.jpg "Sạc siêu nhanh: “Kẻ đốt cháy” tuổi thọ pin xe điện")
.jpg "\"Cuộc chơi\" không cân sức trong ngành pin xe điện")
Gửi bình luận
Nhân loại chỉ còn cách công nghệ pin thể rắn khoảng 2 năm nữa. Khi pin thể rắn sẽ trở nên phổ biến, sẽ là dấu chấm hết cho kỷ nguyên pin lithium-ion và cháy nổ cũng không còn?
Hàng loạt các nhà sản xuất ô tô và điện tử lớn như Toyota, BMW, Mercedes-Benz, Hyundai, Panasonic, Samsung, LG.. đang đầu tư mạnh mẽ vào pin thể rắn cho thấy tầm quan trọng của công nghệ này.
Tập đoàn Toyota cho biết, pin thể rắn do hãng xe này phát triển, đã được Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản thông qua, cho phép sản xuất. Pin thể rắn của Toyota có những ưu điểm đáng chú ý, đó là chỉ cần sạc khoảng 10 phút sẽ đầy và ô tô có thể đi được 1.000 km. Toyota cho biết, sẽ bắt đầu sản xuất loại pin này từ năm 2026 theo hướng triển khai dần. Công suất sản xuất ban đầu khá hạn chế, nhưng sẽ tăng lên vào năm 2027 hoặc 2028 và sẽ sản xuất hàng loạt từ năm 2030 trở đi.
Tập đoàn Samsung đã giới thiệu loại pin mới, có thể giúp ô tô chạy được quãng đường 966 km chỉ với 9 phút sạc. Pin thể rắn mới của Samsung nhẹ, nhỏ và an toàn hơn so với pin lithium-ion hiện nay. Mật độ năng lượng pin thể rắn của Samsung là 500Wh/kg, cao hơn nhiều so với mức trung bình hiện tại 270Wh/kg của pin lithium-ion. Samsung cho biết, họ bắt đầu chạy thử nghiệm cho dòng pin thể rắn trên ô tô. Tiến tới sản xuất hàng loạt vào năm 2027.
Như vậy nhân loại chỉ còn cách công nghệ pin thể rắn khoảng 2 năm nữa. Hiện công nghệ pin lithium ion, hay còn gọi là pin thể lỏng đang phổ biến. Với thiết kế có hai điện cực kim loại rắn, đặt vào trong chất điện phân lỏng. Khi sạc, các hạt ion chuyển động từ điện cực âm sang điện cực dương và khi xả thì theo chiều ngược lại. Tuy nhiên, khả năng trữ năng lượng của pin lithium ion được cho là đã tới hạn. Nếu muốn tăng dung lượng chứa, khối lượng pin trở sẽ nên lớn. Lắp đặt trên ô tô điện sẽ làm tăng trọng lượng, tăng chi phí và giảm khả năng vận hành. Không những thế, với pin thể lỏng, thời gian nạp đầy năng lượng kéo dài và tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ.
Ngược lại, pin thể rắn sử dụng chất điện phân rắn, thay thế cho chất điện phân lỏng. Với thiết kế pin thể rắn, cả điện cực dương, điện cực âm và chất điện phân đều là những mảnh kim loại, hợp kim hoặc vật liệu tổng hợp ở thể rắn. Trong pin thể rắn, các cực dương, cực âm và chất điện phân được xếp thành ba lớp phẳng chồng lên nhau thay vì nhúng các điện cực trong chất điện phân lỏng.
Do không sử dụng chất điện phân lỏng, vốn là một thành phần có nguy cơ bắt lửa. nên pin thể rắn là loại bỏ gần như hoàn toàn nguy cơ cháy nổ hay rò rỉ hóa chất. Đây là một bước tiến lớn về mặt an toàn. Bên cạnh đó, cấu trúc rắn này cũng giúp pin có độ bền cao hơn và hoạt động ổn định trong các điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Hiệu suất của pin thông thường sẽ bị suy giảm rõ rệt khi trời quá lạnh hoặc quá nóng, nhưng pin thể rắn ít bị ảnh hưởng bởi những yếu tố này, đảm bảo khả năng vận hành nhất quán.
Lợi ích lớn mang tính đột phá của pin thể rắn chính là mật độ năng lượng và tốc độ sạc. Những viên pin sử dụng chất điện phân rắn, có kích cỡ nhỏ hơn nhưng có mật độ năng lượng lớn hơn so với pin thể lỏng, giúp trọng lượng những chiếc ô tô điện có thể giảm tới 50% so với hiện nay, nhưng lại đi quãng đường xa hơn và thời gian sạc nhanh như đổ xăng.
Với những lợi thế to lớn như vậy, cuộc đua thương mại hóa pin thể rắn đang “nóng” lên từng ngày. Nhiều tập đoàn lớn đã đặt mục tiêu tiên phong trong cuộc đua quan trọng này. Dự báo từ giới chuyên gia cho biết, tới năm 2030 pin thể rắn sẽ trở nên phổ biến và đặt dấu chấm hết cho kỷ nguyên pin lithium-ion.
