Pin thể rắn: Cuộc đua công nghệ của BMW, Toyota và tương lai xe điện

Công nghệ pin thể rắn đang trở thành tâm điểm của ngành công nghiệp ô tô điện, với hàng loạt nhà sản xuất lớn như BMW, Toyota và Nissan công bố lộ trình thương mại hóa cụ thể. Các cam kết này đang thúc đẩy một cuộc đua phát triển, hứa hẹn tạo ra những mẫu xe điện an toàn hơn với phạm vi hoạt động vượt trội, dù vẫn còn nhiều thách thức về chi phí và sản xuất hàng loạt.

Làn sóng công bố từ các nhà sản xuất ô tô lớn

Trong thời gian gần đây, nhiều thương hiệu ô tô và công ty công nghệ đã đưa ra những mốc thời gian cụ thể cho việc ứng dụng pin thể rắn.

BMW, hợp tác cùng Samsung SDI và công ty công nghệ SolidPower của Mỹ, đang tiến hành dự án kiểm chứng pin thể rắn. Theo thỏa thuận, Samsung SDI sẽ cung cấp các đơn vị pin sử dụng công nghệ điện phân thể rắn từ SolidPower, trong khi BMW chịu trách nhiệm phát triển mô-đun và gói pin tương thích. Mục tiêu là thử nghiệm công nghệ này trên các dòng xe thế hệ tiếp theo.

Toyota, một trong những đơn vị tiên phong, cho biết đang đi đúng kế hoạch và dự kiến ra mắt mẫu xe sản xuất đầu tiên sử dụng pin thể rắn vào năm 2027 hoặc 2028. Thông tin này được ông Keiji Kaita, giám đốc Trung tâm phát triển kỹ thuật carbon trung tính của hãng, xác nhận.

Tương tự, Nissan cũng đặt kỳ vọng lớn vào công nghệ này, với các sản phẩm thử nghiệm đã cho hiệu suất cao gấp đôi so với pin lỏng hiện tại. Hãng đặt mục tiêu sản xuất hàng loạt vào năm 2028.

Tại thị trường Trung Quốc, Chery đã trình diễn mô-đun pin thể rắn Rhino S, hợp tác với Gotion High-Tech, với mật độ năng lượng lên đến 600Wh/kg. Hãng dự kiến hoàn tất kiểm tra lắp đặt vào năm 2027. Trong khi đó, Đông Phong thông báo đã sản xuất thành công và sẽ bắt đầu lắp đặt pin thể rắn lên xe từ năm 2026.

1762247546109.png

Tiềm năng vượt trội của pin thể rắn

Sự quan tâm đặc biệt dành cho pin thể rắn đến từ những ưu điểm vượt trội so với công nghệ pin lithium-ion lỏng hiện tại. Về lý thuyết, pin thể rắn có mật độ năng lượng cao hơn đáng kể, cho phép xe điện di chuyển xa hơn với cùng một kích thước pin. Đơn cử, mô-đun Rhino S của Chery được kỳ vọng giúp xe đạt quãng đường từ 1.200 đến 1.300 km mỗi lần sạc.

Bên cạnh đó, việc sử dụng chất điện phân dạng rắn giúp pin an toàn hơn, giảm nguy cơ cháy nổ. Công ty Xuân Vận Đạt cũng đã ra mắt sản phẩm pin thể rắn polymer "Xin·Bích Thiên" với mật độ năng lượng 400Wh/kg, có khả năng vượt qua các bài kiểm tra an toàn ở nhiệt độ khắc nghiệt lên tới 200°C.

Thách thức và thực tế: Chi phí và công nghệ

Mặc dù tiềm năng rất lớn, việc thương mại hóa pin thể rắn vẫn đối mặt với nhiều rào cản. Ông Yang Hongxin, CEO của Honeycomb Energy, chỉ ra rằng chi phí sản xuất pin thể rắn hiện cao gấp 5 đến 10 lần so với pin lỏng. Quá trình sản xuất hàng loạt cũng gặp khó khăn về vật liệu, công nghệ và chuỗi cung ứng.

Đồng quan điểm, ông Guo Guohong, phó viện trưởng Viện nghiên cứu ngành công nghiệp mới và chuyên biệt của Đại học Jiangsu, cho rằng công nghệ này phần lớn vẫn ở giai đoạn thử nghiệm. Ông nhấn mạnh việc chưa tìm thấy loại pin thể rắn nào có thể duy trì mật độ năng lượng ≥400Wh/kg ở điều kiện nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển trong thực tế. Ông cũng bày tỏ sự hoài nghi về các tuyên bố sản xuất hàng loạt hoặc đạt mật độ năng lượng trên 500Wh/kg mà không có bằng chứng xác thực.

Phản ứng thị trường và xu hướng hợp tác

Bất chấp những thách thức, thị trường vẫn phản ứng tích cực với các thông tin về pin thể rắn. Các cổ phiếu liên quan đến lĩnh vực này đã ghi nhận sự tăng trưởng mạnh mẽ. Chỉ số ngành pin thể rắn đã tăng gần gấp đôi trong vòng sáu tháng, từ 1.200 điểm vào tháng 4 lên 2.426 điểm vào ngày 9 tháng 10.

Một xu hướng rõ nét là sự hợp tác chặt chẽ giữa các nhà sản xuất ô tô và công ty pin. Các hãng xe cung cấp vốn và nền tảng thử nghiệm, trong khi các công ty công nghệ đóng góp chuyên môn và sản phẩm cốt lõi. Sự kết hợp này được kỳ vọng sẽ đẩy nhanh quá trình đưa pin thể rắn từ phòng thí nghiệm ra thị trường.

CTVX