Doanh nghiệp khởi nghiệp nỗ lực cải tiến công nghệ phát triển xe điện giá rẻ

ANH TRÀ• 17/03/2024 04:34

Coreshell, một Công ty khởi nghiệp ở California về vật liệu pin đã sử dụng silicon thay thế than chì để sản xuất pin với khả năng tăng năng lượng gấp 10 lần mà giá thành không tăng.

Loại pin silicon dùng cho xe điện được Coreshell tích cực nghiên cứu

Theo Jonathan Tan, Giám đốc điều hành của Coreshell chia sẻ, Silicon lưu trữ năng lượng gấp 10 lần so với than chì và nó có đủ số lượng cũng như chất lượng.

Đây là con đường khả thi duy nhất để sản xuất pin xe điện tầm xa, chi phí thấp và có thể mở rộng quy mô nhanh chóng bằng cách sử dụng chuỗi cung ứng nội địa 100%.

"Tuy nhiên, cho đến nay là chưa ai có thể khai thác được sức mạnh của silicon luyện kim, đồng thời những thách thức về chi phí cao và quy mô của cực dương Silicon tổng hợp dựa trên công nghệ cao hoặc dựa trên silane đã ngăn cản ngành công nghiệp này hưởng lợi từ tiềm năng thực sự của nó", CEO Coreshell nói.

Dự báo về xe điện giá rẻ đang dựa vào dòng cải tiến công nghệ ổn định, bao gồm cả vật liệu pin tốt hơn. Silicon có tiềm năng thay thế than chì ở cực dương, cực âm của pin lithium-ion.

Cả silicon và than chì đều chấp nhận và lưu trữ các ion lithium khi sạc pin. Mặc dù silicon có thể chứa được nhiều hơn nhưng vẫn có nhược điểm.

>>Khởi nghiệp Quốc gia năm 2023: Dự án Pin Nhiên Liệu Đa Ứng Dụng

Khi sạc, cực dương có xu hướng phồng lên. Cực dương than chì chỉ hơi phồng lên một chút và chúng khá đàn hồi khi khởi động. Nhưng khi cực dương silicon được sạc, chúng có thể phồng lên như quả bóng bay gấp nhiều lần kích thước ban đầu. Nếu không có thứ gì đó bù đắp cho điều đó, cực dương có thể bị vỡ vụn sau các chu kỳ sạc và phóng điện liên tiếp.

Tuy nhiên, tiềm năng cải thiện pin của silicon vẫn khiến một số công ty khởi nghiệp đang nỗ lực giải quyết các vấn đề của nó. Hầu hết các phương pháp tiếp cận đều liên quan đến các cấu trúc vi mô chuyên dụng để điều chỉnh xu hướng giãn nở của silicon.

Để tạo ra công thức độc quyền của mình, các công ty này sử dụng phiên bản kim loại tinh tế hơn và đắt tiền hơn. Do đó, cực dương silicon cho đến nay vẫn được nhắm đến các thị trường nơi mức giá cao có thể dễ dàng hấp thụ hơn, bao gồm cả thiết bị điện tử tiêu dùng và xe điện cao cấp.

Đội ngũ lãnh đạo Coreshell

Hiện nay, 3/4 chuỗi cung ứng cực dương than chì của thế giới chạy qua Trung Quốc . Điều đó đã đặt các nhà sản xuất pin và ô tô vào tình thế khó khăn. Để đủ điều kiện nhận các khoản tín dụng thuế đối với xe điện, Đạo luật Giảm lạm phát yêu cầu tỷ lệ phần trăm tối thiểu nguyên liệu pin phải đến từ các nguồn trong nước hoặc từ các quốc gia mà Hoa Kỳ có hiệp định thương mại tự do; tỷ lệ đó dự kiến sẽ tăng lên 90% vào năm 2028.

Vì silicon có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn nên pin có dung lượng tương đương cần ít vật liệu hơn so với than chì. Dựa trên điều đó, Coreshell ước tính rằng Hoa Kỳ cần có đủ silicon luyện kim để đáp ứng nhu cầu. Và vì silicon luyện kim cũng có giá thành thấp hơn than chì nên nó có khả năng thay thế hoàn toàn than chì của Trung Quốc.

Sản phẩm đầu tiên của Coreshell sẽ là cực dương silicon kết hợp với cực âm lithium-iron-phosphate (LFP). Cực âm LFP rẻ hơn và an toàn hơn so với các chất hóa học khác được sử dụng trong xe điện, chẳng hạn như niken-mangan-coban (NMC), và các thành phần này có sẵn rộng rãi hơn bên ngoài Trung Quốc. Do đó, các nhà sản xuất ô tô đã xem xét LFP lần thứ hai, nhưng họ đã từ chối triển khai rộng rãi vì nó lưu trữ ít năng lượng hơn NMC.

>>Startup dùng AI tối ưu pin xe điện

Coreshell lên kế hoạch mở rộng quy mô và thương mại hóa công nghệ, thị trường ban đầu của công ty khởi nghiệp này là phương tiện di chuyển điện tử, bao gồm xe đạp điện, xe máy điện và xe đẩy chạy điện trên cồn cát

Coreshell phải trải qua các giai đoạn đánh giá nghiêm ngặt cần thiết để trở thành nhà cung cấp ô tô. Tan cho biết công ty của anh đang có kế hoạch cung cấp mẫu A cho các đối tác vào năm 2025 và hy vọng sẽ có xe điện vào cuối thập kỷ này.

Đến năm 2025, các đối thủ cạnh tranh của nó là Sila và Group14 dự kiến sẽ được sản xuất thương mại. Đúng là vật liệu làm cực dương silicon của họ sẽ có giá cao hơn, nhưng họ sẽ có lợi thế về quy mô và kinh nghiệm để giúp giảm chi phí.