Công nghệ pin nào giúp xe điện Trung Quốc đi được 2.000 km/lần sạc?

Theo CN EV Post, một tuyên bố chính thức từ công ty Talent New Energy khẳng định pin lithium thể rắn của họ cung cấp công suất sạc 120 Ah và mật độ năng lượng 720 Wh/kg. Pin lithium phổ biến hiện nay có mật độ năng lượng chỉ 200-300 Wh/kg.

Talent New Energy được thành lập vào năm 2018, chủ yếu phát triển các tế bào pin có chất điện phân bán rắn và rắn. Hai thế hệ đầu tiên do công ty phát triển đạt được mật độ năng lượng tối đa từ 400 đến 500 Wh/kg với chất điện phân bán rắn. Thế hệ thứ ba hiện nay không còn chứa bất kỳ thành phần chất lỏng nào nhưng được cho là đạt được mật độ năng lượng tương tự.

Talent tuyên bố sử dụng chất điện phân oxit tổng hợp siêu mỏng, đậm đặc, vật liệu cực âm và cực dương công suất cao cũng như quy trình đúc tích hợp trong nguyên mẫu của họ. Cực dương gồm các vật liệu dựa trên mangan giàu lithium, trong khi cực âm được làm bằng vật liệu composite dựa trên kim loại lithium. Công ty cũng nhắc đến việc phát triển “mạng lưới vận chuyển ion và điện tử hiệu quả” cũng như sử dụng “vật liệu lớp linh hoạt độc quyền”.

CN EV Post nói rằng về lý thuyết, tế bào pin được trình làng có thể hỗ trợ phạm vi hoạt động khoảng 2.000 km “nếu nó có thể được sản xuất hàng loạt”, dù điều này chưa rõ ràng. Startup Trung Quốc không tiết lộ thời điểm họ thương mại hóa loại pin thể rắn mới.

Trên trang web của mình, Talent tự mô tả là “công ty dẫn đầu thị trường về thế hệ pin năng lượng hiệu suất cao mới”, có vẻ như muốn ám chỉ đến loại pin bán rắn, được mô tả trên trang web là phù hợp cho ô tô, xe thương mại, xe máy, lưu trữ cố định và dụng cụ điện.

Talent New Energy được thành lập cách đây 6 năm và huy động vốn đầu tư từ nhà phát triển bất động sản Trung Quốc Country Garden vào năm 2022. Startup này có trụ sở chính tại Bắc Kinh, được các phương tiện truyền thông Trung Quốc mô tả là một con kỳ lân, với nhiều nhà đầu tư vốn lớn.

Hồi năm ngoái, nhóm nhà khoa học tại Viện Vật lý, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc tại Bắc Kinh cũng nghiên cứu được công thức pin lithium mới đạt được mật độ năng lượng như trên. Thiết kế mới gồm cực âm gốc mangan giàu lithium công suất cao và cực dương kim loại lithium mỏng có năng lượng riêng cao.

Nếu được phát triển hơn nữa, thiết bị này có thể được sử dụng trong các ứng dụng như máy bay điện, vốn đòi hỏi pin có mật độ năng lượng cao hơn nhiều so với những loại pin hiện có.

Theo Physics World, pin lithium-ion là công nghệ then chốt giúp đạt được mục tiêu trung hòa khí hậu. Chúng ngày càng được sử dụng nhiều để cung cấp năng lượng cho xe điện và là thành phần chính của các thiết bị gia dụng lưu trữ năng lượng được tạo ra từ các nguồn tái tạo. Công nghệ này cũng tiến bộ rất nhiều, kể từ khi được Sony thương mại hóa lần đầu tiên vào năm 1991, mật độ năng lượng của pin lithium-ion tăng từ 80 Wh/kg lên khoảng 300 Wh/kg.

Tuy nhiên, đạt được nền kinh tế phát thải ròng bằng 0 sẽ đòi hỏi pin hoạt động tốt hơn công nghệ lithium-ion hiện tại có thể mang lại. Ví dụ, trong xe điện , điều quan trọng là pin phải nhỏ và nhẹ nhất có thể. Để đạt được mục tiêu đó đòi hỏi mật độ năng lượng cao hơn 400 Wh/kg. Vấn đề là pin lithium-ion ngày nay chủ yếu chứa cực âm loại xen kẽ và cực dương làm từ than chì, và mật độ năng lượng của các điện cực này đang tiến gần đến giới hạn.