Trung Quốc bứt phá về pin thể rắn, sạc một lần xe chạy cả nghìn cây số

Trung Quốc vượt Nhật Bản về công nghệ pin thể rắn

Trong khi các hãng xe Nhật Bản, đặc biệt là Toyota, đặt niềm tin vào pin thể rắn như cách “vượt khúc cua” để tái chiếm ưu thế trong kỷ nguyên hậu động cơ đốt trong, thì giới nghiên cứu Trung Quốc lại âm thầm đi trước một bước.

Giữa tháng 10 vừa qua, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) công bố đã vượt qua “điểm nghẽn cổ chai” trong nghiên cứu pin thể rắn sử dụng lithium kim loại – khâu được xem là khó nhất trong quá trình thương mại hóa.

Theo nhóm nghiên cứu, công nghệ mới giúp tăng thêm 50% hiệu suất pin, tương đương quãng đường 1.000 km xe chạy chỉ sau một lần sạc – gấp đôi khả năng của pin lithium-ion truyền thống.

Cùng lúc, Gotion High-Tech (Quốc Hiên Cao Khoa), một trong những nhà sản xuất pin lớn của Trung Quốc, tuyên bố pin thể rắn chuẩn của họ đã hoàn tất thử nghiệm thực tế trên nhiều mẫu xe, đạt mật độ năng lượng 300 Wh/kg và sẽ được thương mại hóa, giao hàng số lượng lớn trong năm nay – sớm hơn kế hoạch sản xuất đại trà mà Toyota tuyên bố ít nhất hai năm.

Theo Thanh Đảo Nhật báo, dây chuyền thí điểm đầu tiên cho pin thể rắn sunfua hiệu suất cao 20Ah đã chính thức đi vào sản xuất. Về mặt lý thuyết, công nghệ này có thể cho phép "sạc siêu nhanh" trong vòng 6 đến 10 phút, phạm vi hoạt động của xe lên tới 2.000 km. Tại Hội nghị Xe điện Trăm người, một đại biểu cho biết pin thể rắn dự kiến ​​sẽ được lắp đặt trên xe hơi sớm nhất là vào năm 2027.

Những bước tiến này cho thấy Trung Quốc không còn chỉ chạy theo mà đang chủ động tái định hình đường đua công nghệ. Dữ liệu thị trường phản ánh rõ xu hướng đó: Hãng BYD đã bán ra hơn 3,2 triệu xe điện/năm, trong khi Toyota chỉ tiêu thụ được khoảng 24.000 xe điện thuần túy, cho thấy khoảng cách đang ngày càng nới rộng.

Đồng thời, xe năng lượng mới của Trung Quốc đang nhanh chóng mở rộng ra thị trường nước ngoài. Lấy Thái Lan làm ví dụ. Các thương hiệu Nhật Bản từng nắm giữ 80% thị trường xe điện, nhưng giờ đây các thương hiệu Trung Quốc đã chiếm lĩnh 70%, trở thành thế lực thống trị mới.

Chiến lược âm thầm của Trung Quốc

Đằng sau bước nhảy công nghệ là chiến lược đầu tư bài bản của Trung Quốc vào toàn bộ chuỗi giá trị pin. Nhóm của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc cho biết họ đã khắc phục “ba nút thắt kỹ thuật cốt lõi” của pin thể rắn. Cụ thể là: Tăng độ kết dính giữa điện cực và chất điện giải rắn; tăng 86% khả năng lưu trữ điện năng trong khi vẫn duy trì độ bền sau hơn 20.000 lần uốn gập; ứng dụng hợp chất fluor để tăng độ an toàn và tuổi thọ của pin.

Công nghệ này được xem là chìa khóa để phá vỡ giới hạn của pin lithium-ion – vốn phụ thuộc vào chất điện giải lỏng dễ cháy và kém ổn định.

Trong 4 năm qua, truyền thông Nhật Bản đã đăng tải 80 bản tin, ca ngợi pin thể rắn là "con át chủ bài" trong cuộc phản công chống lại Trung Quốc. Các hãng Nhật như Toyota, Honda hay Panasonic từng đầu tư 1,5 nghìn tỷ yen (tương đương 10 tỷ USD) cho nghiên cứu pin thể rắn, nắm giữ hơn 1.300 bằng sáng chế – chiếm vị trí dẫn đầu toàn cầu. Năm 2023, Toyota và Panasonic đã công bố quá trình phát triển thành công pin thể rắn, dự kiến ​​sản xuất hàng loạt và lắp đặt vào đầu năm 2027, tuyên bố "đi trước Trung Quốc 20 năm".

Tuy nhiên, diễn biến mới cho thấy Trung Quốc đã thu hẹp khoảng cách nhanh hơn dự kiến. Các tập đoàn như GAC Group, Farasis Energy, Changan Auto đang đồng loạt tham gia, hình thành mạng lưới nghiên cứu và sản xuất trong nước.

Theo số liệu thống kê, tính đến tháng 5/2024, Trung Quốc sở hữu 7.640 bằng sáng chế pin thể rắn, chiếm 36,7% toàn cầu, với tốc độ tăng trung bình 20,8%/năm – cao nhất thế giới.

Cuộc chiến pin thể rắn

Thách thức lớn nhất của pin thể rắn hiện nay là chi phí sản xuất cao gấp 4 lần so với pin lithium thông thường. Điều đó khiến xe điện trang bị pin thể rắn có thể có giá cao quá 1 triệu NDT, vượt khả năng chi trả của người tiêu dùng phổ thông.

Tuy nhiên, Trung Quốc đang nắm trong tay lợi thế toàn chuỗi cung ứng pin lithium-ion – từ khai thác nguyên liệu, tinh luyện, sản xuất linh kiện đến tái chế – chiếm tới 90% nguồn cung toàn cầu.

Nếu nước này có thể mở rộng lợi thế đó sang pin thể rắn, chi phí sản xuất nhiều khả năng sẽ giảm mạnh, mở ra cơ hội thương mại hóa sớm hơn các đối thủ.

Các nhà khoa học Trung Quốc còn đang phát triển thế hệ chất điện giải rắn mới, cho phép pin sạc đầy chỉ trong 12 phút và cắt giảm tới 96% chi phí sản xuất – bước tiến được kỳ vọng phá vỡ rào cản quy mô công nghiệp.

Cạnh tranh công nghệ pin thể rắn cũng phản ánh cuộc đua địa chính trị về năng lượng sạch.

Nếu Nhật Bản xem đây là cơ hội để họ giành lại vị thế trong kỷ nguyên hậu dầu mỏ, thì Trung Quốc coi đây là một phần của chiến lược tự chủ công nghệ và chuỗi cung ứng năng lượng xanh.

Khả năng kiểm soát giá thành, quy mô sản xuất, và thị trường tiêu thụ nội địa khổng lồ giúp Trung Quốc có ưu thế mà các đối thủ khó sánh kịp.

Thị trường toàn cầu trước bước ngoặt mới

Việc Trung Quốc tăng tốc trong lĩnh vực pin thể rắn có thể tác động sâu rộng đến ngành công nghiệp xe điện toàn cầu. Nếu các công nghệ mới như của Guotion Hi-Tech hay Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc được thương mại hóa đúng tiến độ, thị trường xe điện giá rẻ với tầm hoạt động 1.000 km có thể xuất hiện sớm hơn dự kiến.

Có ý kiến cho rằng, trong bối cảnh các quốc gia đẩy mạnh mục tiêu phát thải bằng 0, ai kiểm soát được công nghệ pin thể rắn sẽ nắm quyền chủ động trong tương lai ngành năng lượng.

Trung Quốc dường như đang tiến nhanh hơn các đối thủ trên con đường đó, trong khi các “ông lớn” Nhật Bản như Toyota đang phải đánh giá lại toàn bộ chiến lược cạnh tranh của mình.

Cuộc đua pin thể rắn vì thế không chỉ là câu chuyện của công nghệ, mà còn là bài kiểm tra năng lực công nghiệp và tầm nhìn dài hạn – nơi Trung Quốc đang dần khẳng định vị thế mới trên bản đồ xe điện toàn cầu.

Theo Creaders, NetEase