Ô tô điện đi được 1.000 km sắp ra đời hàng loạt

Toyota đã phát triển loại pin này từ nhiều năm qua và đạt những đột phá vào tháng 6/2023. Tuy nhiên, chỉ khi được cơ quan có thẩm quyền thông qua, loại pin này mới có thể đưa vào sử dụng trong thực tế. Do đó, khi được Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản thông qua là một bước ngoặt lớn.

Toyota cho biết, sẽ bắt đầu sản xuất loại pin này từ năm 2026 theo hướng triển khai dần. Công suất sản xuất ban đầu khá hạn chế, nhưng sẽ tăng lên vào năm 2027 hoặc 2028 và sẽ sản xuất hàng loạt từ năm 2030 trở đi.

Tập đoàn Samsung đã giới thiệu loại pin mới, có thể giúp ô tô chạy được quãng đường 966 km chỉ với 9 phút sạc. Pin thể rắn mới của Samsung nhẹ, nhỏ và an toàn hơn so với pin lithium-ion hiện nay. Mật độ năng lượng pin thể rắn của Samsung là 500Wh/kg, cao hơn nhiều so với mức trung bình hiện tại 270Wh/kg. Tuổi thọ của pin lên tới 20 năm. Loại pin này đã được giới thiệu tại triển lãm SNE Battery Day 2024 ở Seoul (Hàn Quốc). Samsung cho biết, họ đã bắt đầu chạy thử nghiệm cho dòng pin thể rắn trên ô tô. Tiến tới sản xuất hàng loạt vào năm 2027.

Các kỹ sư ô tô cho rằng, xe điện đang có những bước tiến đáng kể. Chúng có thể vượt trội hơn xe chạy xăng về khả năng tăng tốc, chi phí sử dụng và ít phải bảo dưỡng. Tuy nhiên, phạm vi hoạt động chính là điểm yếu của xe điện. Hiện tại phạm vi hoạt động trung bình của xe điện chỉ hơn 300 km sau mỗi lần sạc đầy pin. Nếu một chiếc ô tô điện có phạm vi hoạt động khoảng 1.000 km trở lên sau khi sạc đầy pin thì không cần lo lắng gì.

Hiện ô tô điện đang sử dụng pin lithium ion, hay còn gọi là pin thể lỏng. Với thiết kế có hai điện cực kim loại rắn, đặt vào trong chất điện phân lỏng. Khi sạc, các hạt ion chuyển động từ điện cực âm sang điện cực dương và khi xả thì theo chiều ngược lại. Tuy nhiên, khả năng trữ năng lượng của các loại pin này được cho là đã tới hạn. Nếu muốn tăng dung lượng chứa, khối lượng pin trở sẽ nên lớn, dẫn tới chi phí cao và khả năng vận hành của ô tô kém. Không những thế, với pin thể lỏng, thời gian nạp đầy năng lượng kéo dài và tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ.

Công nghệ pin thể rắn sử dụng chất điện phân rắn, thay thế cho chất điện phân lỏng. Với thiết kế pin thể rắn, cả điện cực dương, điện cực âm và chất điện phân đều là những mảnh kim loại, hợp kim hoặc vật liệu tổng hợp ở thể rắn. Trong pin thể rắn, các cực dương, cực âm và chất điện phân được xếp thành ba lớp phẳng chồng lên nhau thay vì nhúng các điện cực trong chất điện phân lỏng. Điều đó có nghĩa, các nhà sản xuất sẽ tạo ra những viên pin có kích cỡ nhỏ hơn nhưng có mật độ năng lượng lớn hơn so với pin thể lỏng, giúp trọng lượng những chiếc ô tô điện có thể giảm tới 50% so với hiện nay. Chưa kể, pin thể rắn cũng an toàn hơn cho người sử dụng vì chúng không chứa chất lỏng dễ cháy, độc hại và có tuổi thọ cao hơn. Đặc biệt, loại pin này còn có tốc độ sạc nhanh hơn nhiều bởi các ion trong thiết kế rắn có thể di chuyển nhanh hơn từ cực âm đến cực dương.

Khi các nhà sản xuất tuyên bố đạt được thành tựu trong việc phát triển công nghệ pin mới với phạm vi hoạt động ấn tượng, hứa hẹn mở ra một cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp ô tô điện. Các dự báo cho biết, khoảng 5 năm nữa, tức là đến năm 2029, pin thể rắn sẽ được ứng dụng rộng rãi trên ô tô điện bán ra thị trường và được mọi người dễ dàng đón nhận. Những hãng xe tạo ra sự khác biệt mang tính đột phá, có thể tạo ấn tượng với người dùng và đem về doanh số mơ ước.