Theo Wired, có thể nói rằng thị trường pin lithium được dẫn dắt bởi các tập đoàn lớn như BYD và CATL. Hai doanh nghiệp này cung cấp phần lớn pin cho xe điện và các hệ thống lưu trữ năng lượng trên toàn cầu, đồng thời tiếp tục mở rộng năng lực sản xuất tại nhiều thị trường quốc tế.
Trong khi đó, nhiều doanh nghiệp tại châu Âu, Mỹ và các khu vực khác cũng đang tìm cách thu hẹp khoảng cách, dù việc cạnh tranh trong lĩnh vực pin lithium-ion truyền thống được đánh giá là rất khó khăn.
Tuy nhiên, cuộc đua công nghệ pin vẫn chưa ngã ngũ. Giới công nghiệp cho rằng pin thể rắn (solid - state battery) có thể tạo ra một bước ngoặt quan trọng, mở ra chu kỳ cạnh tranh mới và mang đến cơ hội cho nhiều doanh nghiệp tham gia thị trường bên cạnh các nhà sản xuất đã có vị thế.
Phần lớn pin hiện nay sử dụng chất điện phân lỏng để vận chuyển ion giữa cực dương và cực âm. Dù đã được thương mại hóa rộng rãi, loại chất điện phân này vẫn tồn tại nhiều hạn chế như nguy cơ rò rỉ, bay hơi hoặc bốc cháy.
Vì vậy, trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã tìm cách thay thế bằng chất điện phân rắn. Nếu thành công, pin thể rắn được kỳ vọng sẽ an toàn hơn, có mật độ năng lượng cao hơn và hoạt động hiệu quả hơn trong điều kiện nhiệt độ thấp.
Tuy nhiên, dù các nguyên mẫu đã xuất hiện trong phòng thí nghiệm, việc thương mại hóa vẫn là bài toán khó do chi phí cao và quy trình sản xuất hàng loạt còn nhiều trở ngại.
Một trong những doanh nghiệp theo đuổi mục tiêu này là ProLogium, nhà phát triển pin thể rắn có trụ sở tại Đài Loan (Trung Quốc). Công ty do Vincent Yang sáng lập và điều hành tuyên bố có thể bắt đầu sản xuất hàng loạt pin thể rắn sớm nhất vào năm 2027.
Với hơn 20 năm nghiên cứu và sản xuất pin, ông Yang chia sẻ: “Tôi đã chế tạo hầu như mọi loại pin. Bạn có thể gọi tôi là một “hóa thạch sống” đối với một số công nghệ cũ hơn”.
Đầu năm nay, ProLogium giới thiệu thế hệ pin thể rắn thứ tư và cho biết sản phẩm mới có chi phí thấp hơn, đồng thời dễ sản xuất hàng loạt hơn so với các thế hệ trước.
Song song với đó, công ty cũng đẩy nhanh kế hoạch mở rộng quy mô. Tháng 2, ProLogium khởi công một siêu nhà máy (gigafactory) tại Dunkirk (Pháp) sau khi nhận khoản hỗ trợ 1,5 tỷ euro từ chính quyền địa phương.

Cuộc đua công nghệ bước sang giai đoạn mới
Theo ông Yang, pin thể rắn tạo ra một cuộc cạnh tranh khác biệt so với pin lithium-ion truyền thống.
Dù CATL cùng nhiều doanh nghiệp khác cũng đang đầu tư mạnh vào lĩnh vực này, công nghệ mới sử dụng vật liệu và quy trình sản xuất khác biệt, khiến tất cả các bên đều phải giải quyết những thách thức kỹ thuật tương tự.
Ông Yang nói: “Chúng tôi đang chạy đua ngay cả với những công ty lớn nhất, dường như đây vẫn là một thách thức kỹ thuật khó giải quyết”.
Cùng với đó, ProLogium không phải doanh nghiệp duy nhất theo đuổi công nghệ pin thể rắn.
Năm 2024, Trung Quốc thành lập Nền tảng Đổi mới Hợp tác Pin Thể rắn (CASIP), quy tụ nhiều nhà sản xuất pin lớn trong nước nhằm đẩy nhanh quá trình nghiên cứu và phát triển.
Bên cạnh đó, Toyota của Nhật Bản, Samsung của Hàn Quốc cùng các startup Mỹ như QuantumScape và Solid Power cũng được xem là những cái tên nổi bật trong lĩnh vực này.
Nhận thấy vai trò ngày càng quan trọng của pin đối với an ninh năng lượng và mục tiêu giảm phát thải, nhiều quốc gia cũng tăng cường chính sách hỗ trợ sản xuất trong nước.
Đạo luật Công nghiệp Net – Zero (phát thải ròng bằng 0) của Liên minh châu Âu đặt mục tiêu đến năm 2030 sẽ đáp ứng 40% nhu cầu pin của khu vực bằng năng lực sản xuất nội địa.
Trong bối cảnh đó, ProLogium lựa chọn Pháp để xây dựng nhà máy đầu tiên ở nước ngoài. Yang cho biết thế hệ pin mới có thể được sản xuất hàng loạt tại đây vào cuối năm 2028.

Không chỉ dành cho xe điện
Việc đặt nhà máy tại Pháp được xem là phù hợp khi châu Âu hiện là một trong những thị trường xe điện lớn trên thế giới. Trên thực tế, ProLogium đã theo đuổi lĩnh vực ô tô từ nhiều năm trước.
Từ năm 2018, công ty hợp tác với các hãng xe Trung Quốc Weltmeister và Enovate để giới thiệu các nguyên mẫu xe sử dụng pin thể rắn.
Tuy nhiên, ông Yang cho biết sự tham gia của ProLogium không được công bố rộng rãi vì Daimler (nay là Mercedes - Benz), một trong những nhà đầu tư lớn của công ty, muốn giữ kín các mối quan hệ hợp tác.
Dù vậy, chi phí vẫn là rào cản lớn đối với việc phổ biến pin thể rắn trên ô tô. Pin hiện chiếm gần một nửa giá thành xe điện, khiến việc sử dụng công nghệ mới trong giai đoạn đầu có thể làm giá xe tăng đáng kể.
Ông Yang cho biết, những ứng dụng đầu tiên của pin thể rắn nhiều khả năng sẽ không phải là ô tô mà là robot và các trung tâm dữ liệu AI.
Ông giải thích thêm rằng, pin đóng góp một phần đáng kể vào chi phí xe điện, trong khi các lĩnh vực khác thì có thể không như vậy. Pin thể rắn dự kiến sẽ được ứng dụng ban đầu trong các lĩnh vực ít nhạy cảm về chi phí hơn, bao gồm robot, thiết bị đeo thông minh, thiết bị hàng không vũ trụ và máy bay không người lái.
Ngoài yếu tố chi phí, tính an toàn cũng được xem là một lợi thế quan trọng của công nghệ mới.
Ông Yang đặt vấn đề: “Nếu xe điện gặp sự cố về pin, bạn có thể đỗ nó bên lề đường và để chiếc xe cháynhưng bạn sẽ đỗ nó ở đâu nếu đó là một chiếc máy bay điện?”
Trong ngắn hạn, phần lớn sản lượng pin thể rắn của ProLogium nhiều khả năng sẽ phục vụ các lĩnh vực mới như robot và trung tâm dữ liệu AI.
Tuy nhiên, ông Yang cho rằng ô tô vẫn sẽ là thị trường lớn nhất trong dài hạn.
Ông dự báo: “Vào năm 2032, có lẽ 60% pin sẽ được dùng cho xe hơi và 40% cho các thị trường mới nổi. Nhưng xét về doanh thu, con số có thể đảo ngược: 40% từ xe hơi và 60% từ các thị trường mới nổi”.
Triển vọng đó cho thấy pin thể rắn không chỉ được kỳ vọng tạo ra bước tiến về công nghệ mà còn có thể định hình lại cục diện cạnh tranh của ngành pin toàn cầu.
Khi công nghệ và năng lực sản xuất trở thành yếu tố quyết định, nhiều doanh nghiệp sẽ có thêm cơ hội tham gia vào một thị trường đang bước sang giai đoạn phát triển mới.
* Nguồn: Wired.
