Cuộc đua sản xuất pin thể rắn trở lại đường đua công nghệ toàn cầu

(Ảnh minh họa. Nguồn: Getty)

Cuộc đua toàn cầu nhằm phát triển pin thể rắn - công nghệ được kỳ vọng sẽ cách mạng hóa ngành công nghiệp xe điện (EV), đang chứng kiến những chuyển động mạnh mẽ từ cả các nhà sản xuất ôtô và các tập đoàn công nghệ pin.

Sau thời gian dài bị cho là xa vời về mặt thương mại, loạt thông báo mới đã thắp lại kỳ vọng rằng pin thể rắn sẽ sớm được đưa vào sản xuất hàng loạt ngay trong thập kỷ này.

Theo công ty nghiên cứu Rho Motion (Anh), bước ngoặt gần đây bắt nguồn từ việc 2 hãng xe của Trung Quốc là Nio và IM Motors đưa ra thị trường các mẫu xe sử dụng pin bán rắn dựa trên công nghệ oxit vào cuối năm 2024. Từ đó, hàng loạt tên tuổi lớn như Volkswagen, Mercedes-Benz, Stellantis, BYD, Nissan và Toyota đã đồng loạt đẩy nhanh kế hoạch phát triển và thương mại hóa pin thể rắn, với thời điểm mục tiêu chủ yếu rơi vào năm 2027-2028.

Pin thể rắn sử dụng chất điện phân rắn, thường là vật liệu gốm, thay vì chất điện phân lỏng như trong pin lithium-ion truyền thống. Về lý thuyết, công nghệ này mang lại nhiều lợi thế vượt trội: mật độ năng lượng cao hơn, khả năng sạc nhanh, an toàn cải thiện và tiềm năng giảm chi phí sản xuất về lâu dài. Bên cạnh đó, pin thể rắn được kỳ vọng sẽ giúp các nhà sản xuất phương Tây nội địa hóa chuỗi cung ứng pin, giảm phụ thuộc vào thị trường Trung Quốc.

Tuy nhiên, công nghệ này vẫn đang đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật và chi phí. Một số vấn đề phổ biến hiện nay, chẳng hạn như tình trạng phồng rộp trong quá trình sạc, sự suy giảm hiệu suất sau nhiều chu kỳ sử dụng và chi phí sản xuất cao gấp nhiều lần pin truyền thống.

Trong bối cảnh đó, một số hãng lựa chọn hướng đi trung gian với pin bán rắn - kết hợp chất điện phân rắn và lỏng, nhằm tận dụng các lợi thế ban đầu về độ an toàn và mật độ năng lượng mà vẫn duy trì được tính khả thi trong sản xuất.

Bà Iola Hughes, Giám đốc nghiên cứu tại Rho Motion, nhận định: "Pin bán rắn là giải pháp cầu nối thực tế để tiến tới công nghệ thể rắn thực sự, dù vẫn chưa đạt được toàn bộ tiềm năng về hiệu suất và độ nhỏ gọn."

Trong khi các hãng xe phương Tây như BMW, Mercedes hay Stellantis đẩy mạnh nghiên cứu thông qua hợp tác với các công ty công nghệ như Factorial Energy, các “đại gia” pin châu Á như BYD và CATL được đánh giá có lợi thế nhờ kinh nghiệm sản xuất quy mô lớn.

Nissan cho biết vẫn đang bám sát kế hoạch thương mại hóa pin thể rắn vào năm 2028, song thận trọng trong quyết định đầu tư quy mô tùy theo mức độ sẵn sàng của thị trường.

Dù kỳ vọng đang tăng lên, không ít chuyên gia cảnh báo rằng những rào cản kỹ thuật vẫn chưa được giải quyết dứt điểm, trong khi các công nghệ pin hiện tại đang có những bước tiến đột phá, làm lu mờ tiềm năng của pin thể rắn.

Ông Connor Watts, nhà phân tích nguyên liệu pin tại Fastmarkets, cho biết sự chậm trễ của các dự án như Quantumscape - công ty được Volkswagen hậu thuẫn, đã khiến niềm tin thị trường giảm sút. Trong khi đó, các nhà sản xuất pin lớn như CATL và BYD đang tạo ra đột phá với dòng pin lithium-ion phosphate (LFP) và hệ thống sạc siêu nhanh mới.

Tháng 4 vừa qua, CATL tuyên bố đã phát triển thành công loại pin LFP có thể giúp phương tiện di chuyển thêm 520 km chỉ sau 5 phút sạc. Trước đó, BYD cũng công bố hệ thống sạc siêu nhanh của riêng mình, mở rộng đáng kể phạm vi hoạt động của EV chỉ trong thời gian ngắn.

Dù vẫn còn nhiều hoài nghi, đa phần giới chuyên gia đều đồng thuận rằng pin thể rắn sẽ đóng vai trò quan trọng trong tương lai của ngành xe điện, đặc biệt trong bối cảnh nhu cầu tăng cường hiệu suất và tối ưu chi phí sản xuất ngày càng cấp thiết.

Giới quan sát dự đoán trong giai đoạn từ năm 2027 đến đầu những năm 2030, thị trường có thể chứng kiến những ứng dụng đầu tiên của pin thể rắn ở quy mô hạn chế, chủ yếu trong các mẫu xe cao cấp hoặc thử nghiệm kỹ thuật. Việc mở rộng ra quy mô đại trà sẽ phụ thuộc vào khả năng hạ giá thành, cải thiện độ bền và sự chấp nhận của thị trường tiêu dùng toàn cầu./.

(TTXVN/Vietnam+)