Bất ngờ với công dụng kỳ lạ của pin xe điện đến từ Toyota

Tái định nghĩa vòng đời pin xe điện

Trong quá trình phát triển xe điện, pin điện áp cao luôn là thách thức lớn khi xử lý sau sử dụng. Nếu một chiếc xe bị hư hỏng trong tai nạn nhưng bộ pin vẫn còn hoạt động tốt, việc đưa chúng thẳng đến cơ sở tái chế hay bãi rác là lãng phí. Nhiều nhà sản xuất đang hướng tới giải pháp thứ hai là tái sử dụng pin thành kho lưu trữ năng lượng cố định.

Toyota là một trong những hãng tiên phong trong lĩnh vực này. Tại Nhật Bản, hãng đã phát triển Hệ thống Lưu trữ Năng lượng Sweep, hiện được lắp đặt và thử nghiệm tại nhà máy ô tô Mazda ở Hiroshima. Mục tiêu là kiểm chứng khả năng các bộ pin tái sử dụng có thể cung cấp điện ổn định cho dây chuyền sản xuất.

Theo Toyota, trong tương lai, hệ thống này sẽ đóng vai trò “bộ đệm” giữa nguồn điện mặt trời của nhà máy và dây chuyền lắp ráp. Cách thức hoạt động tương tự như pin gia đình, nhưng điểm khác biệt nằm ở công nghệ tích hợp bộ biến tần nguyên bản của xe vào hệ thống. Nhờ đó, không cần thêm thiết bị quản lý riêng biệt, giảm chi phí và tối ưu hiệu quả.

Điều đáng chú ý, Sweep có khả năng kết hợp các bộ pin với dung lượng, thành phần hóa học và tình trạng sức khỏe khác nhau. Điều này mở ra triển vọng lớn trong việc tái sử dụng pin từ nhiều dòng xe điện, thay vì phụ thuộc vào một chuẩn duy nhất.

Công nghệ “quét” và triển vọng năng lượng tái tạo

Hệ thống Sweep đầu tiên được Toyota xây dựng năm 2022 với sự hợp tác của Jera – công ty phát điện lớn nhất Nhật Bản và cũng là một trong những đơn vị nhập khẩu LNG hàng đầu thế giới.

Bộ pin mô-đun của Jera có công suất 485 kW, khả năng lưu trữ 1.260 kWh, sử dụng nhiều loại pin khác nhau như lithium-ion, niken-kim loại-hydride và axit chì. Để quản lý chúng, Toyota phát triển thiết bị “quét” độc quyền, có thể điều khiển dòng điện qua từng cell pin chỉ trong vài micro giây. Nhờ đó, những pin yếu có thể được bỏ qua, trong khi các pin khỏe vẫn tiếp tục hoạt động giúp duy trì hiệu suất ổn định.

Công nghệ này không chỉ giải quyết vấn đề kỹ thuật mà còn góp phần giảm thiểu rác thải điện tử. Pin xe điện sau nhiều năm sử dụng vẫn còn giá trị lớn trong vai trò lưu trữ tĩnh, đặc biệt khi kết hợp với nguồn năng lượng tái tạo như điện mặt trời hoặc gió.

Toyota kỳ vọng mô hình này sẽ mở rộng ra nhiều nhà máy, sau đó là khu dân cư hoặc thành phố thông minh, nơi xe điện không chỉ là phương tiện giao thông mà còn trở thành mắt xích trong hệ sinh thái năng lượng.

Việc tái sử dụng pin theo mô hình Sweep cũng mang ý nghĩa chiến lược khi ngành công nghiệp xe điện toàn cầu đang phải đối mặt với áp lực môi trường từ pin thải bỏ. Thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào tái chế, tái sử dụng nhiều vòng đời sẽ giúp giảm chi phí, kéo dài giá trị sử dụng và tối ưu tài nguyên.