Tại sao sau hơn 10 năm nghiên cứu và phát triển pin thể rắn, cả Trung Quốc, Nhật Bản và Hàn Quốc vẫn chưa thể đi vào sản xuất hàng loạt?

[NhatDuy]

Trong hơn một thập kỷ qua, những khẩu hiệu như “sạc 10 phút chạy 1.500 km”, “sản xuất hàng loạt vào năm 2025” hay “dẫn đầu Trung Quốc trong 20 năm” liên tục được tung ra, khiến công chúng vừa kỳ vọng vừa hoài nghi về pin thể rắn. Mặc dù Trung Quốc, Nhật Bản và Hàn Quốc đã đầu tư hàng chục năm nghiên cứu và liên tục công bố “đột phá lớn”, nhưng đến nay vẫn chưa có hãng xe nào dám khẳng định “bạn có thể mua xe chạy pin thể rắn ngay bây giờ”.

Lý do nằm ở ba thách thức lớn mà công nghệ này đang đối mặt.
Thứ nhất là quy trình sản xuất. Khác với chất điện phân lỏng dễ bám vào điện cực, chất điện phân rắn lại khó kết hợp, tạo ra các khoảng trống khiến điện trở ion tăng mạnh. Khi sạc và xả, điện cực giãn nở và co lại, gây áp lực lên tới 200 MPa, làm giảm hiệu suất và hình thành “dendrit lithium” có thể gây đoản mạch.

Thứ hai là giới hạn của từng loại công nghệ. Hệ thống polymer có quy trình hoàn thiện nhưng độ dẫn ion thấp, khó đáp ứng công suất xe điện. Hệ thống oxit ổn định nhưng kém linh hoạt, trong khi hệ thống sunfua dẫn điện tốt nhất lại dễ hỏng khi tiếp xúc với không khí và phụ thuộc kim loại hiếm như lanthanum và germanium, khiến chi phí tăng mạnh.

Thứ ba là giá thành. Dữ liệu cho thấy chi phí vật liệu của pin thể rắn khoảng 2 nhân dân tệ mỗi watt-giờ, cao gấp 3–5 lần pin lithium truyền thống. Điều này khiến pin thể rắn trong ngắn hạn chỉ dành cho phân khúc cao cấp. Theo dự báo, pin thể rắn hoàn toàn với mật độ năng lượng 400Wh/kg sẽ chưa thể thương mại hóa trước năm 2027–2028.

Đột phá thật hay là chiêu trò thị trường?​

Các hãng xe hiểu rõ rằng công nghệ mới có thể thay đổi toàn bộ ngành công nghiệp, nên họ không thể đứng yên. Từ Toyota, BMW đến các hãng Trung Quốc như CATL, BYD, SAIC hay Changan, tất cả đều công bố kế hoạch phát triển pin thể rắn. Toyota dự kiến sản xuất hàng loạt quy mô nhỏ vào năm 2025, BMW thử nghiệm nguyên mẫu năm 2026, còn các hãng Trung Quốc đã giới thiệu kết quả R&D và mốc thương mại hóa riêng.

Tuy nhiên, việc “thổi phồng” đôi khi chỉ là chiến lược marketing nhằm thu hút vốn và sự chú ý của thị trường. Câu chuyện này gợi nhớ đến ngành công nghệ sinh học, nơi sản phẩm “Visdin” từ Nhật Bản từng gây sốt nhờ chiết xuất quý hiếm nhưng giá cao tới 20.000 nhân dân tệ/gram (khoảng 69 triệu VNĐ), chỉ giới thượng lưu mới có thể dùng. Sau đó, các nhà khoa học Trung Quốc đã hợp tác với công ty New Zealand để hạ giá xuống chỉ còn 100 nhân dân tệ (khoảng 350.000 VNĐ), giúp sản phẩm trở nên phổ biến hơn. Tương tự, ngành pin thể rắn cũng đang trải qua giai đoạn “đắt đỏ để thử nghiệm, rẻ hơn để mở rộng thị trường”.

Chiến lược thực dụng giúp Trung Quốc dẫn đầu pin thể rắn​

Trung Quốc hiện theo đuổi hướng đi thực tế: phát triển song song nhiều công nghệ và ưu tiên “pin bán rắn”, giải pháp trung gian giữa pin lỏng và pin thể rắn. Cách tiếp cận này vừa giảm chi phí, vừa đẩy nhanh thương mại hóa, đồng thời tạo nguồn tài chính cho nghiên cứu pin toàn rắn.

Bằng việc phát triển đồng thời polymer, oxit và sunfua, Trung Quốc đã phân tán rủi ro và tận dụng lợi thế chuỗi cung ứng hoàn chỉnh. Cách làm “sản phẩm chuyển tiếp hỗ trợ R&D” này giúp tránh tình trạng “đốt tiền mà không hiệu quả”. Với chiến lược thực dụng, Trung Quốc đang tiến gần hơn đến mục tiêu pin thể rắn thương mại hóa, dù vẫn cần thời gian để công nghệ hoàn thiện.

Đối với người tiêu dùng, thay vì quá kỳ vọng vào pin thể rắn, việc chọn xe điện dùng pin lỏng hiện tại vẫn là lựa chọn hợp lý, đáp ứng nhu cầu di chuyển hàng ngày. (Sohu)