Một loại pin thể rắn vừa thử nghiệm cho kết quả rất ấn tượng, dự kiến sẽ sớm có mặt trên thị trường.

Ngành công nghiệp xe đang chứng kiến những bước tiến vượt bậc trong phát triển công nghệ pin dành cho xe điện. Các nhà sản xuất hàng đầu thế giới như Volkswagen hay Toyota đều đang nghiên cứu và phát triển công nghệ này, kỳ vọng có thể mang lại những giải pháp lưu trữ năng lượng hiệu quả hơn, an toàn hơn và có thể rút ngắn thời gian sạc.

Công nghệ pin rắn hứa hẹn sẽ là bước đột phá quan trọng, có khả năng thúc đẩy sự chuyển giao từ xe sử dụng nhiên liệu hóa thạch sang xe điện, qua đó góp phần vào việc bảo vệ môi trường và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về phương tiện giao thông không phát thải carbon.

Trong khi Toyota tự mình phát triển công nghệ pin được mô tả là tới từ tương lai này, Volkswagen lại đầu tư cho QuantumScape. Mới đây nhất, QuantumScape đã chia sẻ thành tích rất ấn tượng về công nghệ pin của họ.

Loại pin thể rắn do QuantumScape phát triển đạt kết quả rất ấn tượng. Trong ảnh là 1 tép pin (cell) thể rắn.

Cụ thể, trong các thử nghiệm do nhánh chuyên phát triển pin xe điện PowerCo của tập đoàn xe Volkswagen thực hiện, các nhà nghiên cứu đã đo đạc và thấy rằng cell pin thử nghiệm chỉ mất khoảng 5% khả năng lưu trữ điện sau hơn 1.000 chu kỳ sạc. Con số này tương đương khoảng 311.000 dặm (khoảng 500.506km) di chuyển trên đường thực tế với một chiếc xe điện có khả năng di chuyển từ 500km đến 600km mỗi lần sạc.

Volkswagen cũng cho biết rằng tiêu chuẩn hiện tại của ngành công nghiệp xe chỉ đặt mục tiêu giữ được 80% dung lượng sau 700 chu kỳ sạc. Như vậy, kết quả cuộc thử nghiệm đã cho thấy loại pin do QuantumScape phát triển có hiệu suất vượt kỳ vọng.

Theo PowerCo, loại pin này cũng đáp ứng được các yêu cầu khác như cả khả năng sạc nhanh hay mức độ an toàn khi sạc/xả.

Volkswagen là cổ đông lớn nhất của QuantumScape.

So với các loại pin hiện hành, pin thể rắn sử dụng chất điện phân và màng ngăn điện ở thể rắn, thường được làm bằng gốm, polyme hoặc thủy tinh. Trên các loại pin thông dụng, chất điện phân và màng ngăn điện tiềm ẩn nguy cơ gây cháy khó kiểm soát; pin thể rắn có thể giảm trừ nguy cơ này.

Màng ngăn điện bằng gốm do QuantumScape tự phát triển được cho là một trong những yếu tố quyết định cho thành công của loại pin mới được thử nghiệm.

Bên trong cơ sở nghiên cứu pin của Volkswagen tại thành phố Salzgitter, Đức.

QuantumScape cho biết rằng công ty đã chuyển lô pin thử nghiệm đầu tiên cho các đối tác để thử nghiệm, bao gồm Volkswagen, từ hồi tháng 12/2022. Kể từ đó, QuantumScape đã liên tục đưa ra thông báo về các thành tựu mới, song đều không tiết lộ chi tiết về thông số kỹ thuật.

CEO của QuantumScape, ông Jagdeep Singh, cho biết rằng công ty đang nỗ lực để đưa công nghệ pin mới này tới sản xuất đại trà “nhanh nhất có thể”.

Từ trái sang: Màng ngăn điện thể rắn bằng gốm; tép pin thể rắn; tép pin thể rắn đa lớp bản mẫu.

Cũng trong nỗ lực đưa pin thể rắn đi vào sản xuất, Toyota đã bắt tay với công ty dầu khí có tiếng Idemitsu Kossan để thương mại hóa công nghệ pin thể rắn do Toyota nghiên cứu từ năm 2027.

Bên cạnh đó, NIO (start-up xe điện Trung Quốc) mới đây cũng đã xác nhận sẽ trang bị loại pin bán rắn có dung lượng lên tới 150 kWh cho nhiều mẫu xe của hãng kể từ năm 2024 này. Tuy nhiên, như tên gọi thì loại pin này chưa sử dụng hoàn toàn chất rắn mà vẫn sẽ chứa một lượng chất điện phân dạng lỏng nhất định.

Tờ Autocar cho biết rằng tập đoàn Volkswagen đã cùng làm việc với QuantumScape về công nghệ pin thể rắn từ năm 2010. Tới năm 2012, tập đoàn này đầu tư 100 triệu USD cho QuantumScape và trở thành cổ đông lớn nhất. Chưa dừng lại tại đó, Volkswagen đã tiếp tục đầu tư thêm 200 triệu USD nữa.