Pin thể rắn - Nhân tố định đoạt tương lai xe điện

Cuộc đua giữa các nhà sản xuất xe điện toàn cầu về bản chất đã thu bé lại thành cuộc đua về công nghệ pin. Lí do bởi đây chính là yếu tố quyết định một chiếc xe điện có thể đi bao xa và sạc trong bao lâu. Nếu quãng đường ô tô điện đi trong một lần sạc tương đương một bình xăng và thời gian sạc chỉ còn tính bằng phút, kỉ nguyên của xe điện thực sự bắt đầu.

Xe điện hiện tại chủ yếu sử dụng pin lithium-ion. Nhưng khi pin lithium-ion đã đi đến giới hạn, thậm chí trở thành rào cản, thì pin thể rắn (solid-state battery - SSB) được coi là nhân tố quyết định người chiến thắng.

Pin thể rắn vượt trội hơn hẳn so với pin lithium-ion khi có mật độ năng lượng cao hơn, độ an toàn lớn hơn, thời gian sạc nhanh hơn, trọng lượng thấp hơn và tuổi thọ dài hơn. Pin thể rắn cũng hứa hẹn ít thoát nhiệt - vốn là nguy cơ gây hỏa hoạn. Với cùng kích thước, pin thể rắn sẽ tăng phạm vi hoạt động của chiếc Volkswagen E-Golf lên khoảng 750 km/1 lần sạc so với 300 km hiện tại của pin lithium-ion, ElectronicDesign dẫn chứng.

Theo Matt DeLorenzo, một nhà quan sát lâu năm về các xu hướng xe hơi và là biên tập viên cao cấp tại Kelley Blue Book, pin thể rắn còn có khả năng loại bỏ các hệ thống kiểm soát nhiệt đắt tiền đang được sử dụng với pin lithium-ion. Hiện tại, Tesla đang nắm giữ lợi thế về xe điện nhờ sở hữu hệ thống kiểm soát nhiệt và điều khiển điện tử. Với pin thể rắn, các nhà sản xuất xe điện sẽ được đặt ngang hàng với nhau trên đường đua.

"Pin thể rắn là bước đột phá lớn đưa xe điện phát triển song song với xe xăng. Nó giống như một 'viên đạn bạc' định đoạt tương lai xe điện", chuyên gia DeLorenzo so sánh.

Nghiên cứu về pin thể rắn khởi đầu từ cuối những năm 1950 nhưng đến nay mới chỉ được ứng dụng rất khiêm tốn dưới dạng pin siêu nhỏ (micro battery - kích thước chỉ bằng đầu tăm nhưng mạnh gấp 5 lần các loại pin thông thường và có tuổi thọ tới 15 năm) dành cho các cảm biến. Thật không may, vật liệu và phương pháp sản xuất micro battery cực kỳ khó áp dụng để sản xuất pin thể rắn cỡ lớn.

Tuy nhiên, thời gian gần đây, cuộc đua trong lĩnh vực xe điện đã thúc đẩy mạnh mẽ những nghiên cứu và thử nghiệm sản xuất SSB cỡ lớn. Theo ElectronicDesign, hiện có tới hơn 100 công ty và đơn vị R&D tham gia phát triển pin thể rắn. Dẫn đầu là những tên tuổi đình đám như Ionic Materials, QuantumScape, Sion Power, Solid Power hay ProLogium…

Một xu hướng đáng chú ý trong cuộc đua phát triển pin thể rắn là sự bắt tay giữa các "ông lớn". Tesla hợp tác với Panasonic, Volkswagen chọn QuantumScape, Ford và BMW đang làm việc cùng Solid Power, Mercedes-Benz bắt tay Hydro-Quebec... Đây được xem là một động lực thúc đẩy loại pin "thần thánh" cho xe điện sớm ra đời, dự báo không sớm hơn năm 2023.

Hãng xe Việt đón đầu công nghệ nhờ lợi thế đi sau

Chuyển dịch từ xe xăng sang xe điện được xem là một xu thế tất yếu nhưng mức độ sẵn sàng và khả năng tăng tốc của mỗi hãng xe lại rất khác nhau. Với các hãng xe truyền thống tuổi đời vài chục, thậm chí là hơn trăm năm, cuộc chuyển mình lại càng khó khăn.

"Tham gia một cách thực sự vào lĩnh vực xe điện là một cuộc chuyển mình rất tốn kém cho các nhà sản xuất truyền thống", Al Bedwell, Giám đốc hệ thống truyền động toàn cầu của LMC Automotive, nói với CNN. "Họ không thể ngừng ngay lập tức cả hệ thống, vốn là nguồn thu chính".

Đó là lí do nhiều hãng xe lớn tỏ ra dè dặt với lộ trình dừng hẳn sản xuất xe xăng. Họ cần một khoảng thời gian lớn để thay đổi đường ray cũ.

Cũng theo CNN, trên đường đua xe điện, những hãng xe mới nổi như Tesla có lợi thế hơn hẳn các đối thủ truyền thống do "không phải mang theo hành lý". Tesla không phải gồng gánh trên vai hệ thống sản xuất xe xăng cồng kềnh cùng mạng lưới phân phối rộng khắp đã vận hành nhiều chục năm. Ngoài ra, trong lúc các hãng xe già cỗi còn đang loay hoay chuyển đổi và lựa chọn công nghệ phù hợp với hệ thống sản xuất đã cũ kỹ thì Tesla đã vượt lên rất xa nhờ nhanh chóng nắm bắt và khả năng tích hợp các công nghệ tiên tiến nhất.

Về điểm này, các chuyên gia nhận định, hãng xe Việt VinFast có những bước đi tương đồng với Tesla. Tesla hoàn toàn không sản xuất xe xăng; còn VinFast, ngay từ khi ra mắt, đã định hướng trở thành hãng xe điện. Những chiếc xe điện đầu tiên của hãng dự kiến sẽ được bàn giao cho khách vào cuối năm 2021, tức là chỉ sau 3 năm thương hiệu này ra mắt. VinFast còn giống Tesla khi triển khai hệ thống trạm sạc rộng khắp, dù chưa bàn giao xe, nhằm đem lại sự thuận tiện cho khách hàng, thay vì chỉ tập trung phát triển tính năng xe.

Đặc biệt, với lợi thế của người đi sau, VinFast có cơ hội lựa chọn những công nghệ hiện đại nhất để tránh tình trạng chắp vá và tránh lặp lại những sai lầm của người đi trước. Mới đây nhất, hãng xe Việt công bố hợp tác với ProLogium, đơn vị đầu tiên trên thế giới có dây chuyền thử nghiệm công nghệ pin thể rắn ứng dụng cho ô tô. Với cú bắt tay này, VinFast sẽ trở thành một trong những nhà sản xuất đầu tiên nắm trong tay chìa khóa của tương lai xe điện. Đặc biệt, thỏa thuận hợp tác với ProLogium còn cho phép VinFast tự sản xuất SSB.

"Người đi sau có lợi thế rất lớn là phát triển bằng con đường tắt, đón đầu để tiến thẳng vào giai đoạn công nghệ tiến bộ nhất thay vì phải vất vả dò dẫm từ đầu", chuyên gia ô tô Lê Thọ Phú đánh giá.

Vị chuyên gia lâu năm cũng cho rằng, việc lựa chọn pin thể rắn cho các sản phẩm của mình cho thấy tính toán khôn ngoan và tầm nhìn chiến lược của hãng xe Việt. Trong khi nhiều hãng vẫn đang ưu tiên xe hybrid, còn với xe điện thì vẫn chỉ vẫn chỉ tập trung vào loại pin lithium-ion truyền thống, thì VinFast đã tiến một bước dài với loại pin "đến từ tương lai".

"Giống Tesla, VinFast cho thấy hướng đi rất bài bản và đúng đắn nhằm tự chủ về công nghệ, đặc biệt là công nghệ lõi, và tự chủ về sản xuất. Khi kỉ nguyên xe điện thực sự mở ra, những hãng đi đầu như Tesla hay VinFast chắc chắn đã ở phía bên kia của cánh cửa", ông Phú kết luận.

Tác giả: Trường Thịnh

Nguồn tin: Báo Dân trí