Công ty pin lớn nhất thế giới nghiên cứu pin giúp xe điện có thể chạy 2.000 km/sạc

CATL, nhà sản xuất pin xe điện lớn nhất thế giới, đang nghiên cứu một hướng phát triển pin mới là lithium-không khí (Lithium-air). Theo thông tin được tờ CarNewsChina đăng tải, công nghệ này có tiềm năng giúp xe điện di chuyển tối đa khoảng 2.000 km sau mỗi lần sạc.

Nếu dự án này đạt được trong thực tế, phạm vi hoạt động này sẽ vượt xa phần lớn xe điện đang bán trên thị trường hiện nay. Tuy nhiên, con số 2.000 km mới chỉ là mức ước tính trên lý thuyết của hãng, chưa phải kết quả thử nghiệm được CATL xác nhận trên một mẫu pin hoàn chỉnh.

Công ty pin lớn nhất thế giới nghiên cứu pin giúp xe điện có thể chạy 2.000 km/sạc

Để hiểu rõ hơn thì khác với pin lithium-ion phổ biến hiện nay, công nghệ lithium-không khí sử dụng oxy lấy trực tiếp từ môi trường bên ngoài trong quá trình phản ứng điện hóa. Nhờ đó, pin không cần lưu trữ toàn bộ vật liệu phản ứng ở cực dương bên trong cấu trúc pin.

Như vậy, theo tính toán lý thuyết được đề cập, pin lithium-không khí có mật độ năng lượng riêng khoảng 3.505 Wh/kg. Đây là mức rất cao, có thể vượt nhiều lần so với các công nghệ pin thể rắn đang được nghiên cứu hiện nay.

Mật độ năng lượng cao đồng nghĩa với khả năng lưu trữ nhiều năng lượng hơn trên mỗi đơn vị khối lượng. Nếu được phát triển thành công, công nghệ này có thể giúp giảm khối lượng bộ pin hoặc tăng đáng kể quãng đường di chuyển của xe điện mà không cần tăng kích thước pin tương ứng.

Dù vậy, cần nhớ rằng mật độ năng lượng lý thuyết không đồng nghĩa với phạm vi hoạt động thực tế. Hiệu suất của toàn bộ hệ thống, điều kiện vận hành, trọng lượng xe và khả năng duy trì hiệu năng của pin đều ảnh hưởng đến quãng đường di chuyển.

Hiện tại, theo chia sẻ thì trở ngại lớn nhất của pin lithium-không khí hiện nằm ở độ bền và khả năng sạc lại. Các phản ứng hóa học trong quá trình hoạt động có thể khiến pin xuống cấp, làm hạn chế số chu kỳ sạc và xả.

Việc tăng phạm vi hoạt động của xe điện vẫn đi kèm chi phí lớn

Ngoài ra, quá trình nạp năng lượng có thể tiêu tốn lượng điện đáng kể. Pin cũng cần hệ thống quản lý không khí và làm mát phức tạp hơn, kéo theo yêu cầu về không gian, trọng lượng và chi phí sản xuất.

Đây là những vấn đề không dễ giải quyết nếu muốn đưa công nghệ mới này vào ô tô thương mại. Một bộ pin có mật độ năng lượng cao nhưng tuổi thọ thấp, khó sạc hoặc đòi hỏi hệ thống phụ trợ cồng kềnh sẽ khó đáp ứng yêu cầu sử dụng hàng ngày.

CATL hiện có vị thế lớn trong ngành công nghiệp pin toàn cầu và đang phát triển nhiều công nghệ khác nhau. Trong lộ trình của hãng, pin natri-ion và pin thể rắn được đánh giá có triển vọng tiến gần sản xuất hàng loạt hơn, trong khi lithium-không khí vẫn thuộc nhóm nghiên cứu dài hạn.

Hiện tại, theo tiêu chuẩn EPA, Lucid Air Grand Touring hiện có phạm vi hoạt động tối đa khoảng 824 km mỗi lần sạc. Và, giá khởi điểm của mẫu sedan này cũng lên tới 114.900 USD.

Những con số này cho thấy việc tăng phạm vi hoạt động vẫn đi kèm chi phí lớn, đặc biệt khi nhà sản xuất phải sử dụng bộ pin dung lượng cao. Nếu công nghệ lithium-không khí có thể giải quyết được các vấn đề về độ bền, hiệu suất và chi phí, ngành công nghiệp xe điện có thể có thêm một hướng phát triển mới.

Nguồn: CarNewsChina