Hãng xe "quốc dân" sẵn sàng thương mại hóa dòng pin mới cho xe điện, có thể tăng phạm vi hoạt động lên 1.000km

Khi “trái tim” của xe điện bước vào cuộc cách mạng

Trong khi nhiều hãng xe trên thế giới đang chậm lại trong kế hoạch phát triển xe điện, Toyota vẫn kiên định theo đuổi công nghệ pin thể rắn – thứ được ví như “trái tim thế hệ mới” của ngành ô tô điện. Loại pin này được đánh giá là có thể loại bỏ hoặc giảm thiểu hầu hết các nhược điểm của pin lithium-ion hiện nay, từ nguy cơ cháy nổ, thời gian sạc lâu đến tuổi thọ giới hạn. Pin thể rắn nhẹ hơn, an toàn hơn, có thể sạc nhanh và trữ được năng lượng lớn hơn, song việc sản xuất hàng loạt vẫn là thách thức lớn do quy trình chế tạo phức tạp và chi phí cao.

Sau nhiều năm nghiên cứu, Toyota vừa tiến thêm một bước đáng kể khi ký thỏa thuận hợp tác với tập đoàn Sumitomo Metal Mining để phát triển và sản xuất vật liệu cathode dành riêng cho pin thể rắn. Theo Reuters, đối tác kim loại này dự kiến bắt đầu sản xuất vật liệu ở quy mô công nghiệp từ năm tài chính 2028, trong đó Toyota sẽ là khách hàng ưu tiên. Đây được xem là bước đi chiến lược giúp hãng xe Nhật Bản đẩy nhanh tiến độ thương mại hóa, đưa công nghệ pin thể rắn vào thực tế trước năm 2028.

Pin thể rắn của Toyota sử dụng vật liệu catốt siêu bền, được cho là có thể chịu được hàng nghìn chu kỳ sạc – xả mà vẫn duy trì hiệu suất ổn định. Ngoài ra, chất điện phân rắn lithium sulfide do công ty Idemitsu Kosan cung cấp cũng đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ an toàn, mật độ năng lượng và khả năng sạc nhanh. Với nền tảng kỹ thuật này, Toyota hiện sở hữu số lượng bằng sáng chế về pin thể rắn nhiều nhất thế giới và đang chuẩn bị bước vào giai đoạn thử nghiệm sản phẩm.

Một điểm thú vị là mẫu xe đầu tiên trang bị pin thể rắn của Toyota có thể không phải là một chiếc xe điện thuần túy mà là dòng hybrid, khá thực tế trong bối cảnh chi phí sản xuất pin thể rắn vẫn còn rất cao. Việc áp dụng công nghệ này trên xe hybrid trước sẽ giúp hãng kiểm chứng độ bền, chi phí và khả năng thương mại hóa, đồng thời nâng cao hiệu suất cho các dòng xe vốn đã phổ biến của Toyota.

Cuộc đua toàn cầu và triển vọng định hình tương lai ngành xe điện

Không chỉ Toyota, nhiều nhà sản xuất ô tô lớn cũng đang chạy đua trong lĩnh vực pin thể rắn. Mercedes-Benz và BMW đã thử nghiệm các nguyên mẫu trên đường công cộng, trong khi hãng xe Trung Quốc Nio đã trang bị pin bán thể rắn cho các mẫu ET5 và ET7. Dù giá thành cao gần tương đương giá một chiếc xe mới nhưng loại pin này giúp tăng phạm vi hoạt động lên tới 1.000 km, mở ra tiềm năng to lớn cho các chuyến đi đường dài. Một số dòng xe Trung Quốc khác cũng đã áp dụng pin bán rắn, tuy nhiên mật độ năng lượng vẫn thấp hơn đáng kể so với tiêu chuẩn của Nio (360 Wh/kg) hay nguyên mẫu BMW i7 (390 Wh/kg).

Tại Nhật Bản, Honda cũng đang phát triển dòng pin thể rắn của riêng mình, đặt mục tiêu tạo ra cell pin nhỏ hơn 50%, nhẹ hơn 35% và rẻ hơn 25% so với pin lithium-ion truyền thống. Dù chưa có khung thời gian sản xuất cụ thể, bước đi này cho thấy sự quyết tâm của các hãng xe Nhật trong cuộc đua công nghệ năng lượng sạch.

Toyota với lợi thế kỹ thuật và nền tảng sản xuất vững chắc, được kỳ vọng sẽ là hãng đầu tiên thương mại hóa thành công pin thể rắn. Dự kiến, những chiếc xe điện đầu tiên của hãng sử dụng công nghệ này sẽ ra mắt vào giai đoạn 2027 – 2028. Nếu thành công, đây sẽ là bước ngoặt lớn, không chỉ định hình lại thị trường xe điện toàn cầu mà còn mở ra kỷ nguyên mới của ngành năng lượng di động.

Tuy nhiên, giới chuyên gia cũng thận trọng cho rằng, dù đầy hứa hẹn, pin thể rắn vẫn cần được thử nghiệm thực tế để đánh giá độ ổn định, chi phí sản xuất và khả năng tái chế. Trong khi đó, pin lithium-ion truyền thống vẫn đang được cải tiến từng ngày, với nhiều bước tiến về hiệu suất và an toàn. Vì vậy, tương lai của xe điện nhiều khả năng sẽ không chỉ thuộc về một công nghệ duy nhất, mà là sự kết hợp linh hoạt giữa nhiều giải pháp năng lượng khác nhau. Khi Toyota hoặc bất kỳ hãng xe nào chính thức thương mại hóa pin thể rắn, thế giới sẽ có câu trả lời rõ ràng hơn cho câu hỏi: "Liệu đây có phải là bước đột phá thực sự mà ngành xe điện đang chờ đợi hay không?".