Những điều chưa biết về Gigafactory – Tương lai của xe điện

Tầm quan trọng của Gigafactory

Một "siêu nhà máy" của Tesla.

Gigafactory là tên gọi của nhà máy sản xuất pin xe điện (EV). Những địa điểm này không sản xuất xe mà thay vào đó cung cấp công nghệ pin cung cấp năng lượng cho xe hybrid, xe hybrid sạc điện (PHEV) và xe BEV.

Thuật ngữ “Gigafactory thường được cho là của CEO Tesla Elon Musk. Thuật ngữ này xuất phát từ sự kết hợp của từ “giga”, là một tiền tố được viết liền trước một đơn vị đo lường quốc tế để chỉ bội số lớn gấp 109 và thuật ngữ chung là “nhà máy”..

Với số lượng xe điện tăng lên trên toàn cầu, cần có nhiều “siêu nhà máy” Gigafactory hơn để đảm bảo các nhà sản xuất có thể cung cấp đủ dung lượng pin cần thiết. Các chính phủ, nhà sản xuất ô tô và nhà cung cấp pin đang tìm kiếm địa điểm phù hợp cho các nhà máy Gigafactory mới, nơi sẽ cung cấp cho chuỗi cung ứng địa phương và mang lại lợi ích cho nền kinh tế.

Năm 2023, Ủy ban EU đã phê duyệt khoản viện trợ nhà nước trị giá 837 triệu euro để hỗ trợ sản xuất pin EV tại Tây Ban Nha. Tập đoàn Volkswagen (VW) đang xây dựng một nhà máy Gigafactory tại Valencia và Envision AESC đã công bố việc xây dựng các nhà máy Gigafactory tại Cáceres. Tại Anh, Nissan đang xây dựng một nhà máy Gigafactory bên cạnh nhà máy sản xuất xe Sunderland của mình. Trong khi đó, tại Đức, Tesla đã thành lập một địa điểm ngay bên ngoài Berlin.

Với các công ty như Northvolt, CATL và SK Đang phát triển kế hoạch cho các nhà máy Gigafactory địa phương, mạng lưới sản xuất pin của Châu Âu đang phát triển. Điều này đặc biệt quan trọng để tuân thủ luật Quy tắc xuất xứ, dự kiến có hiệu lực vào năm 2027.

Dẫn đầu về công suất

Sản lượng của một nhà máy Gigafactory không được đo bằng số lượng đơn vị được sản xuất. Thay vào đó, tổng công suất của các đơn vị mà nó có thể sản xuất sẽ đo sản lượng.

Tại bất kỳ thời điểm nào, một nhà máy Gigafactory có thể sản xuất các ô có công suất nhỏ hơn cho xe hybrid hoặc các đơn vị có công suất lớn hơn cho xe BEV. Do đó, công suất chung của nhà máy là đơn vị để làm nổi bật tiềm năng sản xuất của nó. Công suất này được đo bằng gigawatt giờ (GWh). Nếu một nhà máy sản xuất pin có công suất trung bình là 58kWh, thì một nhà máy Gigafactory 1GWh có thể cung cấp ô cho khoảng 17.000 xe BEV.

Phép đo công suất này cũng được sử dụng để định lượng khối lượng ô do các nhà cung cấp sản xuất. Do đó, việc tính toán nhà sản xuất nào sản xuất nhiều pin EV nhất là vấn đề về công suất, không phải số lượng đơn vị.

Theo dữ liệu từ EV Volumes, CATL của Trung Quốc đã sản xuất nhiều cell nhất về công suất vào năm 2023. Nhà sản xuất này đã sử dụng các nhà máy Gigafactory của mình để sản xuất 243,3GWh trong năm, chiếm 36% thị phần.

BYD đứng thứ hai khá xa. Công ty này đã sản xuất được khối lượng cell trị giá 117GWh vào năm 2023, đảm bảo chiếm 17% thị phần. Đứng thứ ba, với khối lượng 106,8GWh, là LG Energy Solution. Tổng cộng, nhà sản xuất này đã chiếm 16% thị trường pin EV vào năm ngoái.

Các số liệu cho thấy thị trường EV hiện đang phụ thuộc rất nhiều vào sản xuất pin ở Châu Á. Mặc dù đang có những nỗ lực để mở rộng chuỗi cung ứng trên toàn cầu, nhưng có thể mất vài năm nữa mới thiết lập được sân chơi bình đẳng.

Xây dựng phức tạp

Bản chất phức tạp của sản xuất pin có nghĩa là một nhà máy khổng lồ không chỉ đơn thuần là một dây chuyền sản xuất, chạy từ đầu đến cuối.

Bên trong nhà máy là một số cơ sở. Chúng bao gồm nhiều dây chuyền sản xuất, phòng sạch không có hạt, phòng khô được kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm, nhà máy lắp ráp và phòng thí nghiệm thử nghiệm. Cấu tạo của một nhà máy khổng lồ tương tự như các địa điểm sản xuất chất bán dẫn.

Điều này có nghĩa là việc xây dựng và phát triển một nhà máy khổng lồ rất phức tạp. Phát biểu tại MOVE 2023 ở London, Lars Carlstrom, Giám đốc điều hành của Italvolt và Statevolt đã giải thích về thời gian cần thiết. Cần 18 tháng để xây dựng một nhà máy khổng lồ từ đầu, sau đó là 15 tháng để đạt công suất sản xuất đầy đủ.

Với thời gian cần thiết để đảm bảo các loại giấy phép và quyền cấp phép khác nhau, có thể mất ba năm trước khi một nhà máy khổng lồ sẵn sàng đáp ứng các yêu cầu cung ứng của mình.

Một nhà máy khổng lồ cũng cần phải có khả năng thích ứng với tương lai. Nguồn vốn có thể bị lãng phí nếu một địa điểm không thể xây dựng các công nghệ pin có liên quan vì không theo kịp sự phát triển. Một ví dụ là pin thể rắn, loại pin mà một số nhà sản xuất đang phát triển.

Với thời gian sạc ngắn hơn và phạm vi hoạt động của xe tăng lên, công nghệ này có thể đóng vai trò quan trọng đối với tương lai của thị trường BEV. Nếu một nhà máy khổng lồ không bảo vệ được dây chuyền sản xuất của mình cho loại xe mới này về mặt công nghệ, nó có thể sản xuất ra những loại pin lỗi thời mà không nhà sản xuất xe nào muốn sử dụng.

Lê Vũ