Toyota và Mazda giải cứu pin xe điện, mở ra kỷ nguyên mới

Những người ủng hộ xe điện từ lâu đã lo ngại về vấn đề xử lý pin xe điện khi chúng hết vòng đời sử dụng.

Mazda và Toyota đã hợp tác để phát triển một hệ thống lưu trữ quy mô lưới điện, có thể tái sử dụng hiệu quả pin xe điện cũ để tạo ra năng lượng mới. Ảnh: Toyota.

Thay vì gửi pin đến các cơ sở tiêu hủy, Mazda và Toyota đã hợp tác để tìm ra một giải pháp bền vững. Họ đã phát triển một hệ thống lưu trữ quy mô lưới điện, có thể tái sử dụng hiệu quả pin xe điện cũ để tạo ra năng lượng mới. Hiện tại, đây là một thử nghiệm nhỏ tại nhà máy của Mazda ở Hiroshima, nhưng có thể mở ra một nền kinh tế pin tuần hoàn thực sự.

Pin xe điện không hẳn là "chết" mà chỉ trở nên kém hiệu quả cho việc sạc nhanh. Phần lớn chúng vẫn còn khả năng lưu trữ năng lượng. Do đó, Toyota đã tập trung vào việc tái sử dụng trước khi nghĩ đến tái chế.

Để giải quyết vấn đề này, Toyota đã phát triển Hệ thống Lưu trữ Năng lượng Quét (Sweep Energy Storage System). Chỉ trong vài micro giây, hệ thống này có thể nhanh chóng bật và tắt dòng điện của từng cell pin yếu, giúp các cell pin khỏe hơn xử lý tải tốt hơn. Điều này giải quyết được vấn đề lão hóa và suy giảm chất lượng điện năng.

Hệ thống Sweep có thể kết hợp các loại pin với thành phần hóa học và tình trạng khác nhau (từ xe hybrid đến xe điện hoàn chỉnh) thành một mạng lưới ổn định. Bằng cách điều chỉnh nguồn cung và nhu cầu điện của nhà máy, hệ thống này có thể duy trì hoạt động của dây chuyền lắp ráp mà không gặp sự cố sụt áp hay tăng đột biến điện áp.

Khi các cục pin tái chế này không còn sử dụng được nữa, công nghệ tái chế sẽ phát huy tác dụng. Toyota có quan hệ hợp tác chặt chẽ với Redwood Materials—một công ty có khả năng thu hồi tới 95% khoáng chất quan trọng từ pin lithium-ion.

Mazda cũng đang góp phần vào nỗ lực này với một nhà máy sản xuất pin mô-đun mới, giúp khép kín toàn bộ vòng đời của pin xe điện.

Giải pháp này mang lại nhiều lợi ích cho nhà sản xuất ô tô, lưới điện và người tiêu dùng.

Đối với nhà sản xuất ô tô: Giải pháp lưu trữ vòng đời thứ hai này giúp giảm nhu cầu năng lượng tại các nhà máy và giảm thiểu chi phí liên quan đến bảo hành pin xe điện.

Đối với lưới điện: Việc các nhà máy có sẵn nguồn điện dự phòng giúp giảm áp lực lên lưới điện quốc gia, đặc biệt vào giờ cao điểm.

Đối với người tiêu dùng: Việc tái chế và tái sử dụng pin xe điện trở thành tiêu chuẩn sẽ giúp pin mới ít bị ảnh hưởng bởi biến động giá nguyên liệu thô, từ đó có thể giảm chi phí xe điện.

Mặc dù có nhiều triển vọng, việc xây dựng một cơ sở hạ tầng tuần hoàn hoàn chỉnh vẫn đối mặt với nhiều thách thức. Chi phí tái chế đòi hỏi vốn đầu tư lớn và có thể trở nên không khả thi nếu chi phí khai thác nguyên liệu mới giảm. Ngoài ra, còn các vấn đề về hậu cần vận chuyển, an toàn và quy định quốc gia.

Tuy nhiên, chương trình thí điểm của Toyota và Mazda cho thấy một giải pháp khả thi để tái sử dụng những cục pin không đồng nhất. Hệ thống điện tử công suất và bộ điều khiển thông minh đã cho phép hai hãng xe kết nối những cục pin xe điện này vào môi trường sản xuất thực tế. Đây là một giải pháp thân thiện với môi trường, thông minh về kinh tế và hoàn chỉnh nhất cho đến nay.

PHƯƠNG LÊ

Theo Carbuzz