Một startup Mỹ sở hữu 'vũ khí bí mật' có thể thay đổi cuộc đua xe điện: Giải quyết vấn đề VinFast, Tesla đang gặp

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu đã trở thành một chủ đề nóng được bàn luận trong nhiều năm, chính phủ các nước trên thế giới đã và đang tích cực đưa ra những chính sách nhằm hạn chế tối đa lượng khí thải ra môi trường. 

Song hành với những nỗ lực của chính phủ các nước, các nhà sản xuất ô tô trên thế giới, một trong những phương tiện giao thông gây ô nhiễm, đã tích cực công cuộc điện khí hóa, chuyển đổi từ các loại ô tô chạy xăng sang ô tô điện.

Cuộc đua xe điện

Có không ít hãng xe nổi tiếng như Mercedes, Honda, Lamborghini,… hay thậm chí cả nhà sản xuất ô tô Việt Nam, VinFast đã công bố kế hoạch dừng sản xuất xe xăng để tập trung nguồn lực cho xe điện. Bên cạnh đó, không thể không nhắc đến ông lớn trong ngành xe điện, đồng thời là một trong những công ty lớn nhất thế giới, Tesla của tỷ phú Elon Musk.

Dù vậy, việc sản xuất và đưa vào sử dụng xe điện một cách phổ biến không phải là chuyện đơn giản. Có rất nhiều vấn đề mà các hãng xe cần phải đối mặt, chẳng hạn như công nghệ sản xuất xe điện, đội ngũ nhân sự, cơ sở hạ tầng,… cho đến những yếu tố vĩ mô hơn như chính sách hỗ trợ từ chính phủ các nước.

Thực tế, ở nhiều nơi trên thế giới, tiêu biểu như Na Uy hoặc một số nước châu Âu khác, chính phủ đã xây dựng những chiến lược riêng nhằm hỗ trợ và thúc đẩy việc chuyển đổi sang xe điện bởi điều này sẽ giúp giảm thiểu khí thải ra môi trường. Các chính sách này sẽ phần nào hỗ trợ cho các công ty xe điện trong quá trình điện khí hóa của mình. Tuy nhiên, có một vấn đề khác mà nhiều công ty sản xuất ô tô đang cảm thấy "đau đầu" khi tìm hướng giải quyết, đó là pin xe điện.

Pin là một trong những bộ phận quan trọng và đắt đỏ nhất trên xe điện. Bên cạnh vấn đề chi phí sản xuất, các công ty còn phải chú ý đến những vấn đề khác như kích cỡ, độ an toàn, hiệu suất tối đa để gia tăng quãng đường di chuyển, tối ưu thời gian sạc,…

Đối mặt với vấn đề đau đầu

Trong đa số loại pin được sử dụng trên xe điện, niken và coban là những thành phần quan trọng. Pin xe điện được sạc và xả bằng dòng ion lithium giữa cực dương chứa than chì và cực âm. 

Cathodes chứa niken mang lại mật độ năng lượng cao, cho phép xe di chuyển quãng đường xa hơn. Trong khi Coban đảm bảo các cực âm không bị quá nóng và giúp kéo dài tuổi thọ pin, thường được các nhà sản xuất bảo hành từ 8 – 10 năm.

Các nhà sản xuất pin từ Panasonic của Nhật Bản cho đến LG Chem của Hàn Quốc đều đang sản xuất những loại pin chứa các nguyên liệu đắt tiền như pin niken-coban-nhôm (NCA) hoặc pin niken-coban-mangan (NCM). Đáng chú ý, đây là những loại pin được Tesla thường xuyên sử dụng.

Tuy nhiên, tờ Swarajya của Ấn Độ cho biết trong thời kỳ đại dịch COVID-19, sự thiếu hụt nguồn cung kim loại hiếm đã khiến các nhà sản xuất xe điện đối mặt với một vấn đề đau đầu. 

Chưa kể đến việc giá niken cũng tăng lên mức cao nhất trong vòng một thập kỷ. Tính đến ngày 12/1, giá mua hợp đồng niken trong ba tháng là 22.745 USD/tấn, mức cao nhất kể từ tháng 8/2011. Điều này khiến các nhà sản xuất ô tô sụt giảm lượng dự trữ các nguyên liệu sản xuất pin.

Giải pháp của VinFast và Tesla

Trong bối cảnh đó, các nhà sản xuất ô tô điện trên thế giới như Tesla hay VinFast đã và đang chuyển hướng sang một loại pin có tên gọi LFP - Lithium Ferrous Phosphate (pin lithium – sắt – phốt phát).

Ngay từ năm 2020, Tesla đã công bố kế hoạch phát triển pin LFP. Tỷ phú Elon Musk cho rằng giá pin khi đó vẫn là một trở ngại với sự phát triển của công ty, vì vậy Tesla đã làm việc cùng CATL, công ty chuyên cung cấp pin cho họ nhằm tìm ra hướng giải quyết, theo Reuters. 

Ngay sau đó, nhà sản xuất xe điện của Mỹ này đã cho ra đời chiếc Model 3 được trang bị pin LFP. Tỷ phú Elon Musk còn gọi những loại pin không chứa niken, coban là một thành công vượt bậc, theo Mining. Tuy nhiên, pin LFP có nhược điểm ở mật độ và công suất, qua đó có thể gây ra những ảnh hưởng đến các mẫu xe của Tesla.

Không riêng gì Tesla, pin LFP còn được lắp đặt trên một số xe điện cỡ nhỏ chạy trong thành phố, chẳng hạn như chiếc Hong Guang Mini EV, một trong những dòng xe điện bán chạy nhất tại Trung Quốc.

Thậm chí, ngay cả hãng xe Việt – VinFast cũng phát triển loại pin này. Tháng 8/2021, VinFast đã ký kết biên bản ghi nhớ hợp tác với công ty Gotion High-Tech (Trung Quốc), một công ty hoạt động trong lĩnh vực năng lượng sạch. 

Trọng tâm của sự hợp tác là dự án cung ứng pin LFP cũng như nghiên cứu kế hoạch xây dựng nhà máy Giga sản xuất cell pin LFP đầu tiên tại Việt Nam. Theo đó, cả hai bên sẽ cùng triển khai nghiên cứu, phát triển và sản xuất pin LFP.

Gần đây, VinFast cũng đã khởi công nhà máy sản xuất pin xe điện Vin ES tại khu kinh tế Vũng Áng (tỉnh Hà Tĩnh). Khi đi vào hoạt động, Nhà máy Sản xuất Pin VinES sẽ cung cấp pin Lithium dành cho các dòng xe điện và bus điện của VinFast. 

Giai đoạn một, toàn bộ hạ tầng của nhà máy gồm các phân xưởng đúc linh kiện, hàn tổ hợp và đóng gói (pack pin) sẽ được xây dựng nhằm đảm bảo đạt công suất 100.000 pack pin/năm. Giai đoạn hai, nhà máy sẽ được mở rộng để sản xuất các tế bào pin và nâng cao công suất tới 1 triệu pack pin/năm.

Công nghệ mới 

Gần đây, một startup tại Mỹ đã trình làng một loại pin mới, không sử dụng các nguyên liệu hiếm như coban hay niken, và có hiệu suất được đánh giá tốt hơn cả pin LFP, có thể đem đến lựa chọn mới cho ngành xe điện.

Theo tờ Indiatimes, startup có trụ sở tại Mỹ có tên C4V vừa qua đã tung ra một cell pin có tên gọi là LiSER với mật độ năng lương cao hơn từ 40% - 50% so với các loại pin khác còn mức độ công suất cũng cao hơn 5 lần. Ngoài ra, công nghệ pin trên LiSER còn giúp các khối pin có thể hoạt động hiệu quả trong ngưỡng nhiệt độ từ -40ºC đến 90ºC.

"Công nghệ của LiSER không chỉ giúp các nhà sản xuất giảm thiểu việc sử dụng coban, niken mà còn giúp những Gigafactory sản xuất được nhiều sản phẩm phù hợp hơn", Shaliesh Upreti, CEO C4V chia sẻ.