Xe điện sắp thay đổi nhờ pin thể rắn hoàn toàn sản xuất hàng loạt

[Nguyễn Tiến Đạt]

Donut Lab vừa tuyên bố đã phát triển pin thể rắn hoàn toàn đầu tiên trên thế giới sẵn sàng cho sản xuất hàng loạt, đánh dấu một bước ngoặt lớn đối với ngành xe điện và lưu trữ năng lượng. Theo công ty, loại pin này không sử dụng chất điện phân lỏng, có mật độ năng lượng gần gấp đôi pin lithium-ion thông thường, đồng thời mang lại tốc độ sạc cực nhanh, độ an toàn cao và tuổi thọ vượt trội.

Donut Lab là công ty khởi nghiệp công nghệ đứng sau các động cơ điện tích hợp trong bánh xe từng gây chú ý trên xe máy điện Verge. Lần này, hãng khẳng định các cell và mô-đun pin thể rắn của họ đã sẵn sàng sản xuất ở quy mô gigawatt-giờ, phục vụ các nhà sản xuất trên toàn cầu. Verge Motorcycles cho biết mẫu TS Pro nâng cấp sẽ trở thành xe điện thương mại đầu tiên sử dụng pin thể rắn hoàn toàn, dự kiến đến tay người dùng trong quý I năm nay.

Về bản chất, pin thể rắn của Donut Lab được thiết kế để giải quyết hầu hết các hạn chế của pin lithium-ion truyền thống: nhẹ hơn, an toàn hơn, bền hơn, sạc nhanh hơn và cho phạm vi di chuyển xa hơn. Theo công bố, pin đạt mật độ năng lượng 400 Wh/kg, cao hơn đáng kể so với mức 250–300 Wh/kg của nhiều pin Li-ion cao cấp hiện nay.

Hiệu suất, độ bền và khả năng hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt​

Donut Lab cho biết pin thể rắn của họ có thể sạc đầy chỉ trong khoảng 5 phút, tương đương trải nghiệm đổ xăng truyền thống, trong khi tuổi thọ lên tới 100.000 chu kỳ sạc đầy mà không cần giới hạn mức sạc ở 80% như pin lithium-ion. Trong khi đó, pin Li-ion thông thường thường chỉ đạt khoảng 5.000 chu kỳ trong điều kiện sử dụng tối ưu.

Khả năng hoạt động trong môi trường khắc nghiệt cũng là điểm nổi bật. Pin thể rắn của Donut Lab được cho là vẫn giữ hơn 99% dung lượng ở nhiệt độ thấp tới -22°F (-30°C) và cao tới 212°F (100°C), điều vốn là thách thức lớn đối với pin dùng chất điện phân lỏng.

Về an toàn, công ty tuyên bố pin không bốc cháy ngay cả khi bị hư hỏng, đồng thời có thể được sản xuất tại hầu hết các khu vực trên thế giới vì không sử dụng vật liệu quý hiếm. Donut Lab không công bố chi tiết thành phần, nhưng nhấn mạnh pin được làm từ vật liệu phổ biến, thân thiện với môi trường, ít chịu tác động từ rủi ro địa chính trị và có chi phí sản xuất thấp hơn pin lithium-ion tương đương.

Ví dụ thực tế và tuyên bố thương mại hóa​

Một ví dụ cụ thể được Donut Lab đưa ra là xe máy điện Verge TS Pro. Phiên bản trước sử dụng pin lithium-ion cho phạm vi di chuyển trong đô thị khoảng 217 dặm (khoảng 349 km), với thời gian sạc dưới 35 phút. Phiên bản mới sử dụng pin thể rắn vẫn giữ phạm vi 349 km ở cấu hình tiêu chuẩn, nhưng với tùy chọn pin dung lượng lớn có thể lắp trong cùng không gian, phạm vi được nâng lên tới 370 dặm (khoảng 595 km).

Đáng chú ý nhất là thời gian sạc giảm xuống dưới 10 phút. Verge cho biết họ thậm chí đã chủ động kéo dài thời gian sạc để người dùng có đủ thời gian nghỉ ngơi, thay vì sạc quá nhanh.

Theo ông Marko Lehtimäki, CEO Donut Lab, pin thể rắn từ lâu được xem là “tương lai xa” của ngành điện khí hóa, liên tục bị trì hoãn về thời điểm thương mại hóa. Tuy nhiên, ông khẳng định Donut Battery đã sẵn sàng cho các phương tiện sản xuất OEM ngay lúc này, và đang được triển khai thực tế trên xe máy Verge trong quý I, chứ không còn dừng ở mức thử nghiệm.(insideevs)