Xe điện sắp đạt 640 km mỗi lần sạc nhờ loại pin rẻ hơn cả LFP

Khi giới hạn công nghệ pin trở thành điểm bứt phá

Trong thế giới xe điện, công nghệ pin luôn là yếu tố quyết định. Chỉ trong vài năm, ngành này đã chứng kiến tốc độ phát triển chóng mặt từ pin lithium-ion truyền thống đến những công nghệ pin thể rắn hay pin sắt-phosphate (LFP). Giờ đây, General Motors (GM) đang tạo ra một bước ngoặt mới khi công bố nghiên cứu dòng pin lithium-mangan giàu (LMR), giải pháp được cho là có thể mở đường cho các dòng xe tải điện cỡ trung, phân khúc vốn bị bỏ ngỏ trong suốt nhiều năm.

Trong chương trình Plugged-In Podcast gần đây, Chủ tịch GM Mark Reuss đã chia sẻ về tiềm năng của LMR. Ông đặt câu hỏi: “Tại sao bạn không thấy những chiếc xe tải hạng trung chạy bằng điện xuất hiện trên thị trường?” Câu trả lời nằm ở không gian pin và chi phí.

Để đạt phạm vi hoạt động 400–600 km, một chiếc xe cần gói pin cực lớn, điều này phù hợp với xe tải cỡ lớn như Ford F-150 Lightning, Tesla Cybertruck hay GMC Hummer EV, nhưng lại bất khả thi đối với các mẫu nhỏ hơn như Chevy Colorado hay Toyota Tacoma.

Hiện tại, những chiếc xe tải điện lớn này vẫn bán chậm do giá thành cao và phạm vi hoạt động chưa thuyết phục người dùng truyền thống. GM tin rằng pin LMR có thể thay đổi cuộc chơi – mang lại mật độ năng lượng cao hơn, chi phí thấp hơn, và kích thước nhỏ gọn hơn.

Cấu trúc hóa học và lời hứa về “pin rẻ, xe xa”

Theo GM, các cell pin LMR có thành phần hóa học tối ưu hơn pin lithium-ion thông thường, chỉ khoảng 2% coban, 30–40% niken và 60–70% mangan. Sự thay đổi tỷ lệ này giúp giảm phụ thuộc vào các kim loại hiếm, đồng thời cắt giảm chi phí sản xuất đáng kể. Các cell được thiết kế dạng lăng trụ (prismatic – khối hộp chữ nhật cứng), có thể xếp chồng lên nhau, giúp tiết kiệm không gian và giảm trọng lượng tổng thể.

Lợi thế lớn nhất của LMR là giá thành rẻ hơn cả pin LFP trong khi vẫn cung cấp mật độ năng lượng cao hơn 33%. Điều này mở ra khả năng sản xuất những chiếc xe điện giá rẻ hơn, có phạm vi hoạt động tương đương các mẫu chạy xăng.

“Bạn có thể tiết kiệm hàng ngàn đô la cho mỗi gói pin mà vẫn mang đến cho người dùng giá trị đáng kinh ngạc”, Reuss nói.

So với các dòng pin niken cao (NCM hoặc NCA) vốn chiếm lĩnh thị trường Mỹ, pin LMR giảm đáng kể chi phí kim loại quý mà vẫn giữ được khả năng cung cấp công suất mạnh. GM dự kiến hợp tác cùng LG Energy Solution để triển khai sản xuất đại trà từ năm 2028, trước tiên trang bị trên SUV và xe tải điện tầm trung.

Nếu đúng như lộ trình, các mẫu xe điện của GM sẽ đạt phạm vi hoạt động trên 640 km mà không cần đến bộ pin khổng lồ nặng nề của Chevy Silverado EV hay GMC Hummer EV. Điều này giúp tối ưu hóa hiệu suất, giảm trọng lượng xe và chi phí vận hành.

Bước ngoặt công nghệ và chiến lược “tự chủ chuỗi cung ứng”

Bên cạnh yếu tố kỹ thuật, pin LMR còn mang ý nghĩa chiến lược lớn. Thị trường pin hiện nay phụ thuộc gần như hoàn toàn vào chuỗi cung ứng Trung Quốc, đặc biệt là ở phân khúc pin LFP giá rẻ. Việc GM và các hãng như Ford cùng phát triển công nghệ LMR sẽ giúp Mỹ giảm phụ thuộc nhập khẩu, hướng đến chuỗi sản xuất trong nước – điều đang được chính phủ Mỹ khuyến khích mạnh mẽ thông qua các gói ưu đãi năng lượng sạch.

Tuy nhiên, ngay cả Mark Reuss cũng thừa nhận rằng LMR chưa phải là đích đến cuối cùng: “Liệu giải pháp này có tốt hơn công nghệ hiện nay không? Chắc chắn rồi. Nhưng liệu đây có phải câu trả lời cuối cùng? Tôi không nghĩ vậy. Vẫn còn nhiều việc phải làm”.

Điều đó phản ánh thực tế của ngành xe điện, nơi công nghệ pin vẫn đang trong cuộc đua không hồi kết. Mỗi bước tiến về hóa học vật liệu có thể định hình lại cả thị trường. Nếu thành công, pin LMR không chỉ giúp GM lấp đầy khoảng trống ở phân khúc xe tải điện cỡ trung, mà còn mở đường cho thế hệ xe điện giá rẻ, hiệu suất cao, góp phần đưa ngành ô tô bước vào giai đoạn phổ cập thực sự.