Ô tô điện sạc pin nhanh như đổ xăng, thay đổi “cuộc chơi”?

Tập đoàn công nghệ Huawei vừa công bố bằng sáng chế pin thể rắn, sử dụng chất điện phân sunfua. Loại pin này có mật độ năng lượng gấp 2-3 lần so với pin lithium-ion truyền thống, hứa hẹn giúp tăng phạm vi di chuyển của xe điện lên tới 3.000 km sau 5 phút sạc đầy. Bên cạnh mục tiêu tăng mật độ năng lượng, Huawei cũng nhấn mạnh vào việc nâng cao độ an toàn và tuổi thọ pin với công nghệ mới. Đây là hai yếu tố then chốt để đưa công nghệ này ra thị trường quy mô lớn. Dẫu vậy, phạm vi hoạt động 3.000 km và khả năng sạc cực nhanh trong 5 phút mà Huawei công bố được giới chuyên gia nhận định chỉ là con số lý thuyết. Trên thực tế, việc đạt được hiệu suất này còn gặp nhiều rào cản lớn, đặc biệt là do cơ sở hạ tầng sạc hiện tại chưa đáp ứng được bên cạnh chi phí triển khai cao.

Tại Trung Quốc, "ông lớn" BYD mới đây đã công bố trình làng công nghệ mới, giúp xe điện tiến thêm một bước. Đó là công nghệ Super e-Platform, đạt công suất sạc lên đến 1.000kW, có thể cung cấp phạm vi di chuyển thêm 400 km chỉ sau 5 phút cắm sạc. Theo lý giải từ đại diện BYD, bí quyết của công nghệ mới nằm ở bộ sạc nhanh Megawatt Flash Charger, được làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng. Để phù hợp với việc sạc công suất cao, BYD đã tự phát triển chip nguồn silicon carbide thế hệ mới. Đây là chíp có mức điện áp định mức cực cao, lên tới 1.500V.

Hầu hết xe điện vẫn sử dụng công nghệ 400V và không thể xử lý công suất sạc lớn hơn 200kW. Một số xe có thể xử lý được, ví dụ như các xe dùng nền tảng khung gầm E-GMP của Hyundai-Kia, sử dụng công nghệ 800V và có thể dùng sạc có công suất lên tới 350kW. Vì vậy đây là thông tin gây bất ngờ của BYD. Việc xây dựng những trạm sạc lên tới 1.000 kW không hề dễ dàng và rất tốn kém.

Cũng tại Trung Quốc, thương hiệu Zeekr thuộc tập đoàn Geely của Trung Quốc đã chính thức giới thiệu mẫu xe điện 007 dành cho năm 2025. Điểm nổi bật nhất trên mẫu xe này đó là bổ sung cụm pin lithium iron phosphate (LFP) mới mang tên Golden Battery hay Golden Brick, do Zeekr tự phát triển. Đây là công nghệ pin thế hệ thế thứ hai của hãng, cho khả năng sạc từ 10% lên 80% chỉ trong 10,5 phút. Theo nhà sản xuất, phạm vi di chuyển của hai phiên bản Zeekr 007 là 688 km đến 870. Chiếc xe này có thể đi thêm khoảng 610 km chỉ sau 15 phút sạc.

Tại Anh, Công ty RML đã được cấp phép để sản xuất hàng loạt pin xe điện có công suất cực cao, có thể sạc đầy chỉ trong 18 giây. Công ty RML hiện có loại pin VarEVolt có thể cung cấp 6 kilowatt cho mỗi kilogam. Pin này thuộc hạng C 200, nghĩa là có khả năng sạc đầy hoặc xả hoàn toàn trong khoảng 18 giây. Hiện tại, công ty RML chỉ sản xuất một số ít pin VarEVolt, cung cấp năng lượng cho siêu xe hybrid Czinger 21C sắp sản xuất. Nhưng đang hướng tới sản lượng lớn, không chỉ giới hạn ở mẫu xe Czinger 21C, dòng xe thể thao hạng sang chỉ sản xuất 80 chiếc trong lần sản xuất đầu tiên.

Tại Mỹ, một nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Michigan vừa công bố công nghệ pin mới, được đánh giá là có tiềm năng thay đổi toàn bộ cục diện ngành xe điện. Điểm nổi bật của công nghệ này nằm ở khả năng sạc cực nhanh mà không cần thiết kế lại toàn bộ hệ thống pin hay dây chuyền sản xuất. Nhóm nghiên cứu sử dụng tia laser để tạo các rãnh siêu nhỏ trong lớp anode graphite, một bộ phận quan trọng trong pin. Những rãnh này giúp ion lithium di chuyển dễ dàng và đồng đều hơn trong quá trình sạc và xả, từ đó tăng tốc độ sạc cũng như độ ổn định của pin. Vào mùa động, nhiệt độ xuống thấp, việc sạc pin thường kéo dài do bề mặt điện cực của pin thường hình thành lớp kim loại lithium không mong muốn, gây cản trở dòng ion, giảm hiệu suất sạc. Để khắc phục tình trạng này, nhóm nghiên cứu đã phát triển thêm một lớp phủ siêu mỏng chỉ dày khoảng 20 nanomet làm từ hợp chất lithium borate-carbonate. Lớp phủ này có vai trò như một màng lọc tinh vi, ngăn sự hình thành lớp kim loại không mong muốn và bảo vệ điện cực trong điều kiện khắc nghiệt. Khi hai cải tiến trên được kết hợp, hiệu quả đạt được vượt xa mong đợi. Thời gian sạc trong điều kiện lạnh từ 1% lên 100% chỉ hết 4 phút.

Tại Nhật Bản, Tập đoàn Toyota từng gây chú ý khi ra mắt nguyên mẫu pin thể rắn vào năm 2023 với tầm hoạt động 1.200 km và thời gian sạc 10 phút, dự kiến thương mại hóa trong vòng 5 năm.

Nếu những công nghệ này trở thành hiện thực và được áp dụng rộng rãi, nó sẽ làm thay đổi cách người tiêu dùng nhìn nhận về xe điện. Nỗi lo chờ đợi hàng giờ để sạc xe sẽ không còn, kể cả vào mùa đông. Với thời gian sạc chỉ vài phút, xe điện có thể thực sự sánh ngang xe xăng về sự tiện lợi, mở đường cho sự bùng nổ trong tiêu dùng và sản xuất. Hy vọng những công nghệ này sẽ là đòn bẩy quan trọng thúc đẩy làn sóng chuyển đổi sang phương tiện điện hóa.

HẢI LINH