Sắp có pin xe điện sạc 18 phút di chuyển hơn 1.200km?

Pin thể rắn từ lâu được xem là "chìa khóa" cho thế hệ xe điện tiếp theo nhờ khả năng tăng mật độ năng lượng, rút ngắn thời gian sạc và cải thiện độ an toàn so với pin lithium-ion truyền thống. Tuy nhiên, rào cản lớn nhất vẫn nằm ở việc sản xuất hàng loạt với chi phí hợp lý.

Mới đây, theo Electrek, SK On – một trong những nhà sản xuất pin xe điện lớn nhất Hàn Quốc và startup công nghệ pin Factorial Energy của Mỹ đã công bố thiết lập liên minh chiến lược nhằm thúc đẩy quá trình thương mại hóa pin thể rắn. Động thái này được đánh giá là bước tiến quan trọng trong cuộc đua phát triển pin thế hệ mới, khi các doanh nghiệp không còn chỉ tập trung vào nghiên cứu mà bắt đầu hướng tới sản xuất quy mô công nghiệp.

SK On và Factorial Energy bắt tay đưa pin thể rắn vào sản xuất

Theo thỏa thuận vừa được ký kết dưới hình thức Biên bản ghi nhớ (MOU), SK On và Factorial Energy sẽ phối hợp đánh giá khả năng tích hợp công nghệ pin thể rắn của Factorial vào hệ thống sản xuất toàn cầu của SK On.

Mục tiêu của hai doanh nghiệp là tận dụng mạng lưới nhà máy hiện có của SK On để xây dựng quy trình sản xuất pin thể rắn ở quy mô lớn, thay vì chỉ dừng lại ở các dây chuyền thử nghiệm.

Đây được xem là bước đi có ý nghĩa quan trọng bởi SK On hiện sở hữu năng lực sản xuất pin thuộc nhóm lớn nhất thế giới với tổng công suất vượt 200 GWh mỗi năm. Riêng các nhà máy tại Mỹ đã đóng góp khoảng 100 GWh, cung cấp pin cho nhiều hãng xe lớn như Hyundai Motor Group, Ford và Volkswagen.

Trong khi đó, Factorial Energy là startup công nghệ có trụ sở tại Mỹ, nổi tiếng với nền tảng FEST (Factorial Electrolyte System Technology) – công nghệ điện giải thể rắn được phát triển nhằm nâng cao mật độ năng lượng và độ an toàn của pin.

Theo bà Siyu Huang, Giám đốc điều hành Factorial Energy, một công nghệ chỉ thực sự tạo ra giá trị khi có thể được triển khai trên quy mô công nghiệp.

Bà cho rằng hệ thống nhà máy hiện đại cùng kinh nghiệm sản xuất pin của SK On sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc đưa công nghệ pin thể rắn từ phòng thí nghiệm đến dây chuyền sản xuất hàng loạt.

Pin thể rắn hứa hẹn giúp xe điện đi hơn 1.200 km và sạc trong 18 phút

So với pin lithium-ion truyền thống, pin thể rắn được kỳ vọng mang lại nhiều lợi thế vượt trội.

Nhờ sử dụng chất điện giải thể rắn thay cho chất điện giải lỏng, loại pin này có thể đạt mật độ năng lượng cao hơn, giảm nguy cơ cháy nổ, đồng thời cải thiện đáng kể khả năng sạc nhanh và tuổi thọ.

Tuy nhiên, việc thương mại hóa vẫn gặp nhiều khó khăn.

Một trong những thách thức lớn nhất là phát triển vật liệu điện giải vừa có khả năng dẫn ion hiệu quả, vừa duy trì độ ổn định cơ học trong thời gian dài. Ngoài ra, chi phí sản xuất hiện vẫn ở mức cao khiến giá thành pin khó cạnh tranh với công nghệ lithium-ion hiện nay.

Dẫu vậy, những kết quả thử nghiệm gần đây cho thấy pin thể rắn đang tiến gần hơn tới giai đoạn thương mại hóa.

Tháng trước, Factorial Energy cho biết đã bắt đầu thử nghiệm các tế bào pin FEST trên nền tảng xe điện STLA Large của tập đoàn Stellantis.

Theo Stellantis, các tế bào pin dung lượng 77 Ah đạt mật độ năng lượng 375 Wh/kg sau hơn 600 chu kỳ sạc – xả.

Đáng chú ý, công nghệ này cho phép sạc pin từ 15% lên 90% chỉ trong khoảng 18 phút, đồng thời vẫn duy trì hiệu suất ổn định trong dải nhiệt độ từ -30°C đến 45°C.

Các tế bào pin còn đạt tốc độ xả 4C, tức có khả năng cung cấp dòng điện gấp bốn lần dung lượng định mức trong thời gian ngắn, đáp ứng yêu cầu của những mẫu xe điện hiệu suất cao.

Hàng loạt hãng xe lớn tham gia cuộc đua pin thế hệ mới

Không chỉ hợp tác với SK On, Factorial Energy hiện còn là đối tác phát triển pin thể rắn của nhiều tập đoàn ô tô lớn. Danh sách này bao gồm Mercedes-Benz, Hyundai, Kia và Stellantis.

Cuối năm ngoái, Mercedes-Benz từng giới thiệu nguyên mẫu EQS sử dụng pin thể rắn của Factorial.

Theo hãng xe Đức, chiếc xe thử nghiệm có thể đạt phạm vi hoạt động hơn 745 dặm, tương đương khoảng 1.200 km sau mỗi lần sạc đầy.

Giám đốc Công nghệ Mercedes-Benz, ông Markus Schäfer, khi đó đánh giá công nghệ pin thể rắn có tiềm năng trở thành yếu tố "thay đổi cuộc chơi" đối với ngành công nghiệp xe điện.

Bên cạnh hợp tác với các hãng xe, Factorial cũng đang mở rộng chuỗi cung ứng vật liệu.

Cuối năm ngoái, doanh nghiệp này đã ký kết thỏa thuận với POSCO Future M nhằm nghiên cứu và phát triển các vật liệu chuyên dụng cho pin thể rắn, góp phần giải quyết những rào cản trong quá trình sản xuất quy mô lớn.

Theo giới chuyên môn, sự kết hợp giữa công nghệ pin của Factorial và năng lực sản xuất của SK On phản ánh xu hướng mới trong ngành công nghiệp pin.

Thay vì chỉ chạy đua về các đột phá trong phòng nghiên cứu, các doanh nghiệp đang chuyển trọng tâm sang khả năng thương mại hóa là yếu tố quyết định tốc độ phổ cập của pin thể rắn trong thực tế.

Nếu liên minh giữa SK On và Factorial Energy đạt được mục tiêu đề ra, ngành xe điện có thể bước sang một giai đoạn phát triển mới với những mẫu xe sở hữu phạm vi hoạt động trên 1.000 km, thời gian sạc chỉ tính bằng vài chục phút và độ an toàn cao hơn đáng kể so với hiện nay. Đây cũng được xem là một trong những cột mốc quan trọng có thể định hình cuộc cạnh tranh công nghệ pin trong thập kỷ tới.