giới thiệu về xe điện nhà máy sản xuất xe điện

Nhà máy sản xuất ô tô điện bắt đầu trở nên quan trọng từ khi công nghệ ô tô điện bắt đầu phát triển và trở thành một xu hướng trong ngành công nghiệp ô tô.. Cụ thể, hệ thống điện trong n

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

- -

Nhập Môn Ngành Điện – EE1024

Giảng viên hướng dẫn: TRẦN THANH SƠN

Sinh viên thực hiện:

Họ và tên

Nguyễn Trung Kiên

Vương Văn Dũng

MSSV

20210500

20221967

HÀ NỘI 05/06/2024

Mã lớp

149893

149893

Nhà máy sản xuất ô tô điện bắt đầu trở nên quan trọng từ khi công nghệ ô tô điện bắt đầu phát triển và trở thành một xu hướng trong ngành công nghiệp ô

tô Cụ thể, hệ thống điện trong nhà máy sản xuất ô tô điện bao gồm các yếu tố như nguồn cung cấp điện, hệ thống phân phối, an toàn và bảo trì

Nhà máy đầu tiên chuyên sản xuất ô tô điện được cho là Tesla, do Elon Musk thành lập, và nhà máy này bắt đầu hoạt động từ năm 2008 Nhà máy sản xuất ô

tô điện của Tesla tại Fremont, California, Hoa Kỳ, đã chơi một vai trò quan trọng trong việc định hình và phát triển ngành công nghiệp ô tô điện Hệ thống điện trong nhà máy này đã được thiết kế để sản xuất các mẫu xe điện của

Tesla, bao gồm Model S, Model 3, Model X, và Model Y

Từ đó, các nhà máy sản xuất ô tô điện khác đã xuất hiện trên khắp thế giới, như Nissan, General Motors, BMW, và nhiều nhà sản xuất khác Mỗi nhà máy này đều có hệ thống điện riêng biệt được thiết kế để phù hợp với quy mô và nhu cầu sản xuất của họ

Tuy nhiên, điều quan trọng là nhận thức về việc áp dụng công nghệ ô tô điện và quản lý hệ thống điện trong các nhà máy sản xuất ô tô điện đã trở nên phổ biến

và ngày càng được tăng cường từ cuối những năm 2000 đến nay, khi nhu cầu

về xe ô tô điện tăng lên và ngành công nghiệp ô tô dần dần chuyển sang sử dụng năng lượng sạch và bền vững

I GIỚI THIỆU VỀ XE ĐIỆN – NHÀ MÁY SẢN XUẤT XE ĐIỆN

1 MỤC TIÊU CỦA BÁO CÁO

 Ô tô điện giảm ô nhiễm môi trường, sử dụng năng lượng hiệu quả, thúc đẩy kinh tế và an ninh năng lượng, và được hỗ trợ mạnh mẽ bởi chính phủ Báo cáo này nhằm cung cấp một cái nhìn toàn diện về xưởng sản xuất ô tô điện, tập trung vào các khía cạnh chính của quy trình sản xuất, công nghệ sử dụng, và những thách thức cũng như cơ hội trong ngành công nghiệp này

2 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN

 Ngành công nghiệp ô tô đang chuyển đổi mạnh mẽ từ xe sử

dụng nhiên liệu hóa thạch sang xe điện do biến đổi khí hậu và

áp lực từ các quy định môi trường Các hãng xe lớn như Tesla, Nissan, và Volkswagen đang đầu tư mạnh mẽ vào xe điện Theo báo cáo của International Energy Agency, số lượng xe điện trên toàn cầu đã vượt 10 triệu vào năm 2020

 Xe điện có nguồn gốc từ thế kỷ 19 với Robert Anderson và Thomas Edison, trở thành phương tiện chính ở các thành phố lớn vào thế kỷ 20 Sau sự trỗi dậy của công nghệ pin lithium-ion trong thế kỷ 21, xe điện nhận được sự quan tâm lớn và trở thành xu hướng phát triển chính của ngành ô tô hiện đại

II QUY TRÌNH SẢN XUẤT Ô TÔ ĐIỆN

A HỆ THỐNG ĐIỆN

1 NGUỒN ĐIỆN

 Nhà máy sản xuất ô tô điện sẽ cần một nguồn điện ổn định và đủ lớn để cung cấp năng lượng cho các quy trình sản xuất Các lựa chọn có thể bao gồm nguồn điện từ lưới điện công nghiệp hoặc nguồn điện tái tạo như điện mặt trời và gió

 Việc tối ưu hóa sử dụng năng lượng và quản lý tiêu thụ điện cũng

là một phần quan trọng trong việc giảm chi phí và ảnh hưởng môi trường của nhà máy.dsa

2 HỆ THỐNG PHÂN PHỐI ĐIỆN

 Hệ thống phân phối điện trong nhà máy cần được thiết kế để đảm bảo việc cung cấp điện đến từng thiết bị và máy móc một cách hiệu quả và an toàn

 Điều này bao gồm việc sử dụng các thiết bị phân phối như tủ điện, bảng điều khiển và các thiết bị bảo vệ để bảo vệ hệ thống và nhân viên khỏi nguy cơ điện giật và hỏa hoạn

3 AN TOÀN VÀ BẢO TRÌ

 An toàn là một yếu tố cực kỳ quan trọng trong mọi nhà máy sản xuất, đặc biệt là trong môi trường làm việc với điện

 Các biện pháp an toàn cần được áp dụng, bao gồm việc đào tạo nhân viên về việc sử dụng và bảo dưỡng thiết bị điện, cũng như việc tuân thủ các tiêu chuẩn và quy định an toàn

 Bảo trì định kỳ và kiểm tra hệ thống điện cũng là một phần quan trọng của việc đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn của nhà máy

 Tóm lại, hệ thống điện trong một nhà máy sản xuất ô tô điện ở

Việt Nam cần được quản lý một cách cẩn thận và chuyên nghiệp

để đảm bảo hoạt động hiệu quả, an toàn và bền vững

B HỆ THỐNG SẢN XUẤT

1 XƯỞNG DẬP THÂN VỎ TẤM LỚN

a) Công Dụng

 Liên Kết Bộ Phận: Hàn các bộ phận thành khung xe

 Đảm Bảo Độ Bền: Tăng độ cứng và khả năng chịu lực

 Chất Lượng Cao: Đảm bảo mối hàn chính xác, đồng đều

 Tăng Hiệu Suất: Tối ưu hóa sản xuất qua tự động hóa

 Công Nghệ

 Hàn Điểm (Spot Welding)

 Hàn Hồ Quang (Arc Welding)

 Hàn Laser (Laser Welding)

 Hàn MIG/MAG (Metal Inert Gas/Metal Active Gas)

 Hàn Robot

b) Thiết Bị Đầu Vào - Đầu Ra

 Đầu Vào:

o Bộ Phận Thân Vỏ

o Máy Hàn: Điểm, hồ quang, laser, robot

o Hệ Thống Cố Định

o Vật Liệu Hàn: Dây hàn, que hàn, khí bảo vệ

 Đầu Ra:

o Khung Xe Hoàn Chỉnh

o Hệ Thống Kiểm Tra Chất Lượng

o Hệ Thống Tự Động Hóa

2 XƯỞNG HÀN THÂN XE

a Công Dụng

 Liên Kết Bộ Phận: Hàn các bộ phận thân vỏ thành khung xe hoàn chỉnh

 Đảm Bảo Độ Bền: Tăng độ cứng và khả năng chịu lực của khung xe

 Chất Lượng Cao: Đảm bảo mối hàn chính xác và đồng đều

 Tăng Hiệu Suất: Tối ưu hóa quy trình sản xuất thông qua tự động hóa

b Công Nghệ

 Hàn Điểm: Hàn các điểm nhỏ trên các tấm kim loại

 Hàn Hồ Quang: Hàn các bộ phận kim loại dày

 Hàn Laser: Hàn chi tiết nhỏ với độ chính xác cao

 Hàn MIG/MAG: Hàn bán tự động/tự động với khí bảo vệ

 Hàn Robot: Sử dụng robot để hàn tự động, tăng độ chính xác

c Thiết Bị Đầu Vào - Đầu Ra

 Đầu Vào:

o Bộ Phận Thân Vỏ: Các tấm kim loại đã dập

o Máy Hàn: Máy hàn điểm, hồ quang, laser, robot hàn

o Hệ Thống Cố Định: Giữ cố định các bộ phận khi hàn

o Vật Liệu Hàn: Dây hàn, que hàn, khí bảo vệ

 Đầu Ra:

o Khung Xe Hoàn Chỉnh: Đã được hàn, sẵn sàng cho các bước tiếp theo

o Hệ Thống Kiểm Tra: Kiểm tra chất lượng mối hàn không phá hủy

o Hệ Thống Tự Động Hóa: Chuyển khung xe đến giai đoạn tiếp theo

3 XƯỞNG SƠN

a Công Dụng

 Bảo Vệ: Chống ăn mòn và gỉ sét

 Thẩm Mỹ: Tăng màu sắc và độ bóng

 Độ Bền: Tăng cường tuổi thọ bề mặt xe

 Đồng Nhất: Đảm bảo màu sơn đồng nhất

b Công Nghệ

 Sơn Tĩnh Điện: Sơn bám chắc và đều

 Sơn Phun: Phun sơn lên bề mặt xe

 Sơn Bột: Sử dụng bột sơn và nhiệt độ cao

 Sơn Nước: Giảm tác động môi trường

 Công Nghệ Sấy: Sấy khô và cứng lớp sơn

c Thiết Bị Đầu Vào - Đầu Ra

 Đầu Vào:

o Thân Xe: Các bộ phận thân xe đã lắp ráp và hàn

o Sơn: Sơn tĩnh điện, sơn phun, sơn bột, sơn nước

o Máy Phun Sơn: Máy phun tĩnh điện, máy phun sơn nước

o Lò Sấy: Sấy khô lớp sơn

 Đầu Ra:

o Thân Xe Đã Sơn: Các bộ phận đã được sơn và sấy khô

o Hệ Thống Kiểm Tra: Kiểm tra độ đều màu, bóng và bền

o Hệ Thống Đánh Bóng: Tạo độ bóng cao

4 XƯỞNG SẢN XUẤT ĐỘNG CƠ

a Công Dụng

 Chế Tạo Động Cơ: Sản xuất và lắp ráp động cơ điện

 Kiểm Tra Chất Lượng: Đảm bảo động cơ đạt tiêu chuẩn

 Tối Ưu Hiệu Suất: Động cơ hoạt động hiệu quả và bền bỉ



b Công Nghệ

 Gia Công Cơ Khí: Sản xuất rotor, stator

 Quấn Dây: Quấn dây đồng vào các bộ phận động cơ

 Lắp Ráp Tự Động: Sử dụng robot và máy móc

 Kiểm Tra Điện: Kiểm tra hiệu suất và an toàn

 Làm Mát: Đảm bảo động cơ không quá nhiệt



c Thiết Bị Đầu Vào - Đầu Ra

 Đầu Vào:

o Nguyên Liệu: Thép, đồng, nam châm

o Bộ Phận Động Cơ: Rotor, stator, trục

o Máy Gia Công: Máy tiện, máy phay

o Máy Quấn Dây: Máy quấn tự động

o Thiết Bị Kiểm Tra: Máy kiểm tra điện

 Đầu Ra:

o Động Cơ Hoàn Chỉnh: Động cơ đã lắp ráp và kiểm tra

o Báo Cáo Kiểm Tra Chất Lượng: Kết quả kiểm tra

o Hệ Thống Lắp Ráp Tiếp Theo: Chuyển động cơ đến giai đoạn lắp ráp cuối cùng

5 XƯỞNG LẮP RÁP VÀ HOÀN THIỆN XE

a Công Dụng

 Ghép Nối Xe Hoàn Chỉnh: Lắp ráp từ các bộ phận thành xe điện hoàn chỉnh

 Kiểm Tra Chất Lượng: Đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn

 Hoàn Thiện Chi Tiết: Lắp đặt nội thất và các thiết bị điện tử

b Công Nghệ

 Robot Lắp Ráp: Sử dụng để đảm bảo sự chính xác và nhanh chóng trong lắp ráp

 Kiểm Tra Tự Động: Đánh giá hiệu suất và chất lượng tổng thể của xe

 Công Nghệ Kết Nối Không Dây: Cài đặt phần mềm cho hệ thống điện tử

c Thiết Bị Đầu Vào - Đầu Ra

 Đầu Vào:

o Các Bộ Phận Xe: Thân xe, động cơ, hệ thống điện

o Robot và Công Cụ Lắp Ráp: Đảm bảo tiến độ lắp ráp

o Hệ Thống Kiểm Tra: Đảm bảo chất lượng cuối cùng

 Đầu Ra:

o Xe Hoàn Chỉnh: Sẵn sàng xuất xưởng sau kiểm tra chất lượng cuối cùng

6 XƯỞNG PHỤ TRỢ

 CÔNG DỤNG

Xưởng phụ trợ có nhiệm vụ sản xuất các bộ phận và linh kiện cần thiết cho quá trình lắp ráp xe ô tô điện

Các bộ phận này có thể bao gồm các phụ tùng kim loại như khung xe, bộ truyền động, hệ thống treo, bánh xe, v.v

Xưởng này cung cấp các thành phần cơ bản để tạo thành khung sườn và các bộ phận chức năng của xe

Chế Tạo Linh Kiện: Sử dụng công nghệ chế tạo tiên tiến để sản xuất các bộ phận chất lượng cao

Gia Công Cơ Khí: Sử dụng máy móc hiện đại để gia công các chi tiết kim loại Công Nghệ In 3D: Sản xuất các bộ phận phức tạp và linh kiện đặc biệt bằng công nghệ in 3D

Công Nghệ Đúc: Đúc các linh kiện kim loại với độ chính xác cao

Hệ Thống Quản Lý Chuỗi Cung Ứng (Supply Chain Management): Đảm bảo vật liệu và linh kiện được cung cấp đúng thời điểm và chất lượng

o Nguyên Liệu: Thép, nhôm, nhựa, và các vật liệu khác

o Thiết Bị Gia Công: Máy tiện, máy phay, máy in 3D, máy đúc

o Công Nghệ Sản Xuất: Quản lý chuỗi cung ứng để đáp ứng nhu cầu sản xuất

o Kim loại: Thép, nhôm, đồng, và các hợp kim khác

o Nhựa và composite: Polypropylene (PP), Polycarbonate (PC), sợi carbon

7 XƯỞNG SẢN XUẤT PIN

a CÔNG DỤNG

Xưởng sản xuất pin chuyên sản xuất các loại pin sử dụng trong hệ thống lưu trữ năng lượng của xe ô tô điện

Các loại pin này thường là pin lithium-ion hoặc các công nghệ pin tái tạo khác

b ĐẦU RA

Các pin chất lượng cao, có hiệu suất lưu trữ và tái sử dụng năng lượng tốt

Pin được thiết kế và sản xuất để đảm bảo an toàn và tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế

c ĐẦU VÀO

Nguyên liệu sản xuất pin như lithium, graphite, và các chất hóa học khác

Công nghệ sản xuất pin, bao gồm các thiết bị và quy trình chế tạo pin Quản lý năng lượng và nguồn cung cấp để vận hành xưởng sản xuất pin một cách hiệu quả và bền vững

8 KHU VỰC KIỂM TRA – HOÀN THIỆN

a Công Dụng

 Kiểm tra chất lượng sản phẩm: Đảm bảo không có lỗi

 Kiểm tra an toàn: Đáp ứng tiêu chuẩn an toàn

 Kiểm tra hiệu suất: Đo lường hiệu suất vận hành

b Công Nghệ Sử Dụng

 Thiết bị kiểm tra điện tử: Kiểm tra mạch điện và cảm biến

 Máy kiểm tra hiệu suất động cơ và pin: Đo hiệu suất động cơ và pin

 Hệ thống đo lường 3D: Kiểm tra kích thước và hình dáng

 Phần mềm kiểm tra và quản lý chất lượng: Quản lý quy trình kiểm tra

c Đầu Vào

 Xe hoàn chỉnh: Xe đã lắp ráp xong

 Thiết bị kiểm tra và đo lường: Máy đo, cảm biến, hệ thống kiểm tra

 Nhân lực chuyên môn: Kỹ sư và kỹ thuật viên

d Đầu Ra

 Xe đạt chuẩn chất lượng: Sẵn sàng xuất xưởng

 Báo cáo kiểm tra: Kết quả chi tiết kiểm tra

 Thông tin phản hồi: Cải thiện quy trình sản xuất và kiểm tra

III KẾT LUẬN

1 CÁC DÒNG XE ĐIỆN PHỔ BIẾN

Tesla Model 3 và Model S: Được biết đến với khả năng chạy xa và công nghệ tiên tiến

Nissan Leaf: Xe điện hàng đầu của Nissan với giá cả phải chăng và khả năng vận hành hàng ngày

Chevrolet Bolt EV: Xe điện của General Motors, có phạm vi điện cao và thiết kế thực dụng

BMW i3: Xe điện đô thị của BMW với vỏ bọc sợi carbon và thiết kế nổi bật

Audi e-tron: SUV điện của Audi, kết hợp hiệu suất và sang trọng

Hyundai Kona Electric: Xe điện của Hyundai, có phạm vi điện dài và tính năng an toàn cao

Porsche Taycan: Xe thể thao điện cao cấp của Porsche, với hiệu suất mạnh mẽ và khả năng tăng tốc nhanh

Ford Mustang Mach-E: Xe điện SUV của Ford, mang đậm dấu ấn của dòng xe thể thao Mustang

Những dòng xe này đại diện cho sự đa dạng và tiến bộ trong công nghệ xe điện hiện đại, đáp ứng nhu cầu từ phổ thông đến cao cấp

và từ thị trường Bắc Mỹ đến Châu Âu và Châu Á

2 ĐIỂM KHÁC BIỆT GIỮA XE ĐIỆN VÀ XE XĂNG

XE ĐIỆN XE XĂNG

Giống - Vận Hành Cơ Bản: Cả

hai đều dùng để vận

chuyển người và hàng

hóa

- Cấu Trúc Bánh Xe: Có

cùng cấu trúc bánh xe và

khung xe

-Yêu Cầu An Toàn: Đều

cần tuân thủ các tiêu

chuẩn an toàn và quy định

giao thông

- Vận Hành Cơ Bản: Cả hai đều dùng để vận chuyển người và hàng hóa

- Cấu Trúc Bánh Xe: Có cùng cấu trúc bánh xe và khung

xe

- Yêu Cầu An Toàn: Đều cần tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn và quy định giao thông

Khác -Sử dụng điện từ pin hoặc

pin nhiên liệu

-Phát thải CO2 thấp hơn

và ít gây ô nhiễm môi

trường

-Chi phí vận hành thấp

hơn do giá điện thấp,

nhưng chi phí ban đầu và

bảo dưỡng pin cao

- Được coi là tương lai với

công nghệ pin và điện tử

phát triển nhanh chóng

-Sử dụng nhiên liệu như xăng, dầu diesel hoặc xăng hóa lỏng

-Phát thải CO2 và khí thải gây ô nhiễm môi trường cao hơn

- Chi phí ban đầu thấp, dễ sửa chữa, nhưng chi phí vận hành cao hơn do nhiên liệu

- Vẫn là phương tiện chủ đạo với sự tiến hóa về tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải

3 CƠ HỘI, THÁCH THỨC

 Cơ hội

1 Chính sách hỗ trợ và khuyến khích:

o Chính phủ các nước đưa ra các chính sách khuyến khích sử dụng xe điện, bao gồm miễn thuế, trợ giá mua xe, và đầu tư vào hạ tầng sạc điện

2 Công nghệ tiên tiến:

o Sự tiến bộ trong công nghệ pin lithium-ion, xe tự lái, và trí tuệ nhân tạo mang lại cơ hội gia tăng hiệu suất và tính năng của xe điện

3 Tăng trưởng thị trường:

o Sự chuyển đổi từ xe xăng sang xe điện ngày càng gia tăng, đặc biệt

là trong các thành phố lớn và các nền kinh tế phát triển

4 Nhận thức về bảo vệ môi trường:

o Nhu cầu ngày càng tăng về các sản phẩm thân thiện với môi

trường, do nhận thức cao hơn về biến đổi khí hậu và ô nhiễm môi trường

 Thách thức

1 Hạ tầng sạc điện chưa phát triển đầy đủ:

o Thiếu hạ tầng sạc điện phù hợp và đủ rộng khắp, đặc biệt là ở các khu vực nông thôn và vùng xa

2 Giá thành cao:

o Chi phí sản xuất và mua xe điện vẫn cao hơn so với xe xăng, đặc biệt là với công nghệ pin cao cấp

3 Thách thức công nghệ:

o Đảm bảo tính an toàn và hiệu suất của pin, phát triển xe tự lái và bảo mật mạng vẫn là thách thức lớn đối với ngành công nghiệp xe điện

4 Cạnh tranh gay gắt:

o Sự cạnh tranh giữa các nhà sản xuất ô tô truyền thống và các công

ty công nghệ mới như Tesla trong thị trường xe điện ngày càng gay gắt

5 Biến đổi chính sách:

o Sự biến động trong chính sách công nghiệp và môi trường có thể ảnh hưởng đến sự phát triển và sự gia tăng của thị trường xe điện

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Young, P G T., 2018 Production Processes of Electric Vehicles and Their Components New York: Wiley

Gulbinska, M K., 2014 Lithium-Ion Battery Materials and

Engineering: Current Topics and Problems from the Manufacturing Perspective New York: Springer

Andrea, D., 2010 Battery Management Systems for Large Lithium Ion Battery Packs Boston: Artech House

Denton, T., 2020 Design and Development of Electric Vehicles

London: Routledge

Westbrook, M H., 2001 The Electric Car: Development and Future of Battery, Hybrid and Fuel-Cell Cars London: Institution of Engineering

and Technology

Kirsch, D A & Wells, P., 2014 Electric Vehicle Business Models: Global Perspectives Cham: Springer

Garcia-Valle, R & Lopes, J A P., 2013 Electric Vehicle Integration into Modern Power Networks Boston: Springer

Harrison, R M & Hester, R E., 2017 Environmental Impacts of Road Vehicles: Past, Present and Future Cambridge: Royal Society of

Chemistry

Ross, A & Makuch, K., 2017 Electric Vehicles: Law and Policy

Cheltenham: Edward Elgar Publishing

International Energy Agency (IEA), 2023 Global EV Outlook 2023

Paris: IEA Available at:

https://www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2023 [Accessed 16 June 2024]

Bloomberg New Energy Finance (BNEF), 2023 Electric Vehicle Outlook

2023 New York: Bloomberg L.P Available at:

https://about.bnef.com/electric-vehicle-outlook/ [Accessed 16 June 2024]