Đâu là loại pin tối ưu nhất cho xe điện hiện nay?

Khoảng 5 năm trở lại đây, thị trường xe điện toàn cầu nói chung và tại Việt Nam nói riêng chứng kiến sự tăng trưởng vượt bậc. Hiện nay, ô tô điện đang dần thay thế cho các loại phương tiện sử dụng động cơ đốt trong và ngày càng được người tiêu dùng đón nhận.

ẢNH: C.T

Tuy nhiên, trong nỗ lực hướng đến việc thay thế các loại ô tô sử dụng động cơ đốt trong, ngành xe điện đang phải đối mặt với những rào cản cốt lõi, khiến người dùng e ngại như chi phí sở hữu cao, phạm vi hoạt động hạn chế và mất nhiều thời gian để nạp năng lượng.

Đứng trước thách thức kể trên, các hãng xe lớn đã dồn lực nghiên cứu hàng loạt công nghệ pin mới. Hiện nay, thị trường ô tô điện có 4 công nghệ pin tiên tiến, gồm: pin Lithium-ion, pin Natri-ion, pin thể rắn và pin bán rắn. Mỗi loại đều có ưu, nhược điểm riêng về cấu tạo hóa học và hiệu năng.

ẢNH: CHERY

Xét trên nhiều khía cạnh sử dụng thực tế, pin Lithium-ion đang là công nghệ đạt được điểm cân bằng tốt nhất cho đại đa số người dùng. Về giá thành, nhờ quy mô sản xuất toàn cầu, chi phí cho loại pin này khá thấp, giúp giá ô tô điện ngày càng tiệm cận với xe động cơ đốt trong. 

Ở góc độ khác, công nghệ pin Lithium-ion hiện nay đã khá hoàn thiện và quy trình sửa chữa, bảo dưỡng cũng đã được nghiên cứu kỹ lưỡng nên độ phổ biến cao hơn.

Nói sâu hơn, công nghệ pin Lithium-ion hiện đã phân thành hai dòng pin LFP (Lithium - Sắt - Phosphate) và NMC (Niken - Mangan - Coban) để phục vụ tối đa nhu cầu thị trường. Trong đó, pin LFP với ưu điểm giá rẻ, độ bền cao và an toàn cháy nổ tốt, đang trở thành xu hướng cho các dòng xe phổ thông. Pin NMC với mật độ năng lượng cao, giúp xe di chuyển được quãng đường dài, thường dùng cho các dòng xe cao cấp.

ẢNH: H.Y

Thực tế, thị trường Việt Nam là minh chứng rõ nét cho sự tối ưu này. Hãng xe Việt Nam đã áp dụng dòng pin LFP cho các dòng xe VinFast VF-Series như VF 3, VF 5, VF 6... giúp giảm giá thành, tăng độ an toàn. Trong khi đó, các mẫu xe chú trọng hiệu suất như Hyundai Ioniq 5 hay các dòng xe sang vẫn dùng dòng pin NMC để đảm bảo khả năng vận hành, tốc độ sạc...

Dù được xem là tối ưu nhất ở thời điểm hiện tại, pin Lithium-ion vẫn chưa phải là lời giải hoàn hảo cho bài toán năng lượng của xe điện. Loại pin này vẫn tồn tại những hạn chế vật lý như mất nhiều thời gian sạc đầy (nếu không dùng sạc siêu nhanh), trọng lượng pin lớn và vẫn tiềm ẩn nguy cơ về nhiệt độ trong các tình huống va chạm.

Về mặt lý thuyết kỹ thuật, pin thể rắn (Solid-State Battery) mới thực sự là công nghệ tối ưu toàn diện. Loại pin này sử dụng chất điện phân dạng rắn thay vì dạng lỏng, cho phép sạc đầy chỉ trong vài phút, quãng đường di chuyển vượt trội và loại bỏ hoàn toàn nguy cơ cháy nổ. 

Tuy nhiên, rào cản lớn nhất khiến pin thể rắn chưa thể "soán ngôi" pin Lithium-ion nằm ở chi phí sản xuất đắt đỏ, công nghệ chế tạo phức tạp. Do đó, trong khi chờ đợi pin thể rắn hoàn thiện và giảm chi phí sản xuất, pin Lithium-ion có thể vẫn được các nhà sản xuất ô tô trọng dụng trong thời gian tới.