Bùng nổ cuộc đua pin thể rắn giữa các công ty xe điện Trung Quốc

Công nghệ pin điện phân rắn. Ảnh: cleantechnica.com

Theo mạng caixin.com, ngành công nghiệp pin của Trung Quốc đang nóng lên với cuộc đua về pin thể rắn cho xe điện (EV). Ông Liu Tao, đồng Giám đốc điều hành của IM Motors do Alibaba hậu thuẫn, hồi tháng Ba đã thu hút sự chú ý của thị trường khi tuyên bố chiếc sedan L6 của công ty ông, chính thức ra mắt hôm 20/5 vừa qua, sẽ là chiếc xe đầu tiên được trang bị pin thể rắn hỗ trợ công nghệ sạc cực nhanh.

Loại pin này được phát triển bởi QingTao Energy Development Co. Ltd., một công ty khởi nghiệp có mục tiêu đầy tham vọng. Bằng cách thành lập liên doanh với công ty ô tô lớn nhất Trung Quốc SAIC Motor Corp. Ltd., họ đặt mục tiêu bán 100.000 chiếc EV được trang bị pin thể rắn vào năm 2025. Vào tháng 5/2023, SAIC Motor cho biết họ sẽ đầu tư thêm số tiền lên tới 2,7 tỷ nhân dân tệ (373,7 triệu USD) vào QingTao Energy, đưa nhà sản xuất ô tô này trở thành cổ đông lớn thứ hai của QingTao Energy.

Trong một diễn biến đáng chú ý khác, Beijing WeLion New Energy Technology Co. Ltd., một công ty khởi nghiệp lớn trong lĩnh vực này, đã hoàn thành đơn giao hàng vào tháng 6 cho nhà sản xuất EV Trung Quốc Nio Inc. Pin thể bán rắn mà họ cho biết có mật độ năng lượng cao hơn nhiều so với pin thông thường. Gã khổng lồ ô tô Nhật Bản Toyota Motor Corp. cũng cho biết họ đặt mục tiêu sản xuất hàng loạt pin thể rắn hoàn toàn vào đầu năm 2027.Đánh giá về các động thái trên, Tổng giám đốc QingTao Energy Li Zheng cho biết, đây là một thông báo về sự bùng phát giữa các đối thủ cạnh tranh ở Trung Quốc. "Họ cảm thấy việc thúc đẩy là cấp bách".Các công ty như QingTao Energy và WeLion đã đi đầu trong việc chuyển sang pin thể rắn, hy vọng sẽ có được bước nhảy vọt trên một công nghệ có khả năng sinh lời cao hơn, có thể giải quyết một số vấn đề kỹ thuật nổi cộm của pin EV hiện tại.

Sự hứa hẹn cho công nghệ pin thể rắn là tạo ra một loại pin, về lý tưởng, có thể giữ một EV trên đường hơn 1.000 dặm trong một lần sạc đầy, mà không có các vấn đề rò rỉ có thể xảy ra với pin trạng thái lỏng (có thể khiến chúng bắt lửa trong một số điều kiện nhất định). So với 1.000 dặm, pin lithium-ion tốt nhất hiện nay chỉ có thể cung cấp năng lượng cho một chiếc xe lên đến 600 km (373 dặm) trên một lần sạc.

Ngược lại, các nhà sản xuất pin tên tuổi lớn của Trung Quốc như Contemporary Amperex Technology Co. Ltd. (CATL) và BYD Co. Ltd. đang chơi một trò chơi dài hơi hơn. Trong khi vẫn đặt mục tiêu sản xuất pin thể rắn, họ hy vọng sẽ tiếp tục thu lợi nhuận từ công nghệ pin hiện tại cho đến khi chi phí cho pin thể rắn giảm và các vấn đề kỹ thuật khó khăn được giải quyết.Cuối tháng trước, Wu Kai, nhà khoa học trưởng tại CATL, tiết lộ tại một diễn đàn công nghiệp rằng công ty này có thể bắt đầu sản xuất pin thể rắn ở quy mô nhỏ vào năm 2027. Đây là lần đầu tiên CATL công bố kế hoạch sản xuất pin thể rắn. Trong khi đó, BYD vẫn giữ bí mật về kế hoạch của mình.

Không hoàn toàn rắn

Một trong những điều đầu tiên cần hiểu về cái gọi là pin thể rắn hiện tại là, phần lớn, chúng không hoàn toàn rắn. Trong pin của WeLion và QingTao Energy, 5% đến 10% chất điện phân vẫn ở trạng thái lỏng.Điều này là do thiết kế. Các công ty đang thực hiện một cách tiếp cận dần dần - sản xuất pin bán rắn trước khi đưa pin thể rắn hoàn toàn ra thị trường. Một điều khác cần nắm bắt là thế hệ hiện tại của pin thể rắn - hoặc pin bán rắn đã được sản xuất - vẫn còn một khoảng cách xa với lời hứa về 1.000 dặm trên một lần sạc. Những loại pin này có mật độ năng lượng chỉ cao hơn một chút so với pin lithium iron phosphate (LFP) và niken coban mangan (NCM) đang được thương mại hóa - hai loại pin lithium-ion phổ biến - có mật độ năng lượng thường dao động trong khoảng từ 160 đến 300 Wh trên mỗi kg. Ví dụ, WeLion cho biết pin LFP mà họ vận chuyển đến Nio vào tháng 6 có mật độ năng lượng là 360 Wh/kg.Tiếp theo là chi phí, đây có lẽ là yếu tố lớn nhất kìm hãm các nhà sản xuất ô tô áp dụng pin thể rắn. "Ngay cả pin thể bán rắn cũng có giá cao gấp đôi so với pin lithium-ion", Giám đốc cấp cao về công nghệ pin Zhong Liang tại XPeng cho biết tại một sự kiện công nghiệp vào tháng 8/2023.Chi phí khiến một số nhà đầu tư lo lắng rằng pin thể rắn có thể chỉ phù hợp với xe sang trọng hoặc cho những người lái xe đặc biệt yêu cầu EV tầm xa, điều này có thể không tạo ra một thị trường rộng lớn. "Khách hàng cần một chiếc xe có thể di chuyển quãng đường dài trong một lần sạc chỉ chiếm 5% đến 10% nhu cầu thị trường nói chung", một nhà đầu tư tổ chức tại WeLion cho biết.Các công ty khởi nghiệp đặt cược vào việc mở rộng

CATL - tập đoàn sản xuất pin điện hàng đầu Trung Quốc. Ảnh: CATL

Để giảm chi phí sản xuất, cũng như thu hút khách hàng, các công ty khởi nghiệp về pin thể rắn đang tăng cường năng lực sản xuất. Được thành lập vào năm 2016, QingTao Energy có công suất sản xuất hàng năm hiện tại là 1,1 GWh và đã đầu tư 15 tỷ nhân dân tệ kể từ năm 2022 để xây dựng các nhà máy ở Tô Châu và Thành Đô với tổng công suất 25 GWh. Để so sánh, CATL có công suất hàng năm là 552 GWh vào năm 2023.

Tổng Giám đốc Li Zheng của QingTao Energy hy vọng công ty sẽ đạt được sản xuất hàng loạt vào năm 2025. Đến lúc đó, ông hy vọng giá thành sản phẩm của mình sẽ ngang bằng với pin thể lỏng của CATL.Với chuỗi sản xuất ô tô lớn và lâu đời của Trung Quốc, việc áp dụng công nghệ pin mới từng bước là một cách thiết thực hơn để nước này chuyển sang giai đoạn tiếp theo của công nghệ, bởi vì họ cần tạo ra thời gian và không gian để nâng cấp các thành phần khác, nhà lãnh đạo Li nói.Ông Li Hong, nhà đồng sáng lập và nhà khoa học trưởng của WeLion, cho biết công ty ông có thể sản xuất tới 2 GWh pin mỗi năm, và đang có kế hoạch tăng lên. Công ty đã thông báo vào tháng 7/2023 rằng họ có kế hoạch chi 10,9 tỷ nhân dân tệ để mở rộng cơ sở sản xuất tại Hồ Châu, tỉnh Chiết Giang, với công suất sản xuất hàng năm là 20 GWh. WeLion cũng đang làm việc với khoảng 20 công ty khởi nghiệp và các công ty hàng đầu trong chuỗi cung ứng để giúp thúc đẩy sự phát triển trong các thành phần pin thể rắn, ông Li Hong cho biết thêm.Hai công ty này đã huy động được hàng tỷ nhân dân tệ để tài trợ cho việc mở rộng này. Vào tháng 5, QingTao Energy đã hoàn thành vòng tài trợ series G+, được định giá 26 tỷ nhân dân tệ. Một vòng gọi vốn series D vào cuối năm 2022 đã mang lại cho WeLion mức định giá thị trường là 15,75 tỷ nhân dân tệ, các nguồn tin cho biết. Và WeLion đang đặt mục tiêu lên sàn vào năm 2025.Những người chơi lớn hơn chờ đợi thời điểm thích hợpNhững gã khổng lồ pin của Trung Quốc như CATL và BYD tỏ ra dè dặt hơn về pin thể rắn. Nhưng điều đó không có nghĩa là họ không chú ý.Cuối cùng, họ sẽ phải nỗ lực nhiều hơn nếu muốn bảo vệ tỷ suất lợi nhuận và có thêm ảnh hưởng đến chuỗi cung ứng, Wang Yikai, một đối tác toàn cầu tại công ty tư vấn Kearney cho biết. Đó là bởi vì khi các công nghệ đã được thương mại hóa hiện tại - như pin lithium-ion - trưởng thành, tác động của quy mô sẽ đẩy tỷ suất lợi nhuận của họ xuống.Một số công ty Trung Quốc lâu đời trong ngành đã công bố kế hoạch tiếp theo về pin thể rắn. Gotion High Tech Co. Ltd. và Eve Energy Co. Ltd. đã cập nhật kế hoạch phát triển pin thể rắn của họ vào năm 2022. Eve Energy và Gotion là những nhà sản xuất pin lớn thứ tám và thứ chín trên thế giới dựa trên mức sử dụng trong quý đầu tiên của năm nay, theo báo cáo ngày 7/5 của SNE Research. Cả hai công ty cho biết họ có kế hoạch tung ra pin thể rắn với mật độ năng lượng cao tới 400 Wh/kg, nhưng không đưa ra thời gian biểu.CATL và BYD, hai nhà sản xuất pin lớn nhất thế giới tính theo mức sử dụng, từ lâu đã giữ kín kế hoạch sử dụng pin thể rắn của họ. Trong khi dự báo tiềm năng sản xuất quy mô nhỏ của CATL vào năm 2027, Wu cảnh báo rằng pin thể rắn sản xuất hàng loạt vẫn phải đối mặt với vấn đề chi phí.Những người quen thuộc với hai nhà sản xuất này cho biết họ cũng đang vật lộn với các vấn đề kỹ thuật chưa được giải quyết với công nghệ. Thay vào đó, CATL đã tập trung vào các công nghệ mới ít thách thức hơn như pin lithium-mangan-sắt-phosphate và pin LFP cải tiến, có vẻ như là một đặt cược tài chính tốt hơn trong ngắn hạn, các nguồn tin cho biết. Trong khi đó, BYD đang tập trung vào việc cải tiến công nghệ LFP để tăng tốc độ sạc.Những người chơi lớn dự đoán rằng pin thể rắn hoàn toàn sẽ không tạo ra tác động đáng kể đến thị trường cho đến khoảng giữa năm 2027 và 2030, vì vậy họ đã không đặt nhiều nguồn lực vào việc phát triển công nghệ, ông Li Hong của WeLion nói.Giá cổ phiếu cũng có thể đóng một phần trong thái độ thận trọng của các công ty này đối với pin thể rắn. Tính đến ngày 14/5, cổ phiếu của CATL đã giảm 9% so với đầu năm 2023. Cổ phiếu niêm yết tại Hong Kong (Trung Quốc) của BYD vẫn giảm khoảng 30% so với giá đóng cửa đỉnh vào ngày 8/7/2022. Sự sụt giảm cổ phiếu của các công ty này trong bối cảnh dư thừa công suất đã khiến họ cẩn thận hơn trong việc đầu tư nhiều vào các công nghệ đầy thách thức, vì ngay cả một thất bại nhỏ cũng có thể làm tổn thương giá cổ phiếu của họ, một nhà đầu tư cho biết.Để kiềm chế việc mở rộng tự do và giải quyết các lo ngại về tình trạng dư thừa, Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin Trung Quốc ngày 8/5 đã công bố dự thảo quy tắc cho lĩnh vực pin lithium, nâng cao các tiêu chuẩn tối thiểu về mật độ năng lượng, tuổi thọ và các thông số kỹ thuật khác của pin.CATL và BYD đều có ba tổ chức nghiên cứu và phát triển (R&D) xem xét riêng các công nghệ với thời gian một, ba và 5 năm. Tuy nhiên, họ dành phần lớn nguồn lực R &D của mình vào các công nghệ có thời gian ngắn nhất để đạt được sự tăng trưởng nhanh hơn.CATL sẽ đổ 60% nguồn lực của mình vào các công nghệ có vẻ có ý nghĩa kinh tế trong năm tới - có thể là pin lithium-mangan-sắt-phosphate, một nhà đầu tư tổ chức cho biết. BYD có lẽ đang phân bổ 80% vốn của mình vào nghiên cứu công nghệ này.Nhà đầu tư này ước tính rằng CATL có thể đã dành 10% ngân sách R&D của mình để phát triển pin thể rắn, trong khi con số này là khoảng 3-5% cho BYD. Điều đó có thể khiến họ bị tụt lại một bước nếu các sản phẩm trạng thái rắn của các công ty khởi nghiệp cất cánh.Nhưng ông Li Hong cho biết những người khổng lồ có thể nhanh chóng bù đắp thời gian. "Khi công nghệ pin thể rắn đủ trưởng thành, các đơn đặt hàng từ khách hàng truyền thống có thể giúp họ bắt kịp nhanh chóng".

Thành Dương (P/v TTXVN tại Bắc Kinh)