Toyota đang flex số lượng bằng sáng chế pin thể rắn khủng khiếp; tuy nhiên có thể sẽ phải "đu trend" sau VinFast về việc đưa công nghệ này lên xe thật
Ở thời điểm bây giờ, pin lithium chính là "main character" trên hầu hết các dòng xe điện. Nhưng mà ít ai ngờ rằng pin lithium là phát minh từ những năm 1970, được thương mại hóa từ đầu thập niên 90, và trước khi xe điện bùng nổ thì nó gần như không có gì đổi mới đáng kể cả
Khi xe điện bắt đầu viral thì việc nghiên cứu phát triển công nghệ pin cũng trở nên hot hơn bao giờ hết. Các nghiên cứu nhằm buff khả năng lưu trữ và độ bền của pin đã dẫn các nhà khoa học đến một loại pin xịn sò: Pin thể rắn
Về cơ bản thì pin lithium-ion xài dung dịch điện phân, là nơi các hạt điện tích "chạy show" giữa các điện cực khi sạc hoặc xả. So với các công nghệ pin đời cũ thì dung dịch điện phân này được xem là một bước tiến khá là ổn, đặc biệt là về tuổi thọ của pin.
Tuy nhiên plot twist là pin lithium-ion lại dễ bắt lửa và cực kỳ khó dập khi đã cháy rồi Ngoài ra, nó cũng có giới hạn về dung lượng lưu trữ, chưa kể còn bị giảm hiệu suất theo thời gian (hay còn gọi là "chai pin" – ai cũng từng trải qua nỗi đau này )
Khác với pin lithium-ion, công nghệ pin thể rắn hứa hẹn sẽ fix được phần lớn những bug của pin lithium-ion. Điểm khác biệt lớn nhất có thể thấy ngay từ cái tên: Pin thể rắn không xài dung dịch điện phân mà dùng chất điện phân ở dạng rắn luôn. Vật liệu làm chất điện phân có thể là gốm, polyme, hay bất cứ thứ gì.
Nhờ loại bỏ dung dịch điện phân, pin thể rắn có ít linh kiện hơn, nên trở nên bền hơn, gọn nhẹ hơn và an toàn hơn nữa. Tuy nhiên hiện tại thì pin thể rắn vẫn chưa phổ biến vì còn đắt đỏ và khó sản xuất hàng loạt
Khi áp dụng pin thể rắn vào xe điện, ta có thể nâng cấp được gần như mọi khía cạnh của xe, từ tăng độ bền, cải thiện độ an toàn, giảm trọng lượng, đến tăng quãng đường di chuyển mỗi lần sạc. Với những lợi ích đó, rất nhiều hãng xe và công ty công nghệ đang rót tiền để sở hữu công nghệ pin thể rắn, như Mercedes, VinFast đang đầu tư vào ProLogium, Toyota tự mình phát triển, tập đoàn xe đa quốc gia Stellantis và Mercedes cũng đang hợp tác phát triển pin thể rắn...
Toyota thường bị "ném đá" vì khá lề mề trong chuyện phát triển và sản xuất xe thuần điện; nhưng mà một nghiên cứu mới đây đã hé lộ sự thật gây sốc về Toyota – hãng xe Nhật này hiện đang là đơn vị sở hữu nhiều bằng sáng chế nhất về công nghệ pin thể rắn
Cụ thể, tờ Nikkei đã cùng Patent Results (một công ty tại Nhật Bản) nghiên cứu hồ sơ và các đơn đăng ký bản quyền về công nghệ pin thể rắn được nộp lên Tổ chức Sở hữu Trí tuệ Thế giới (WIPO) và các tổ chức khác từ năm 2000 đến hết tháng 3/2022; kết quả cho thấy Toyota đã đăng ký với 1.331 đơn, trong khi Panasonic đứng thứ 2 với 445 đơn, Idemitsu Kosan đứng thứ 3 với 272 đơn. Vị trí thứ 4 là Samsung Electronics, cũng là đơn vị duy nhất trong top 5 không phải từ Nhật Bản. Nghiên cứu của Nikkei và Patent Results cho thấy Nhật Bản có 6 trong tổng số 10 công ty sở hữu nhiều bằng sáng chế nhất – quá đỉnh!
Theo tìm hiểu, Toyota đã bắt đầu đầu tư cho công nghệ pin thể rắn từ những năm 1990, nắm giữ bản quyền trong nhiều vấn đề liên quan đến pin thể rắn, từ cấu trúc, vật liệu đến quy trình sản xuất. Từ năm 2016 đến 2020, Toyota đã tăng số lượng đơn sở hữu trí tuệ liên quan đến pin thể rắn lên tới khoảng 40%. Nghiên cứu cũng cho thấy Idemitsu Kosan (đơn vị đứng thứ 3) sở hữu nhiều sáng chế về vật liệu kim loại cho pin thể rắn. Còn Samsung Electronics thì mạnh về hiệu suất thực tế của pin thể rắn, như tuổi thọ pin.
Nghiên cứu này cũng chứng minh rằng Toyota đang có lợi thế rõ rệt so với các đối thủ trong mảng phát triển pin thể rắn khi đã có tới khoảng 30 năm nghiên cứu - phát triển, cùng với đó là khả năng tự sản xuất của Toyota
Theo các phát ngôn trước đây của Toyota, hãng có kế hoạch ứng dụng pin thể rắn lên xe từ sớm nhất năm 2025 – mốc thời gian khá sớm khi nhiều công ty công nghệ khác đều đưa ra mốc khoảng năm 2028 hoặc 2030. Toyota cũng cho biết các mẫu xe lai điện sẽ là những mẫu đầu tiên được ứng dụng công nghệ pin thể rắn.
Khi được hỏi tại sao không trang bị cho xe thuần điện, Toyota giải thích rằng công nghệ pin này bền hơn, phù hợp với cách hoạt động sạc - xả liên tục trên các mẫu xe lai điện. Bên cạnh đó, pin thể rắn cũng khá đắt đỏ, đưa lên xe điện sẽ khiến sản phẩm của hãng mất điểm cạnh tranh trên thị trường
Như đã nhắc tới ở trên, VinFast đang là một trong những nhà đầu tư tại ProLogium - công ty công nghệ Đài Loan đang phát triển pin thể rắn. Trong thông cáo báo chí gửi đi gần đây, VinFast cho biết VinFast và ProLogium trong tương lai sẽ là "đối tác chiến lược dài hạn". Theo đó, VinFast và ProLogium sẽ ký các thỏa thuận hợp tác để phát triển các mẫu pin ứng dụng công nghệ pin thể rắn của ProLogium.
Thông cáo báo chí của VinFast cũng tiết lộ rằng hãng có kế hoạch trang bị pin thể rắn cho các sản phẩm từ năm 2024 – tức là sớm hơn cả Toyota luôn nha! Phần lớn pin thể rắn trang bị trên xe VinFast dự kiến sẽ do ProLogium sản xuất tại nhà máy 3GWh - dự kiến hoạt động từ đầu năm sau. Bên cạnh đó, VinFast và ProLogium cũng có thể sẽ thành lập liên doanh tại Việt Nam, sản xuất pin thể rắn ngay tại Việt Nam luôn
Được biết, cho đến hiện tại đã có hơn 7.300 tế bào pin thể rắn dành cho xe điện với dung lượng từ 50Ah đến 60Ah của ProLogium được chuyển tới các đối tác sản xuất xe toàn cầu để kiểm định chất lượng. Bên cạnh đó, ProLogium cũng đã cung cấp hơn 1 triệu tế bào pin thể rắn cho các ứng dụng tiêu dùng. ProLogium còn là đơn vị đầu tiên trên thế giới đi tới sản xuất hàng loạt pin thể rắn Lithium-gốm – ghi tên vào lịch sử luôn!
Nguồn: soha.vn