Mai Nhung
Writer
Trong cuộc đua không ngừng nghỉ nhằm tạo ra những chiếc xe điện an toàn hơn, sạc nhanh hơn và có phạm vi hoạt động xa hơn, công nghệ pin bán rắn (semi-solid-state) đang nổi lên như một giải pháp tối ưu. Bằng cách kết hợp những ưu điểm của pin lithium-ion truyền thống và pin thể rắn tương lai, công nghệ "lai" này hứa hẹn sẽ mở ra một kỷ nguyên mới cho xe điện với chi phí hợp lý và khả năng sản xuất hàng loạt.
Công nghệ pin lithium-ion hiện tại, dù rất phổ biến, vẫn còn những nhược điểm về nguy cơ cháy nổ và mật độ năng lượng đã gần chạm đến giới hạn. Trong khi đó, pin thể rắn (solid-state), vốn được xem là "chén thánh" của ngành xe điện, lại đối mặt với những rào cản lớn về công nghệ và chi phí, khiến chúng khó có thể được thương mại hóa rộng rãi trong thập kỷ này.
Pin bán rắn ra đời để giải quyết bài toán này. Thay vì sử dụng chất điện phân hoàn toàn ở thể rắn, pin bán rắn kết hợp giữa một phần chất điện phân rắn và một phần chất điện phân lỏng. Thiết kế lai này giúp nó vẫn có thể được sản xuất trên các dây chuyền hiện có, không đòi hỏi những thay đổi đột phá về quy trình, từ đó giúp giảm chi phí và dễ dàng sản xuất hàng loạt.
Theo đánh giá từ công ty nghiên cứu Rho Motion, pin bán rắn mang lại mật độ năng lượng cao hơn, cho phép sạc nhanh hơn và quan trọng nhất là giảm đáng kể nguy cơ cháy nổ nhờ có lớp vật liệu gốm ổn định. Một số thử nghiệm của công ty Ion Storage Systems (Mỹ) thậm chí còn cho thấy tuổi thọ của loại pin này có thể tăng hơn 50% so với pin lithium-ion hiện tại.
Tính khả thi của công nghệ này đã được chứng minh khi một số hãng xe lớn như Nio, IM Motors, BMW và Mercedes đã bắt đầu triển khai pin bán rắn trên các mẫu xe điện cao cấp của mình. Đáng chú ý nhất là hãng xe Trung Quốc Nio, với việc giới thiệu viên pin bán rắn 150 kWh, đã chứng minh được khả năng giúp xe chạy liên tục hơn 1.000 km chỉ sau một lần sạc trong các cuộc thử nghiệm thực tế.
Với những ưu điểm rõ ràng, thị trường pin bán rắn được dự báo sẽ có sự tăng trưởng bùng nổ trong những năm tới. Theo dự báo từ The Business Research Company, thị trường này sẽ đạt giá trị 1,13 tỷ USD vào năm 2025 và có thể tăng vọt lên 4,63 tỷ USD vào năm 2029.
Trong khi các hãng xe phương Tây như Volkswagen và Tesla vẫn đang thận trọng và tập trung nhiều hơn vào mục tiêu dài hạn là pin thể rắn, nhiều chuyên gia nhận định rằng pin bán rắn mới chính là "cầu nối thực tế" và khả thi nhất ở thời điểm hiện tại.
Với sự cân bằng hoàn hảo giữa ưu thế về độ an toàn, khả năng sản xuất và hiệu suất, pin bán rắn đang trên đà trở thành một chuẩn mực mới, không chỉ trong ngành công nghiệp xe điện mà còn cả trong các thiết bị di động và các hệ thống lưu trữ năng lượng, góp phần thúc đẩy một tương lai bền vững và an toàn hơn.
Công nghệ "hai trong một" khắc phục nhược điểm
Công nghệ pin lithium-ion hiện tại, dù rất phổ biến, vẫn còn những nhược điểm về nguy cơ cháy nổ và mật độ năng lượng đã gần chạm đến giới hạn. Trong khi đó, pin thể rắn (solid-state), vốn được xem là "chén thánh" của ngành xe điện, lại đối mặt với những rào cản lớn về công nghệ và chi phí, khiến chúng khó có thể được thương mại hóa rộng rãi trong thập kỷ này.
Pin bán rắn ra đời để giải quyết bài toán này. Thay vì sử dụng chất điện phân hoàn toàn ở thể rắn, pin bán rắn kết hợp giữa một phần chất điện phân rắn và một phần chất điện phân lỏng. Thiết kế lai này giúp nó vẫn có thể được sản xuất trên các dây chuyền hiện có, không đòi hỏi những thay đổi đột phá về quy trình, từ đó giúp giảm chi phí và dễ dàng sản xuất hàng loạt.
Theo đánh giá từ công ty nghiên cứu Rho Motion, pin bán rắn mang lại mật độ năng lượng cao hơn, cho phép sạc nhanh hơn và quan trọng nhất là giảm đáng kể nguy cơ cháy nổ nhờ có lớp vật liệu gốm ổn định. Một số thử nghiệm của công ty Ion Storage Systems (Mỹ) thậm chí còn cho thấy tuổi thọ của loại pin này có thể tăng hơn 50% so với pin lithium-ion hiện tại.
Các hãng xe lớn đã bắt đầu triển khai
Tính khả thi của công nghệ này đã được chứng minh khi một số hãng xe lớn như Nio, IM Motors, BMW và Mercedes đã bắt đầu triển khai pin bán rắn trên các mẫu xe điện cao cấp của mình. Đáng chú ý nhất là hãng xe Trung Quốc Nio, với việc giới thiệu viên pin bán rắn 150 kWh, đã chứng minh được khả năng giúp xe chạy liên tục hơn 1.000 km chỉ sau một lần sạc trong các cuộc thử nghiệm thực tế.
Với những ưu điểm rõ ràng, thị trường pin bán rắn được dự báo sẽ có sự tăng trưởng bùng nổ trong những năm tới. Theo dự báo từ The Business Research Company, thị trường này sẽ đạt giá trị 1,13 tỷ USD vào năm 2025 và có thể tăng vọt lên 4,63 tỷ USD vào năm 2029.
Trong khi các hãng xe phương Tây như Volkswagen và Tesla vẫn đang thận trọng và tập trung nhiều hơn vào mục tiêu dài hạn là pin thể rắn, nhiều chuyên gia nhận định rằng pin bán rắn mới chính là "cầu nối thực tế" và khả thi nhất ở thời điểm hiện tại.
Với sự cân bằng hoàn hảo giữa ưu thế về độ an toàn, khả năng sản xuất và hiệu suất, pin bán rắn đang trên đà trở thành một chuẩn mực mới, không chỉ trong ngành công nghiệp xe điện mà còn cả trong các thiết bị di động và các hệ thống lưu trữ năng lượng, góp phần thúc đẩy một tương lai bền vững và an toàn hơn.
