Pin lithium-ion trên ô tô sẽ sớm lỗi thời, nhường chỗ cho pin thể rắn: VinFast đã sớm biết điều này

Pin lithium-ion hiện là nguồn năng lượng chính cho hàng loạt mẫu xe điện trên thị trường, tuy nhiên theo thời gian pin lithium-ion sẽ không còn là lựa chọn phù hợp nhất để sản xuất ô tô điện nữa.

Lý do là vì loại pin sử dụng chất điện phân dạng lỏng này có một số điểm hạn chế như độ ổn định thấp ở điều kiện nhiệt độ cao có thể sinh ra cháy nổ, hiệu năng suy giảm khi làm việc ở môi trường lạnh giá, kích thước lớn và nặng ảnh hưởng đến khả năng vận hành của xe. Chưa kể, pin lithium-ion của ô tô điện cũng bị giảm dung lượng sau khi sử dụng một thời gian, khả năng sạc nhanh cũng kém hơn.

Tất nhiên, các nhà sản xuất ô tô đều biết những điểm yếu này của pin lithium-ion, vì vậy, hầu hết các hãng xe lớn đều đã bắt tay vào việc tìm kiếm giải pháp thay thế, nghiên cứu, phát triển các loại pin tốt hơn.

Một trong số đó là pin thể rắn (solid-state) sử dụng các vật liệu rắn có thành phần tương tự thủy tinh, gốm… để làm chất điện phân cho cụm pin, điều này sẽ giúp pin thể rắn có thể tích ít hơn, thiết kế nhỏ gọn và nhẹ hơn, đồng thời lại cho khả năng tích trữ năng lượng tốt hơn (dung lượng gấp 2-10 lần so với pin lithium-ion).

Bên cạnh đó, pin thể rắn cũng không cần hệ thống làm mát phức tạp như pin lithium-ion, từ đó giúp tối giản khâu sản xuất và cắt giảm khối lượng xe. Cấu tạo sử dụng vật liệu điện phân rắn còn giúp công nghệ pin mới an toàn hơn, có độ bền cao hơn, ít bị chai pin và ít giảm khả năng sạc.

Theo Motortrend, một mẫu xe điện phổ thông dùng pin thể rắn có thể di chuyển 480 km khi được sạc đầy sau 15 phút. Cụm pin thể rắn có thể giữ được 80% dung lượng ban đầu sau khoảng 800 chu kỳ sạc (tương đương quãng đường 240.000 km).

Có nhiều ưu điểm là thế vậy thì tại sao đến nay pin thể rắn vẫn chưa được ứng dụng trong ngành công nghiệp ô tô? Nguyên nhân chính nằm ở vấn đề lựa chọn vật liệu phù hợp để làm chất điện phân nhằm cung cấp đủ công suất điện cho động cơ xe điện vận hành.

Toyota là thương hiệu đầu tiên nghiên cứu, phát triển pin thể rắn tuy nhiên hãng này cho biết những chiếc xe điện thương mại trang bị pin thể rắn của hãng sẽ không được giới thiệu trước năm 2030.

Trong khi đó, Nissan cũng đang âm thầm phát triển một loại pin thể rắn riêng dành cho các mẫu xe điện mới, Ford và BMW sẽ bắt đầu thử nghiệm loại pin thể rắn mới trên xe nguyên mẫu vào đầu năm 2022, hai nhà sản xuất này đã hợp tác với nhau từ năm 2017 bằng việc đầu tư vào công ty Solid Power.

Không để thụt lùi với thế giới, tại Việt Nam, VinFast đã có những bước chuẩn bị để đón đầu cho công nghệ pin thể rắn. Cụ thể, hãng xe Việt đã bắt tay với công ty Đài Loan ProLogium để thành lập liên doanh sản xuất pin thể rắn cho các mẫu ô tô điện tại Việt Nam.

Thậm chí, VinFast còn muốn tìm ra một công nghệ pin khác có khả năng sạc siêu nhanh, cho khả năng nạp 80% dung lượng trong 5 phút thông qua đối tác StoreDot (một công ty sản xuất pin lithium-ion của Israel), họ thay thế chổi than trong điện cực của pin bằng hạt nano và một số vật liệu đặc biệt để tăng tốc độ sạc.

Nguyễn Oanh