Cuối tháng 6, Huawei vừa công bố một bằng sáng chế pin thể rắn sử dụng chất điện phân sunfua, có thể nâng phạm vi hoạt động xe điện lên tới 3.000 km, cùng khả năng sạc siêu nhanh - chỉ 5 phút. Thông tin lập tức thổi "hơi nóng" vào cuộc đua trên thị trường khi rất nhiều đơn vị vốn đã muốn làm chủ công nghệ này. Dù chưa công bố thương mại hóa, thông tin vẫn phần nào cho thấy sự quan tâm của các nhà sản xuất trong việc làm mới công nghệ pin.
Tháng 2/2025, Toyota và Idemitsu công bố đầu tư hơn 21 tỷ JPY (tương đương 140 triệu USD) để xây nhà máy sản xuất lithium-sulfide - vật liệu quan trọng trong pin thể rắn, đủ cung cấp cho 50.000-60.000 xe điện mỗi năm từ 2027. Trước đó, CATL - nhà sản xuất pin lớn nhất thế giới - đã tung ra dòng pin Shenxing LFP có khả năng sạc 400 km chỉ trong 10 phút, và mới đây tiếp tục ra mắt bản Shenxing Plus cho quãng đường 600 km cùng thời gian sạc.
Các tập đoàn ôtô như BMW, Mercedes-Benz và Stellantis vẫn tiếp tục đổ hàng tỷ USD vào nghiên cứu công nghệ pin. Điểm chung là đều hướng đến việc di chuyển cả nghìn km trong vài phút sạc, giống như cách dừng lại và đổ xăng.
Các hãng đều xem đây là "tương lai mới" của ngành ôtô điện. Tuy nhiên, phần lớn vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu, thử nghiệm. Tiềm năng nhất là pin thể rắn. Loại pin này cung cấp nhiều năng lượng hơn với cùng một thể tích, làm giảm kích thước pin. Chúng cũng có tính ổn định nhiệt tốt hơn, không bắt lửa và không có nguy cơ rò rỉ chất lỏng, giảm đáng kể nguy cơ tự bốc cháy và phát nổ.
Tuy nhiên, rào cản lớn về kỹ thuật của loại pin này là chất điện phân rắn khó hấp thụ những áp lực sinh ra từ sự giãn nở và co lại của lithium trong chu kỳ sạc. Những áp lực này có thể gây nứt hoặc tạo ra các dendrite - cấu trúc tí hon giống kim có khả năng làm đoản mạch - đặt ra thách thức lớn cho việc công nghiệp hóa pin thể rắn.
Việc phát triển các loại pin này cũng cần trải qua quá trình kiểm nghiệm tính an toàn. Thách thức còn nằm việc xây dựng hạ tầng trạm sạc công suất lớn.
Ở một hướng đi khác, StoreDot (Israel), công ty tiên phong trong mảng pin silicon-dominant, đã ra mắt công nghệ sạc siêu nhanh 100 dặm (160 km) trong 5 phút (100 in5) vào năm 2024. Công ty này năm sau sẽ thương mại hóa công nghệ 100 in4 và 100 in3 vào 2028. Đứng sau StoreDot là hàng loạt đối tác, nhà đầu tư lớn trong đó có VinES, VinFast (Việt Nam).
 |
Quá trình sạc năng lượng cho xe điện. Ảnh: Business UK |
Cuộc đua pin siêu nhanh cho thấy xu hướng chung của thị trường, không riêng xe điện mà tác động đến các ngành sử dụng pin khác. Khảo sát của IEA chỉ ra rằng thời gian sạc vẫn là rào cản lớn nhất khiến người tiêu dùng e ngại xe điện. Hơn 60% người được hỏi cho biết họ sẵn sàng chuyển sang EV nếu thời gian sạc tiệm cận với đổ xăng (5-10 phút). Trong khi đó, dữ liệu từ Counterpoint Research cho thấy 80% smartphone bán ra trong quý I/2024 đã tích hợp công nghệ sạc nhanh trên 10W, với công suất trung bình đạt 34W.
Thói quen sạc tức thì từ điện thoại đang dần trở thành kỳ vọng chung của người dùng thiết bị điện tử và xe điện, theo nhận định của nhiều chuyên gia.
Ngoài yếu tố người dùng, bản thân các nhà sản xuất cũng được hưởng lợi. Với khả năng sạc siêu nhanh, các hãng có thể giảm dung lượng pin cần lắp trên xe mà vẫn đảm bảo trải nghiệm di chuyển - từ đó tiết kiệm chi phí khung gầm và trọng lượng xe. Các hãng cũng có thể mở rộng mô hình trạm sạc phân tán tại các điểm đỗ xe công cộng, thay vì đầu tư những trạm siêu lớn như hiện nay.
Việt Nam cũng có cơ hội trên thị trường này thông qua các hợp tác của VinES với StoreDot. Theo thỏa thuận, StoreDot sẽ cấp phép và chia sẻ công nghệ sạc siêu nhanh. Điều này tạo cơ sở để các mẫu xe điện trong nước sớm áp dụng công nghệ này trong sản phẩm thương mại.
Song song, Masan High-Tech Materials - đơn vị sở hữu mỏ vonfram lớn nhất Đông Nam Á tại Núi Pháo (Thái Nguyên), cũng đầu tư 45 triệu bảng Anh vào Nyobolt (Anh). Đây là công ty chuyên phát triển pin sạc nhanh với vật liệu vonfram. Nyobolt phát triển các công nghệ giúp sạc đầy 80% trong 5 phút, ứng dụng cho xe điện và thiết bị công nghiệp. Việc sở hữu cổ phần tại Nyobolt giúp Masan có cơ hội tham gia vào ngành công nghiệp pin siêu nhanh đồng thời thúc đẩy hoạt động khai khoáng hiện có.
Bên cạnh ngành xe điện, giới phân tích cho rằng pin sạc siêu nhanh có thể mở rộng ứng dụng, tác động đến nhiều ngành kinh tế. Trong logistics và thiết bị tự hành, các dòng xe giao hàng nhỏ hoặc drone sẽ hưởng lợi khi không cần chờ sạc lâu, tăng số vòng giao mỗi ngày lên 20-30%. Điều kiện kèm theo là cần thiết lập mạng trạm sạc nhỏ (10-20 kW) quanh các trung tâm phân phối.
Với các nhà máy, cảng hoặc trung tâm dữ liệu, pin sạc siêu nhanh có thể kiêm nhiệm vai trò UPS (nguồn điện dự phòng). Khi lưới điện tăng giá theo giờ cao điểm, các hệ thống lưu trữ năng lượng (BESS) giúp tiết kiệm 10-15% hóa đơn tiền điện.
Xa hơn, các giải pháp pin sạc siêu nhanh còn có thể đóng góp vào định hướng phát triển năng lượng tái tạo của Việt Nam thông qua giải pháp lưu trữ năng lượng sạch. Theo Quy hoạch điện VIII điều chỉnh được Chính phủ phê duyệt vào tháng 4, giải pháp pin lưu trữ được định hướng phát triển để phục vụ nhu cầu hệ thống và kết hợp với năng lượng tái tạo. BESS được bố trí phân tán gần các trung tâm nguồn điện gió, điện mặt trời hoặc trên hệ thống điện tại các trung tâm phụ tải.
Vào 2030, dự kiến đạt công suất pin lưu trữ khoảng 10.000-16.300 MW. Định hướng đến 2050, công suất mở rộng lên 96.120 MW để phù hợp với tỷ trọng cao của năng lượng tái tạo.
Theo dự báo của McKinsey, thị trường BESS đang chuyển mình với tiềm năng trong nhiều phân khúc khác nhau, từ hệ thống lưu trữ lớn đến các hệ thống nhỏ phục vụ hộ gia đình. Quy mô thị trường BESS toàn cầu dự báo đạt giá trị từ 120 đến 150 tỷ USD vào năm 2030.
Hoài Phương
