tiện vận tải hạng nặng, những phương tiện này sẽ phải lắp một số lượng pin khổng lồ để di chuyển đường dài.

Đại đa số Hệ thống Đường bộ Điện khí hóa (ERS) tập trung vào cung cấp khả năng sạc cho xe tải, nhưng một nghiên cứu gần đây cho thấy, ô tô cá nhân cũng có thể được sạc trên tuyến đường này.

Nghiên cứu đã mô phỏng mô hình chuyển động của 412 ô tô do tư nhân điều khiển trên những đoạn đường quốc gia của Thụy Điển và châu Âu đã xác định được, phương thức kết hợp sạc điện tại nhà với sạc điện khi di chuyển trên đường cao tốc điện từ có thể giảm tới 70% kích thước của pin.

Các nhà khoa học trong nghiên cứu này cho biết, không phải tất cả các con đường ở Thụy Điển đều cần được điện khí hóa, chỉ có trên 25 % tất cả mạng lưới đường bộ có thể lắp đặt hệ thống sạc điện trên đường có hiệu quả.

Đây cũng là nghiên cứu khoa học đầu tiên mô phỏng hệ thống đường điện (ERS) với những loại xe thực tế. Đồng thời các nhà khoa học cũng cho thấy, ERS có thể không dành cho tất cả mọi người.

Tiến sĩ Washim Shoman, nhà nghiên cứu tại bộ phận Lý thuyết Tài nguyên Vật lý tại Đại học Công nghệ Chalmers trong cuộc phỏng vấn với Euronews nói: "Phạm vi sử dụng hiệu quả ERS khác nhau giữa các khu dân cư thành thị và khu vực nông thôn, có nghĩa là những người lái xe sống gần trung tâm thành phố sẽ cần pin nhỏ hơn vì gần ERS hơn và có được nhiều lợi ích hơn, ngược lại, cư dân vùng nông thôn sẽ thiếu khả năng có ERS và do đó sẽ cần tổ hợp pin có dung lượng lớn hơn."

Shoman lưu ý, sự khác biệt về phạm vi sử dụng các loại pin giữa hai nhóm dân cư này về dung lượng có thể lên tới 20%. Mặc dù vậy, công nghệ vẫn tiếp tục phát triển và những nghiên cứu chỉ giả định những điều kiện nhất định hiện nay, nhưng trong tương lai, sạc điện trên đường giao thông có thể đến với tất cả mọi người với sự chênh lệch không đáng kể.

Hiện nay, các quốc gia phát triển như Ý, Anh, Mỹ và Ấn Độ đang tăng cường đầu tư rất lớn để xây dựng các hệ thống ERS. Có kế hoạch xây dựng đến 3.000 km đường giao thông điện vào năm 2045, Thụy Điển đang hợp tác với Đức và Pháp để trao đổi kinh nghiệm trên cấp chính quyền và hợp tác nghiên cứu về đường giao thông điện chung, hình thành các tiêu chuẩn thống nhất cho châu Âu.

Đức và Thụy Điển đã có hạ tầng cơ sở trình diễn công nghệ trên đường công cộng trong vài năm qua, Pháp cũng có kế hoạch xây dựng một đoạn đường giao thông điện thí điểm của EV của quốc gia này.