Cuộc đua cách mạng hóa khoa học xe điện (EV) đang ngày càng nóng lên, trong đó, pin thể rắn, thứ vốn mắc kẹt giữa lý thuyết và lời hứa thương mại hóa trong 5 đến 10 năm tới, đang được nghiên cứu sản xuất trở lại. Chúng được cho là cung cấp mật độ năng lượng cao hơn đáng kể so với pin lithium-ion thông thường, giúp hỗ trợ thế hệ xe điện tiếp theo.
Pin bán rắn
Công ty nghiên cứu Rho Motion của Anh đã chỉ ra một chất xúc tác cho đà phát triển mới của ngành: sự ra mắt những chiếc xe điện bán rắn đầu tiên sử dụng nhiên liệu oxit của Nio và IM Motors của Trung Quốc vào nửa cuối năm ngoái. Một danh sách dài các bên tham gia, với sản lượng hàng loạt dự kiến đạt được trước cuối thập kỷ này.
Một số hãng xe lớn đang cạnh tranh vị trí dẫn đầu trong cuộc đua này bao gồm Volkswagen, tập đoàn Mercedes-Benz, Stellantis, BYD và Nissan, Toyota.
Iola Hughes, người đứng đầu bộ phận nghiên cứu tại Rho Motion, chia sẻ với CNBC qua email rằng: “Nhiều công ty công bố động thái trong lĩnh vực này đang nhắm tới mục tiêu sản xuất thương mại vào năm 2027-2028, trong nhiều trường hợp ban đầu là bán rắn thay vì trạng thái rắn hoàn toàn. Pin bán rắn cung cấp mật độ năng lượng và độ an toàn được cải thiện so với pin lithium-ion thông thường và dễ sản xuất hơn, khiến chúng trở thành cầu nối thiết thực hướng tới công nghệ trạng thái rắn”.
Tuy nhiên, bà nói thêm: “Dĩ nhiên, chúng không đạt được tiềm năng hiệu suất đầy đủ như pin thể rắn về mật độ năng lượng, độ nhỏ gọn và phạm vi hoạt động lâu dài”.
Một số nhà sản xuất ô tô ưa chuộng phát triển pin bán rắn hơn pin thể rắn. Các cell pin này sử dụng thiết kế lai giữa chất điện phân rắn và chất điện phân lỏng.
Ion Storage Systems tại Mỹ vừa đưa một dòng pin bán rắn vào sản xuất thử nghiệm tại Maryland. Pin này được dự đoán có tuổi thọ cao hơn 50%, sạc nhanh và độ an toàn cao nhờ lớp gốm chống giãn nở – bước đi quan trọng tiến gần hơn đến thương mại hóa.
Tuy nhiên, thách thức lớn vô cùng. Theo Reuters, từ nghiên cứu đến thực tế thương mại vẫn còn một khoảng cách rộng lớn. Hàng loạt công ty, kể cả Tesla, chưa bật mí rõ ràng kế hoạch sản xuất pin bán rắn. Các startup như QuantumScape đã chứng minh tiềm năng, song độ khả thi thương mại vẫn phải đợi đến 2026 mới rõ ràng. PitchBook thống kê rằng vốn đầu tư mạo hiểm vào pin bán rắn đã giảm 72% trong năm ngoái.
Dẫu vậy, lạc quan chưa tắt. Thị trường pin bán rắn dự kiến tăng trưởng lên 1,13 USD tỷ USD trong 2025, đạt 4,63 USD tỷ USD trong năm 2029, theo báo cáo của The Business Research Company. Các chuyên gia đánh giá bước đi tiếp theo là thực hiện chiến lược kết hợp – triển khai pin ở các ứng dụng chuyên biệt như thiết bị đeo, sau đó mới tới EV trước khoảng thời gian 2026–2028.
Được biết, việc phát triển pin bán rắn chủ yếu được dẫn đầu bởi các công ty Trung Quốc, chẳng hạn như CATL và các công ty như WeLion, Qingtao Energy và Ganfeng Lithium. Nhà sản xuất xe điện Trung Quốc Nio cũng đã thương mại hóa pin bán rắn 150 kilowatt giờ cho xe điện của mình, với phạm vi hoạt động lên tới 1.000 km. Riêng Ganfeng LiEnergy, một công ty con của Ganfeng Lithium, đang sản xuất pin bán rắn cho xe điện với phạm vi hoạt động là 530 km.
Pin thể rắn
Pin thể rắn chứa chất điện phân rắn, được làm từ các vật liệu như gốm, trái ngược với pin lithium-ion thông thường chứa chất điện phân lỏng. Những người ủng hộ cho rằng công nghệ này cung cấp pin an toàn hơn, rẻ hơn và mạnh hơn cho xe điện, đồng thời cho khả năng sạc nhanh hơn. Pin thể rắn cũng cho phép các nhà sản xuất phương Tây nội địa hóa sản xuất — từ đó dần thoát khỏi chuỗi cung ứng thống trị của Trung Quốc Hughes của Rho Motion cho biết BYD và CATL, vốn đã có chuyên môn sản xuất pin quy mô lớn, được cho là có cơ hội tốt hơn trong việc cung cấp số lượng lớn pin thể rắn. Trong số các nhà sản xuất ô tô phương Tây, BMW và Mercedes có lẽ là những hãng đi đầu trong cuộc đua triển khai công nghệ này.
“Họ không chỉ đầu tư mạnh vào R&D và thử nghiệm nguyên mẫu mà còn đa dạng hóa rủi ro thông qua nhiều quan hệ đối tác. Ví dụ, Stellantis đã hợp tác với Factorial Energy, một công ty đang nghiên cứu pin bán rắn. Sản phẩm đầu tiên của họ có thể sẽ là công nghệ lai thay vì pin rắn hoàn toàn”, Hughes cho biết.
Về phần mình, Nissan cho biết hãng vẫn đang đi đúng hướng để cung cấp pin thể rắn vào năm 2028.
“Chúng tôi vẫn đang tiếp tục nghiên cứu và bám sát kế hoạch. Câu hỏi đặt ra là liệu thị trường có sẵn sàng cho điều đó hay không và khi nào thì nên đầu tư mạnh vào việc triển khai loại công nghệ này. Đây là điều chúng tôi đang xem xét rất kỹ lưỡng”, Ivan Espinosa, CEO của Nisaan, chia sẻ với CNBC tháng trước.
“Bạn không nên đầu tư quá mức khi thị trường chưa sẵn sàng đón nhận. Về mặt công nghệ, chúng tôi vẫn đang nỗ lực đi đúng hướng, nhưng có lẽ chúng tôi cần cân nhắc kỹ lưỡng thời điểm thích hợp để bắt đầu triển khai công nghệ này trên diện rộng”, ông nói thêm.
Ở chiều ngược lại, sự cường điệu về công cuộc thương mại hóa pin thể rắn trong xe điện đã đi đến hồi kết. Connor Watts, nhà phân tích nguyên liệu thô cho pin tại Fastmarkets, chia sẻ với CNBC qua email rằng: “Tâm lý đã trở nên trầm trọng hơn khi các nhà lãnh đạo phương Tây như Quantumscape được VW hậu thuẫn trì hoãn việc cung cấp sản phẩm và thay đổi mốc thời gian sau những vấn đề công nghệ dai dẳng, khiến ngành công nghiệp này ngày càng trở nên yếu kém mặc dù vẫn tiếp tục đạt được tiến bộ”.
Hơn nữa, Watts cho biết những cải tiến trong công nghệ hiện tại càng làm giảm sự quan tâm đến việc tiếp tục theo đuổi pin thể rắn.
Ví dụ, CATL cho biết vào tháng 4 rằng họ đã phát triển một loại pin lithium-ion phosphate (LFP) có khả năng tăng thêm 520 km (323 dặm) phạm vi lái xe chỉ sau năm phút sạc. Thông báo gây chấn động này được đưa ra chỉ một tháng sau khi BYD công bố hệ thống sạc siêu nhanh của riêng mình.
Cả hai đột phá này đều giải quyết tận gốc nỗi lo lắng về phạm vi hoạt động - nỗi sợ rằng pin xe điện sẽ hết điện trên đường và là điểm nghẽn lớn khiến người tiêu dùng không muốn chuyển sang sử dụng xe điện. Watts cho biết: “Chi phí cao của pin thể rắn ngày càng khó chấp nhận khi các công nghệ hiện tại bắt đầu có thông số kỹ thuật ngày càng giống nhau. Nếu những hứa hẹn về pin thể rắn không được cải thiện, giá trị đề xuất và cơ hội đầu tư sẽ suy yếu đáng kể”.
Theo: WSJ, Reuters
.png "Elon Musk 'thất sủng', CEO công ty 4.000 tỷ USD trở thành cầu nối mới giữa 2 nền kinh tế lớn nhất thế giới")
