Sắp xuất hiện loai pin ô tô điện thể rắn có tuổi thọ 40 năm, dài hơn vòng đời trung bình của chính chiếc xe

Hãng xe Nhật Bản Toyota đang khiến cả ngành công nghiệp ô tô phải chú ý khi công bố mục tiêu phát triển loại pin thể rắn (solid-state battery) có tuổi thọ lên tới 40 năm — một con số vượt xa mọi tiêu chuẩn hiện tại của ngành và thậm chí có thể kéo dài hơn tuổi thọ trung bình của chính chiếc xe. 

Theo chia sẻ của ông Keiji Kaita, Chủ tịch Trung tâm Phát triển Công nghệ Trung hòa Carbon của Toyota, công nghệ này đang trong giai đoạn thử nghiệm và dự kiến sẽ được thương mại hóa vào khoảng năm 2027–2028. Nếu thành công, đây sẽ là một trong những bước tiến lớn nhất trong lịch sử phát triển xe điện, giúp xóa bỏ nỗi lo lớn nhất của người dùng hiện nay: pin xuống cấp nhanh chóng sau vài năm. 

Trong khi phần lớn pin lithium-ion hiện tại chỉ có tuổi thọ thực tế khoảng 8–10 năm, và giữ được khoảng 80% dung lượng sau 1.000–2.000 chu kỳ sạc, thì con số mà Toyota hướng tới tương đương bốn thập kỷ hoạt động ổn định, gấp 4–5 lần tiêu chuẩn thông thường.

Theo ông Kaita, mục tiêu này không chỉ mang ý nghĩa kỹ thuật mà còn là “cam kết môi trường lâu dài”. Khi pin có thể kéo dài tới 40 năm, nhu cầu thay pin và xử lý pin thải sẽ giảm mạnh, qua đó giúp giảm phát thải carbon trong toàn bộ vòng đời xe điện. Bên cạnh đó, tuổi thọ pin dài hơn đồng nghĩa với việc các loại xe có thể được tái sử dụng hoặc chuyển đổi mục đích, chẳng hạn từ xe cá nhân sang xe lưu trữ năng lượng tại nhà, mà không lo hiệu năng suy giảm.

Công nghệ pin thể rắn mà Toyota đang phát triển khác biệt đáng kể so với pin lithium-ion truyền thống. Thay vì sử dụng chất điện giải dạng lỏng dễ cháy, pin thể rắn sử dụng vật liệu rắn, vừa an toàn hơn vừa cho phép mật độ năng lượng cao hơn nhiều. Điều này có thể giúp xe điện sạc đầy trong thời gian ngắn hơn, đi được quãng đường xa hơn, đồng thời giảm nguy cơ cháy nổ. Tuy nhiên, thách thức lớn nhất hiện nay là chi phí sản xuất và độ ổn định của các vật liệu rắn khi hoạt động ở nhiệt độ cao hoặc trong điều kiện sạc nhanh.

Trong nhiều năm qua, Toyota vốn bị xem là “chậm chân” trong cuộc đua xe điện, khi vẫn tập trung vào xe hybrid thay vì EV thuần túy. Nhưng bước đi mới này cho thấy hãng đang đặt cược lớn để bứt phá. Theo InsideEVs, Toyota hiện có hàng trăm bằng sáng chế liên quan đến pin thể rắn — nhiều hơn bất kỳ hãng xe nào khác trên thế giới — và đang đầu tư mạnh vào các trung tâm nghiên cứu tại Nhật Bản, Mỹ và châu Âu để rút ngắn thời gian thương mại hóa.

Dù vậy, giới chuyên gia vẫn tỏ ra thận trọng. Tuổi thọ 40 năm hiện mới chỉ được chứng minh trong các mô hình thử nghiệm quy mô nhỏ, chưa có dữ liệu thực tế dài hạn. Các yếu tố như nhiệt độ, điều kiện sạc, và thói quen sử dụng có thể ảnh hưởng lớn đến độ bền của pin. Một số nhà phân tích cho rằng, ngay cả khi Toyota đạt được 60–70% mục tiêu, tức khoảng 25–30 năm tuổi thọ, thì đó vẫn là một thành công mang tính đột phá.

Thách thức khác là chi phí. Pin thể rắn hiện có chi phí sản xuất cao gấp nhiều lần so với pin lithium-ion. Toyota thừa nhận rằng những thế hệ đầu tiên của công nghệ này sẽ có giá thành cao, chỉ phù hợp cho xe cao cấp, trước khi được mở rộng sang các dòng xe phổ thông. Dù vậy, công ty kỳ vọng nhờ quy mô sản xuất lớn và cải tiến chuỗi cung ứng, giá pin thể rắn sẽ giảm dần để có thể cạnh tranh vào cuối thập kỷ này.

Theo: Car Expert