Trong cuộc chạy đua kéo dài phạm vi hoạt động của ô tô điện, các nhà sản xuất pin liên tục tìm kiếm giải pháp lưu trữ năng lượng mới. Nếu trước đây, công nghệ pin thể rắn nổi lên như một hiện tượng để người dùng kỳ vọng thì giờ đây, công nghệ pin sử dụng oxy từ không khí đang được chú ý nhờ khả năng tăng phạm vi hoạt động đáng kể.
Pin lithium-air có thể giúp tăng phạm vi hoạt động của ô tô điện trong tương lai
ẢNH: CATL
Theo đó, nhà sản xuất pin Trung Quốc - CATL đang tìm hiểu công nghệ lithium-air (lithium - không khí), có khả năng lưu trữ năng lượng cao hơn so với các công nghệ pin trước đây. Trước đó, tại Diễn đàn Equipment Powerhouse 2026, ông Wu Kai - kỹ sư trưởng của CATL xác định đây là một hướng nghiên cứu có phần "dài hơi" của thương hiệu.
Khác với pin lithium-ion phổ biến hiện nay, pin lithium-air sử dụng lithium kim loại ở cực âm và oxy từ không khí làm chất tham gia phản ứng ở cực dương. Khi xả điện, lithium phản ứng với oxy, tạo ra điện năng; khi sạc, phản ứng diễn ra theo chiều ngược lại. Nhờ lấy oxy từ bên ngoài, công nghệ này giúp tăng năng lượng lưu trữ mà không cần tăng thể tích, khối lượng pin.
Theo các tính toán, phản ứng lithium-air có năng lượng riêng lý thuyết khoảng 3.505 Wh/kg. Từ đó, một số phân tích đặt ra viễn cảnh ô tô điện chạy tới 2.000 km sau mỗi lần sạc. Tuy nhiên, 3.505 Wh/kg chỉ phản ánh khả năng lưu trữ năng lượng của phản ứng điện hóa, không phải thông số bộ pin hoàn chỉnh.
Khi lắp trên ô tô, pin còn cần điện cực, chất điện phân, vỏ bảo vệ và hệ thống xử lý không khí, khiến trọng lượng, thể tích tăng lên. Do đó, không thể quy đổi trực tiếp con số này thành quãng đường thực tế.
Thực tế công nghệ pin lithium-air chỉ đang trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển, chưa có kế hoạch thương mại hóa
ẢNH: ZAMIN
Công nghệ lithium-air cũng đã ghi nhận những tiến triển trong phòng thí nghiệm. Năm 2024, một nhóm nghiên cứu Trung Quốc công bố cấu hình pin dạng túi đạt 757,5 Wh/kg và thực hiện 241 chu kỳ sạc - xả trong điều kiện thử nghiệm. Dù vậy, đây chưa phải bộ pin được kiểm định để sản xuất cho ô tô thương mại.
Một trong những trở ngại lớn nằm ở việc kiểm soát không khí đi vào pin. Hơi nước và khí CO2 có thể gây phản ứng phụ, làm suy giảm vật liệu và dung lượng. Quá trình sạc - xả lặp lại cũng đặt ra thách thức về tuổi thọ, hiệu suất và độ ổn định. Trong khi đó, hệ thống lọc khí, kiểm soát độ ẩm và làm mát lại khiến bộ pin nặng, phức tạp hơn.
Hiện tại, CATL vẫn ưu tiên những công nghệ pin có thể thương mại hóa nhanh hơn, chẳng hạn như pin natri-ion và pin thể rắn. Thương hiệu này cũng chưa công bố thời điểm sản xuất hàng loạt pin lithium-air và cũng chưa đặt ra mục tiêu chế tạo bộ pin giúp xe điện chạy 2.000 km sau mỗi lần sạc. Vì vậy, đây vẫn là "bài toán" dài hạn cần có lời giải thay vì kỳ vọng có thể sớm xuất hiện trên thị trường.
Bình luận (0)