Toyota Motor - nhà
sản xuất xe hơi lớn nhất thế giới, từ lâu đã được xem là công ty đi tiên phong
trong việc sản xuất loại pin thể rắn với mục đích khai thác thương mại. Theo
các nhà khoa học, loại pin này sẽ ổn định và sạc nhanh hơn so với pin lithium-ion
vốn đang được các hãng sản xuất ô tô sử dụng. Cụ thể, Toyota dự
kiến sẽ ra mắt người dùng một nguyên mẫu xe hơi chạy bằng pin thể rắn vào cuối
năm nay.
Một kỹ sư của hãng
Solid Power đang giới thiệu hai mô hình pin thể rắn được sản xuất cho BMW và
Ford tại một dây chuyền sản xuất thử nghiệm của hãng. Các nhà sản xuất ô tô
toàn cầu đang đặt cược vào công nghệ pin thể rắn.
Pin thể rắn sẽ thay thế pin Lithium-ion?
Pin thể rắn là pin sử dụng điện cực và điện phân trạng
thái rắn để dẫn ion, thay cho chất lỏng hoặc Polyme thường thấy ở pin
Lithium-ion hoặc pin Lithium-ion polyme. Pin thể rắn được
ứng dụng trong các máy tạo nhịp tim nhân tạo, thiết bị công nghệ đeo và xe chạy
điện. Pin thể rắn có khả năng an toàn cao hơn, mật độ năng lượng cao hơn nhưng
chi phí sản xuất cũng cao hơn pin lithium-ion.
Ở trạng thái rắn, pin năng lượng sẽ có tuổi thọ cao và
sạc nhanh hơn. Mới đây, Công ty QuantumScape – một startup công nghệ có sự hậu
thuẫn của Bill Gates và Volkswagen tiết lộ kết quả thử nghiệm dòng pin thể rắn
mới của công ty. Theo đó, dòng pin này sẽ cung cấp phạm vi hoạt động nhiều hơn
khoảng 30% so với pin loại lỏng có cùng kích thước và trọng lượng; khả năng sạc
đến 80% dung lượng trong vòng 12 phút - chỉ bằng khoảng một nửa thời gian so
với loại pin loại lỏng nhanh nhất đang được sử dụng hiện nay. Ngay cả sau 800
lần sạc, pin năng lượng vẫn có độ bền hơn 80%. Nhờ công nghệ mới, các khách
hàng sẽ có nhiều cơ hội sở hữu xe điện hơn.
Chuyên gia phân tích Abuelsamid tại Công ty nghiên cứu
Guidehouse Insights có trụ sở tại Mỹ cho biết, việc theo đuổi chi phí thấp và
hiệu suất cao của các nhà sản xuất ô tô đã trở thành "năng lực cốt lõi của
hoạt động kinh doanh của họ trong tương lai, giống như động cơ và hộp số trong
quá khứ".
Theo báo cáo của Văn phòng Sáng chế Châu Âu và Cơ quan
Năng lượng Quốc tế, trong hơn một thập kỷ qua Toyota đã theo đuổi loại pin thế
hệ mới này, tạo ra số lượng đơn đăng ký bằng sáng chế lớn nhất cho pin thể rắn
từ năm 2014 đến năm 2018.
Trong một sự kiện công nghệ được tổ chức vào ngày 12/5
vừa qua, Toyota cho biết rằng họ có kế hoạch bán 8 triệu xe điện vào năm 2030,
trong đó xe chạy bằng pin nhiên liệu và xe điện chiếm 1/4 sản lượng.
Nhà khoa học Neef tại Viện nghiên cứu Fraunhofer cho
biết: “Một công ty như Toyota sẽ có một số lợi thế vì họ đã thực hiện nghiên
cứu và phát triển nội bộ trong một thời gian khá dài và cũng có thể đã có ý
tưởng về chuỗi cung ứng của
họ sẽ trông như thế nào". Ông nói thêm rằng những nỗ lực nghiên cứu của
Toyota có vẻ "đầy hứa hẹn!”
Cuộc đua không của riêng ai
Với việc xe điện được coi là một phần quan trọng trong
các nỗ lực toàn cầu nhằm đạt tới mức phát thải carbon bằng 0, các nhà sản xuất
ô tô khác đang đặt cược vào công nghệ pin tiên tiến.
Xe điện
BZ4X Concept của Toyota Motor tại triển lãm Auto Thượng Hải ở Trung Quốc vào
tháng 4. Toyota đang đặt mục tiêu tung ra 15 chiếc EV vào năm 2025.
Không chịu kém cạnh Volkswagen, mới đây nhất Ford Motor
đã bổ sung khoản đầu tư vào công ty khởi nghiệp pin thể rắn Solid
Power. Cùng với Ford, BMW cũng rót 130 triệu USD vào kỳ lân công nghệ này
khi Solid Power có kế hoạch cung cấp cho các nhà sản xuất ô tô nói trên các mẫu
pin thể rắn để thử nghiệm thực tế trên xe của họ trong năm 2022.
Cuộc chạy đua toàn cầu trong việc sản xuất dòng pin mới
này là một thách thức đối với Nhật Bản. Trong khi đó, ở một khía cạnh khác,
những “ông hàng xóm” bên cạnh là Trung Quốc và Hàn Quốc cũng đang quyết tâm
nhanh chóng lật đổ ngôi vị thống trị thị trường pin lithium-ion của đất nước
mặt trời mọc. Quyết tâm không để những điều này xảy ra, chính phủ Nhật Bản
hết sức nỗ lực trong việc thương mại hóa công nghệ pin mới nhất này.
Tổ chức Phát triển Công nghệ Công nghiệp và Năng lượng
Mới (NEDO) - một cơ quan thuộc khu vực công, đang ủy quyền một dự án phát triển
pin thể rắn cho Trung tâm Đánh giá và Công nghệ Pin Lithium Ion do nhà hóa học
đoạt giải Nobel Akira Yoshino đứng đầu. Các nhà sản xuất ô tô bao gồm Toyota,
Honda Motor và Nissan Motor, cũng như các nhà sản xuất pin, công ty hóa chất và
các trường đại học cũng nhận những khoản tài trợ từ NEDO để tham gia vào nỗ lực
nghiên cứu về pin thể rắn, dưới sự lãnh đạo của công ty Libtec.
Chuyên gia Mikinari Shimada - người quản lý nghiên cứu
pin thể rắn của công ty Libtec, cho biết: “Để Nhật Bản dẫn đầu thị trường về
pin thể rắn, chúng tôi phải mở rộng phạm vi nghiên cứu.
Thế nhưng, bất chấp những nỗ lực của chính phủ, các
chuyên gia đặt câu hỏi liệu Nhật Bản có thể trở thành trung tâm sản xuất pin
thể rắn cho ô tô điện hay không? "Ngay cả khi chuyển sang các loại pin
thái rắn, pin vẫn sẽ lớn và nặng", Abuelsamid, nhà phân tích chính của
công ty nghiên cứu Guidehouse Insights có trụ sở tại Mỹ nhận
định, "khi sản xuất xe điện tăng lên, các nhà sản xuất ô tô và nhà
cung cấp đang ngày càng chuyển sang sản xuất nội địa hóa pin, module để tiết
kiệm chi phí vận chuyển và hỗ trợ sản xuất đúng lúc."
Tại Việt Nam, vào cuối tháng 3 vừa qua, Công ty TNHH sản
xuất và kinh doanh VinFast và Công ty công nghệ ProLogium (Đài Loan) đã ký kết
biên bản ghi nhớ về việc hợp tác chiến lược. Theo đó, VinFast sẽ được quyền sử
dụng các bằng sáng chế của ProLogium để sản xuất pin thể rắn tại Việt Nam. Đây
được xem là một bước đi chiến luowjc trong việc tự chủ động công nghệ pin dành
cho xe điện VinFast, là tiền đề cho việc nghiên cứu, phát triển ra các dòng xe
điện thông minh, tiên tiến trong tương lai.
Việc hợp tác với ProLogium là bước đi tiếp theo của VinFast trong
lộ trình hướng đến mục tiêu trở thành thương hiệu xe điện thông minh được ưa
chuộng toàn cầu.