Mercedes-Benz thử nghiệm pin thể rắn trên xe điện, mở ra tương lai cho công nghệ pin ô tô

Mercedes-Benz vừa công bố kế hoạch thử nghiệm pin thể rắn trên đường thực tế trong tháng này, hợp tác cùng Factorial, một startup công nghệ Mỹ cũng đang hợp tác với Stellantis và Hyundai-Kia.

Đây là bước tiến quan trọng trong việc đưa công nghệ pin thể rắn từ phòng thí nghiệm ra thực tế, mở ra tiềm năng mới cho xe điện trong tương lai.

Pin thể rắn – bước nhảy vọt về công nghệ pin ô tô

Pin thể rắn được đánh giá là công nghệ đột phá, hứa hẹn cải thiện đáng kể hiệu suất xe điện so với pin lithium-ion truyền thống. Theo Mercedes-Benz, pin thể rắn có thể tăng 25% phạm vi hoạt động mà không làm tăng kích thước hoặc trọng lượng pin. Điều này đồng nghĩa với việc một chiếc EQS thử nghiệm có thể đạt phạm vi di chuyển hơn 1.000 km chỉ với một lần sạc – vượt xa con số 800 km hiện tại của mẫu xe này.

Khác với pin lithium-ion thông thường sử dụng chất điện phân lỏng, pin thể rắn kết hợp lớp điện phân và tấm phân cách thành một khối rắn, giúp tăng mật độ năng lượng, cải thiện tốc độ sạc và giảm nguy cơ cháy nổ. Tuy nhiên, thách thức lớn nhất là sản xuất hàng loạt với chi phí hợp lý.

Factorial, đối tác của Mercedes-Benz, đang tập trung phát triển công nghệ anode lithium-metal, giúp cải thiện hiệu suất pin. Công ty này khẳng định công nghệ Factorial Electrolyte System Technology (FEST) của họ có thể tích hợp vào quy trình sản xuất pin lithium-ion hiện tại, giúp rút ngắn thời gian thương mại hóa.

Giải pháp sáng tạo từ Mercedes-Benz

Trong dự án thử nghiệm này, Mercedes-Benz cùng bộ phận AMG High Performance Powertrains tại Anh đã phát triển một bằng sáng chế mới cho hệ thống pin thể rắn. Công nghệ này sử dụng cơ chế “floating” (tạm dịch: “nổi”) để điều chỉnh sự giãn nở và co lại của vật liệu pin khi sạc và xả. Thiết kế này giúp duy trì hiệu suất và độ bền của pin theo thời gian, giải quyết một trong những vấn đề lớn của pin thể rắn.

Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm đã được thực hiện vào cuối năm ngoái tại Đức. Tuy nhiên, Mercedes-Benz chưa công bố thời gian sản xuất hàng loạt. Trước đó, hãng từng đặt mục tiêu năm 2028 để ra mắt dòng xe điện sử dụng pin thể rắn.

Các hãng xe khác đang ở đâu trong cuộc đua pin thể rắn?

Không chỉ Mercedes-Benz, nhiều hãng xe lớn cũng đang tham gia vào cuộc đua phát triển pin thể rắn:

• Stellantis, đối tác của Factorial từ năm 2021, dự kiến thử nghiệm Dodge Charger Daytona chạy pin thể rắn vào năm 2026.
• Hyundai-Kia cũng hợp tác với Factorial từ 2021, dự định bắt đầu thử nghiệm trong năm nay và hướng đến sản xuất vào 2030.
• Toyota là một trong những hãng đi đầu, đã thử nghiệm pin thể rắn trên xe điện từ nhiều năm trước và dự kiến ra mắt một số mẫu xe giới hạn vào năm 2025.
• BYD (Trung Quốc) dự kiến ra mắt xe điện dùng pin thể rắn vào 2027, sản xuất hàng loạt vào 2030.
• Volkswagen đang hợp tác với QuantumScape, một startup Mỹ chuyên về pin thể rắn.
• Renault dù từng hợp tác với Airbus phát triển pin thể rắn nhưng hiện tại tập trung vào pin lithium-ion không chứa cobalt.
• BMW thì tỏ ra thận trọng hơn, cho rằng công nghệ này còn quá đắt đỏ và có thể phải mất ít nhất 8 năm nữa mới thực sự cần thiết.

Tương lai của xe điện với pin thể rắn

Dù vẫn còn nhiều thách thức, pin thể rắn đang được xem là bước đột phá lớn nhất trong ngành xe điện. Nếu các thử nghiệm của Mercedes-Benz thành công, công nghệ này có thể mở ra một kỷ nguyên mới với những chiếc xe điện có tầm hoạt động dài hơn, sạc nhanh hơn và an toàn hơn.

Với sự tham gia của nhiều hãng xe lớn, có thể thấy cuộc đua thương mại hóa pin thể rắn đang ngày càng nóng lên. Ai sẽ là người đầu tiên đưa công nghệ này vào sản xuất hàng loạt? Hãy cùng chờ đợi những bước tiến tiếp theo trong thời gian tới.