Ngành xe điện sẽ bứt phá nếu pin dung tích gấp đôi lithium-ion ra mắt sớm

SK On tăng tốc thương mại hóa pin thể rắn cho xe điện

Công nghệ pin thể rắn, giải pháp được coi là “chén thánh” của ngành pin đang dần tiến gần thương mại hóa, mở ra kỷ nguyên mới cho ngành xe điện. SK On, nhà sản xuất pin hàng đầu Hàn Quốc và là đối tác của Hyundai, Kia, Ford và Nissan vừa công bố khai trương dây chuyền sản xuất thử nghiệm pin thể rắn đầu tiên tại thành phố Daejeon, với mục tiêu đưa vào sản xuất đại trà vào năm 2029, sớm hơn kế hoạch một năm.

Pin thể rắn thay thế chất điện phân lỏng bằng chất điện phân rắn, mang lại nhiều lợi ích như khả năng chống cháy tốt hơn, mật độ năng lượng cao cho phạm vi di chuyển xa hơn, đồng thời tăng tốc độ sạc. Dù được giới nghiên cứu ca ngợi hơn một thập kỷ qua, công nghệ này vẫn đối mặt thách thức lớn trong việc mở rộng sản xuất hàng loạt.

Theo SK On, cơ sở mới sẽ chế tạo các cell pin nguyên mẫu để đánh giá và xác nhận trước khi bật đèn xanh cho sản xuất thương mại. Công ty hợp tác với Solid Power (Mỹ) phát triển các cell pin có mật độ năng lượng 800 Wh/L, vượt trội so với mức 400–500 Wh/L của pin lithium-ion gốc niken. Mục tiêu lâu dài là đạt tới 1.000 Wh/L, mở ra triển vọng tăng gấp đôi năng lượng lưu trữ cho xe điện.

Công nghệ và hướng đi mới của SK On

Nhà máy thử nghiệm rộng 4.600 m² của SK On sử dụng công nghệ áp suất đẳng tĩnh ấm không nén, tạo áp lực đồng đều lên điện cực, giúp nâng mật độ năng lượng và cải thiện hiệu suất. Các cell pin thể rắn hoàn toàn dựa trên sunfua, đồng thời một số dây chuyền sẽ sản xuất pin lithium-kim loại, thay thế cực dương than chì bằng lithium nguyên chất để tăng khả năng lưu trữ.

SK On thừa nhận sản xuất cell pin thể rắn là thách thức lớn, đòi hỏi quy trình niêm phong cell phức tạp, khó tự động hóa. Để khắc phục, công ty đã cải tiến cách pha trộn và nén vật liệu, giảm điện trở và giúp cell pin vận hành mát hơn, ổn định hơn. Đồng thời, SK On tối ưu liên kết giữa điện cực và chất điện phân rắn để bảo đảm các ion lưu thông trơn tru, kéo dài tuổi thọ pin.

Bên cạnh pin thể rắn, SK On cũng mở rộng sản xuất pin lithium-sắt-phốt phát (LFP) giá rẻ tại Mỹ cho các hệ thống lưu trữ năng lượng, đồng thời liên doanh BlueOval SK với Ford đã vận hành nhà máy 5,8 tỷ USD ở Kentucky để sản xuất pin niken-mangan-coban (NMC) cho F-150 Lightning và E-Transit.

Sự kết hợp giữa nghiên cứu công nghệ tiên tiến và mở rộng sản xuất toàn cầu cho thấy quyết tâm của SK On trong việc định hình tương lai xe điện. Nếu đạt mục tiêu thương mại hóa vào năm 2029, pin thể rắn sẽ không chỉ tăng hiệu suất và độ an toàn mà còn góp phần đưa ngành công nghiệp ô tô bước sang giai đoạn phát triển mới, bền vững hơn.