Nhiều người yêu thích xe điện đang mong chờ rằng pin thể rắn thế hệ tiếp theo sẽ sớm thay đổi thế giới ô tô điện. Nếu theo dõi tin tức, có vẻ như công nghệ này sắp đến gần. Những bộ pin mới này hứa hẹn mang lại quãng đường di chuyển dài hơn và thời gian sạc cực nhanh. Tuy nhiên, CATL, nhà sản xuất pin lớn nhất thế giới, đã đưa ra một cảnh báo lớn về thực tế - Tiến sĩ Robin Zeng, chủ tịch của Công ty TNHH Công nghệ Amperex Đương đại (CATL), cho biết rằng công nghệ thể rắn thực sự để thương mại hóa vẫn còn nhiều năm nữa.
Các tín đồ đang rất kỳ vọng vào một cuộc cách mạng diễn ra ngay lập tức, nhưng thực tế kỹ thuật thường diễn ra chậm hơn nhiều. CATL tin rằng ngành công nghiệp không thể đạt được thương mại hóa thực sự cho đến khi sản lượng đạt ngưỡng 1 triệu xe. Theo dự đoán của công ty, các nhà sản xuất sẽ không đạt được khối lượng này trước năm 2030. Khi những bộ pin này cuối cùng được ra mắt, chúng sẽ không xuất hiện trên những chiếc xe điện giá rẻ, do chi phí sản xuất cao sẽ hạn chế công nghệ này chỉ dành cho các nền tảng xe cao cấp. Người tiêu dùng nên chuẩn bị cho việc những chiếc xe điện thể rắn đầu tiên sẽ nhắm đến các phân khúc thị trường có giá trên 250.000 nhân dân tệ, tương đương khoảng 31.510 euro. Nghe có vẻ hợp lý, nhưng ở Trung Quốc, đây là ngưỡng thị trường cao cấp.
Tại sao công nghệ này lại mất nhiều thời gian để phát triển? Câu trả lời nằm sâu bên trong các tế bào pin. Hiện tại, hóa học pin thể rắn đang ở mức độ sẵn sàng công nghệ thứ tư trong chín mức độ. Xếp hạng thấp này có nghĩa là thiết kế vẫn đang bị kẹt trong các phòng thí nghiệm và giai đoạn kỹ thuật mẫu đầu tiên. Điểm nghẽn chính trong sản xuất liên quan đến lớp giao diện rắn-rắn, nơi các thành phần phải kết dính hoàn hảo. Để ép các thành phần này lại với nhau, các kỹ sư sử dụng phương pháp ép isostatic ấm dưới áp suất lên tới 6.000 atmospheres. Tuy nhiên, các vật liệu có mật độ khác nhau thường không thẳng hàng dưới áp lực mạnh mẽ này. Lỗi cấu trúc này làm tăng điện trở bên trong và khiến các tế bào hoạt động suy giảm nhanh hơn.
Vì các tùy chọn thể rắn chưa sẵn sàng cho thị trường, ngành công nghiệp ô tô hiện đang dựa vào các nền tảng điện phân lỏng tiêu chuẩn để đáp ứng nhu cầu toàn cầu về xe điện. Các công ty phải sản xuất hàng triệu pin truyền thống để duy trì hoạt động của dây chuyền lắp ráp. CATL cũng đã cho thấy sự tăng trưởng mạnh mẽ trong lĩnh vực cấu hình lỏng truyền thống. Công ty đã đạt công suất sản xuất lắp đặt lên tới 33,08 GWh vào tháng 5 năm 2026, tăng từ 29,06 GWh trong tháng 4 năm 2026.
Nhìn vào các số liệu hàng tháng cho thấy rõ loại pin nào đang cung cấp năng lượng cho các xe điện hiện đại. Hóa học lithium sắt phosphate (LFP) là lựa chọn ưa thích cho hầu hết các nhà sản xuất ô tô, tiếp theo là các tùy chọn lithium ba (MCN). Vào tháng 5 năm 2026, các biến thể lithium sắt phosphate chiếm 23,12 GWh tổng khối lượng lắp đặt, trong khi các biến thể lithium ba chiếm 9,96 GWh. Các tháng trước đó cũng cho thấy xu hướng tương tự. Vào tháng 4 năm 2026, lithium sắt phosphate đạt 19,53 GWh, và các tùy chọn ba đạt 9,53 GWh. Tháng 3 năm 2026 ghi nhận 18,11 GWh của lithium sắt phosphate và 7,60 GWh của các lắp đặt ba. Tháng 2 năm 2026 chứng kiến một đợt giảm theo mùa, giảm khối lượng xuống còn 9,10 GWh cho lithium sắt phosphate và 3,84 GWh cho lithium ba, sau khi bắt đầu năm với mức cơ sở tháng 1 là 13,26 GWh.
Để giảm sự phụ thuộc vào nguyên liệu thô hiếm, các nhà cung cấp pin đang tích cực phát triển các hệ thống thay thế. Các kỹ sư đang xây dựng các thiết kế pin sodium-ion mới, cung cấp tuổi thọ chu kỳ dài hơn, và các nhà cung cấp hàng đầu tiếp tục chi tiêu một số tiền lớn cho nghiên cứu dài hạn. Việc phát triển công nghệ điện phân sulfide (cho pin thể rắn) cần một khoản đầu tư tích lũy lên tới 10 tỷ nhân dân tệ, tương đương khoảng 1,26 tỷ euro. Do những chi phí khổng lồ này, các nền tảng pin lỏng truyền thống sẽ là trọng tâm sản xuất của ngành cho đến khi các lựa chọn thể rắn đạt được sự tương đương về chi phí thực sự.
Các nhà khoa học đang làm việc chăm chỉ để hoàn thiện hóa học thể rắn nguyên chất, nhưng một số nhà sản xuất ô tô đang tìm ra một cách tiếp cận trung gian thông minh. Nhà sản xuất ô tô nhà nước Dongfeng Motor đang tiến hành kế hoạch xây dựng các kiến trúc pin composite. Công ty dự kiến sẽ tích hợp một tế bào oxide-polymer vào các xe sản xuất của mình trong nửa cuối năm 2026. Bộ pin độc quyền này đạt được mật độ năng lượng ấn tượng là 350 Wh/kg. Dongfeng tuyên bố công nghệ này cho phép một chiếc xe điện đạt được quãng đường di chuyển hơn 1.000 km chỉ với một lần sạc, với việc tối ưu hóa cấu trúc thông minh giảm trọng lượng tổng thể của bộ pin xuống 30% so với các bộ pin lithium lỏng truyền thống. Tiết kiệm trọng lượng và quãng đường di chuyển không phải là những lợi ích duy nhất của phương pháp composite này. Các thử nghiệm trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt cho thấy các thiết kế pin mới giải quyết được một lỗi lớn của các xe điện truyền thống. Chúng cải thiện hiệu suất trong thời tiết lạnh hơn 10%. Các thử nghiệm mùa đông ở thành phố Mohe với nhiệt độ -30 °C đã chứng minh rằng các xe thử nghiệm của Dongfeng hoạt động rất tốt, giữ được hơn 74% dung lượng pin danh nghĩa mặc dù trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt.
Các xe hành khách có thể phải chờ đợi các nhà máy sản xuất quy mô lớn, nhưng các công ty hàng không vũ trụ đã bắt đầu đưa những bộ pin có mật độ cao này vào sử dụng. Nhà sản xuất drone Ehang đã hoàn thành một chuyến bay lịch sử qua eo biển Qiongzhou. Công ty đã sử dụng một phương tiện không người lái được cung cấp năng lượng bởi một pin thể rắn lithium-metal 480 Wh/kg từ Shenzhen Neox, chứng minh rằng công nghệ này hoạt động trong các tình huống cụ thể, ngay cả khi nó chưa sẵn sàng cho các đại lý ô tô địa phương.
TH (phapluatxahoi.kinhtedothi.vn)
