Pin thể rắn của SK On sẽ thay đổi tương lai xe điện ra sao?

[Nguyễn Tiến Đạt]

Gã khổng lồ pin Hàn Quốc SK On vừa công bố đã bắt đầu sản xuất thử nghiệm pin thể rắn hoàn toàn. Đây được xem là bước tiến lớn trong nỗ lực thương mại hóa dòng pin thế hệ mới này. Công ty cho biết đang sử dụng một quy trình độc đáo để sản xuất điện cực một cách ổn định trên dây chuyền tự động.

SK On cùng startup Mỹ Solid Power đã hợp tác nghiên cứu pin thể rắn hơn một năm qua. Đầu tuần này, SK On chính thức khởi động dây chuyền sản xuất thử nghiệm pin thể rắn tại thành phố Daejeon, với mục tiêu thương mại hóa vào cuối thập kỷ này, sớm hơn 1 năm so với kế hoạch.

Loại pin này thay thế chất điện phân lỏng bằng chất điện phân rắn. Về lý thuyết, lợi ích mang lại là khả năng chống cháy tốt hơn, mật độ năng lượng cao hơn giúp xe điện đi xa hơn và tốc độ sạc nhanh hơn.

Trong hơn 10 năm qua, nhiều chuyên gia gọi pin thể rắn là “chén thánh” của ngành pin. Tuy vậy, họ cũng cảnh báo việc mở rộng quy mô sản xuất là một thách thức không nhỏ. Dù vậy, các hãng xe và nhà sản xuất pin vẫn đẩy mạnh nghiên cứu, và giờ đây pin thể rắn đang rời dần khỏi phòng thí nghiệm.

Dây chuyền sản xuất và thách thức kỹ thuật​

Tại cơ sở mới, SK On sẽ chế tạo cell pin nguyên mẫu để kiểm nghiệm trước khi đưa vào sản xuất thương mại. Những cell này được cho là đạt mật độ năng lượng 800 Wh/L, cao hơn mức trung bình 400–500 Wh/L của pin lithium-ion niken. Công ty tin rằng theo thời gian, mật độ có thể lên đến 1.000 Wh/L.

Nhà máy thử nghiệm rộng 50.000 foot vuông (khoảng 4.600 m²) áp dụng công nghệ “áp suất đẳng tĩnh ấm không nén”, giúp nén đều điện cực để nâng cao hiệu suất và mật độ năng lượng.

Các vật liệu điện phân rắn phổ biến hiện nay là sunfua, polyme, oxit gốm hoặc vật liệu lai. SK On cho biết dây chuyền mới sẽ bắt đầu với pin thể rắn dựa trên sunfua, đồng thời thử nghiệm pin lithium-kim loại, thay cực dương than chì bằng lithium nguyên chất.

Tuy nhiên, việc chế tạo cell pin này không hề dễ dàng. Công ty cho biết công nghệ độc quyền của họ cần quy trình niêm phong cell, vốn rất khó tự động hóa trong sản xuất hàng loạt. Để khắc phục, SK On đã điều chỉnh cách pha trộn và nén vật liệu nhằm giảm điện trở, giúp pin hoạt động mát hơn, bền và ổn định hơn. Đồng thời, công ty cũng cải tiến liên kết giữa điện cực và chất điện phân rắn để các ion di chuyển dễ dàng hơn.

Theo kế hoạch, pin thể rắn thương mại của SK On sẽ xuất hiện vào năm 2029. Song song đó, công ty cũng phát triển pin LFP giá rẻ tại Mỹ cho lưu trữ năng lượng, và liên doanh BlueOval SK với Ford đã bắt đầu sản xuất pin NMC tại nhà máy trị giá 5,8 tỷ USD (~141.000 tỷ VNĐ) ở Kentucky từ tháng 8, phục vụ xe F-150 Lightning và E-Transit.
Đọc chi tiết tại đây: (Insideevs)