Xe điện và cuộc cách mạng pin thể rắn, khi Hàn Quốc tự tin đủ sức thách thức công nghệ Trung Quốc

SK On và tham vọng vượt Trung Quốc trong công nghệ pin thể rắn

Trong thập kỷ này, khái niệm pin thể rắn sẽ được nhắc đến thường xuyên hơn bao giờ hết, dù việc đưa công nghệ này ra thị trường thực tế có thể còn mất nhiều năm. Các chuyên gia cho rằng, quá trình thương mại hóa pin đột phá thường kéo dài hàng thập kỷ, từ giai đoạn thử nghiệm trong phòng thí nghiệm đến khi trở thành sản phẩm đại trà. Tuy nhiên, triển vọng mà pin thể rắn mang lại cho ngành xe điện được đánh giá là đủ sức định hình lại toàn bộ ngành công nghiệp ô tô toàn cầu. SK On – công ty sản xuất pin hàng đầu Hàn Quốc tin rằng ngày đó sẽ không còn xa.

Trong một cuộc phỏng vấn với Bloomberg, ông Park Kisoo, Giám đốc nghiên cứu và phát triển của SK On, cho biết: "Khi thế giới pin thể rắn xuất hiện, chắc chắn nó sẽ được ứng dụng đầu tiên trong các cell pin dạng túi mà chúng tôi đã có lợi thế công nghệ. Đó có thể là vũ khí giúp chúng tôi đánh bại Trung Quốc".

Khác với pin lithium-ion truyền thống sử dụng chất điện phân lỏng, pin thể rắn thay thế bằng chất điện phân rắn có thể làm từ polymer, oxit, sunfua hoặc vật liệu gốm. Về mặt lý thuyết, loại pin này mang lại nhiều lợi ích: mật độ năng lượng cao hơn, sạc nhanh hơn, tuổi thọ dài hơn và đặc biệt là an toàn hơn nhờ tính ổn định nhiệt. Đây là những ưu điểm mà ngành xe điện đang khát khao để mở rộng quy mô toàn cầu.

Tuy nhiên, SK On cũng phải đối mặt với sự cạnh tranh quyết liệt khi các nhà sản xuất pin Trung Quốc đang dẫn đầu trong công nghệ pin bán rắn, vốn được coi là cầu nối để tiến tới pin thể rắn hoàn chỉnh (ASSB). Một số mẫu xe điện sử dụng pin bán rắn đã xuất hiện trên thị trường Trung Quốc, tiêu biểu như dòng xe của Nio. Gần đây, MG Motor cũng công bố kế hoạch tích hợp pin bán rắn vào dòng xe điện MG4, hướng tới phân khúc khách hàng đại chúng với chi phí hợp lý.

Không chỉ Trung Quốc, các hãng xe phương Tây cũng đang thử nghiệm công nghệ mới. Mercedes-Benz lắp đặt pin bán rắn của công ty khởi nghiệp Mỹ Factorial trên mẫu sedan EQS để kiểm chứng. Stellantis dự định áp dụng pin Factorial trên nguyên mẫu Dodge Charger Daytona trong năm tới. BMW thậm chí đã thử nghiệm một bộ pin thể rắn trên mẫu i7 tại Đức hồi tháng 5, cho thấy sự chủ động trong việc tiếp cận công nghệ.

Triển vọng và thách thức trong thương mại hóa pin thể rắn

Dù viễn cảnh pin thể rắn đang rất được mong đợi, các chuyên gia lưu ý rằng pin lithium-ion hiện tại vẫn còn nhiều dư địa để cải tiến. SK On đang phát triển hệ thống làm mát ngâm nhằm tối ưu quản lý nhiệt, không chỉ phục vụ xe điện mà còn ứng dụng trong các trung tâm dữ liệu AI và hệ thống lưu trữ năng lượng.

Quy mô sản xuất lớn của SK On cùng với nguồn vốn đầu tư dồi dào là cơ sở để công ty sẵn sàng cho bước chuyển mình trong tương lai. Trong giai đoạn cuối nhiệm kỳ của chính quyền Biden, Mỹ đã phê duyệt khoản vay 9,6 tỷ USD cho liên doanh BlueOval SK (giữa Ford và SK On) để xây dựng ba nhà máy pin quy mô lớn tại Tennessee và Kentucky. Đây là khoản vay lớn nhất trong lịch sử thông qua chương trình Sản xuất Xe Công nghệ Tiên tiến, cho thấy tầm quan trọng chiến lược của ngành pin đối với xe điện.

Song song với đó, các nhà sản xuất ô tô toàn cầu tiếp tục đẩy mạnh nghiên cứu và hợp tác. Các tập đoàn như Toyota, BMW hay Mercedes-Benz đều đang tìm kiếm công nghệ tối ưu để đưa pin thể rắn hoặc pin bán rắn vào sản xuất hàng loạt. Dù vậy, việc thương mại hóa vẫn còn nhiều rào cản, từ chi phí sản xuất cao, độ bền lâu dài chưa được kiểm chứng, cho tới các tiêu chuẩn an toàn cần được hoàn thiện.

Trong khi chờ đợi sự bùng nổ của pin thể rắn, thị trường vẫn đặt kỳ vọng lớn vào các cải tiến ngắn hạn của pin lithium-ion. Giải pháp như tối ưu cathode, nâng cao độ ổn định, hay cải tiến cấu trúc gradient đang giúp pin hiện tại bền bỉ hơn, an toàn hơn, đồng thời sẵn sàng hỗ trợ quá trình chuyển dịch sang pin thế hệ mới.

Dù còn nhiều thách thức, pin thể rắn được xem là chìa khóa để đưa xe điện lên tầm cao mới. Với sự đầu tư mạnh mẽ từ SK On và các đối tác toàn cầu, cuộc đua công nghệ này hứa hẹn sẽ làm thay đổi cục diện ngành ô tô trong thập kỷ tới. Khi bước ngoặt thương mại hóa thành hiện thực, ngành xe điện có thể tiến thêm một bước dài tới mục tiêu phát thải bằng 0.