Trong kỷ nguyên xe điện, pin chính là “trái tim” quyết định hiệu năng, tuổi thọ và giá trị của mỗi chiếc xe.
Tuy nhiên, thị trường pin hiện nay phụ thuộc rất lớn vào Trung Quốc. Quốc gia này chiếm tới 85% sản lượng pin toàn cầu và kiểm soát khoảng 90% công đoạn xử lý nguyên liệu thô. Trước nguy cơ bị lệ thuộc, các hãng xe và công ty khởi nghiệp đang nỗ lực phát triển những loại pin mới với nguồn nguyên liệu thay thế.
Trước khi pin lithium-ion trở nên phổ biến, xe hybrid như Toyota Prius thường dùng pin chì-axít hoặc nickel-metal hydride (Ni-MH). Tuy nhiên, những công nghệ này không đáp ứng đủ yêu cầu của xe điện hiện đại. Pin lithium-ion đã thay đổi cục diện nhờ dung lượng lớn, sạc nhanh và kích thước nhỏ gọn, song vẫn tồn tại nhiều hạn chế: trọng lượng nặng, chi phí cao và độ nhạy với nhiệt độ.
Trong nhóm pin lithium-ion, có hai công nghệ chính. Pin NMC (nickel – mangan – cobalt) có mật độ năng lượng cao, cho phép xe chạy được quãng đường dài nhưng giá thành cao do phụ thuộc nhiều vào cobalt – nguyên liệu khan hiếm. Pin LFP (lithium – sắt – phốt phát) rẻ hơn, an toàn hơn nhưng dung lượng thấp hơn, khiến xe chạy được ít km hơn so với pin NMC.
Để giảm chi phí và bớt phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu hiếm, nhiều hãng xe đang tìm giải pháp mới. Trong đó, pin natri-ion nổi lên như một lựa chọn tiềm năng vì rẻ, an toàn và bền, tuy nhiên mật độ năng lượng vẫn còn thấp nên chưa thể thay thế hoàn toàn. Renault đặt mục tiêu sẽ thương mại hóa pin LNMO vào năm 2028, loại pin này hứa hẹn có chi phí sản xuất rẻ, mạnh mẽ và có khả năng sạc nhanh dưới 15 phút.
Một hướng đi khác là pin lithium lưu huỳnh được kỳ vọng có dung lượng gấp đôi pin lithium-ion và không cần cobalt hay nickel, song cũng phải đến sau năm 2028 mới có thể ra mắt.
Ngoài ra, pin thể rắn đang được coi là “giấc mơ lớn” của ngành xe điện. Khác với pin truyền thống dùng chất điện phân lỏng, pin thể rắn sử dụng chất rắn, an toàn hơn, nhẹ hơn và cho mật độ năng lượng cao hơn. Tuy nhiên, công nghệ này vẫn gặp nhiều thách thức trong quá trình sản xuất hàng loạt.
Sự đa dạng trong nghiên cứu và phát triển pin cho thấy nỗ lực toàn cầu nhằm giảm giá thành, tăng tuổi thọ và đặc biệt là thoát khỏi sự phụ thuộc gần như tuyệt đối vào Trung Quốc. Đây không chỉ là cuộc đua công nghệ, mà còn là chiến lược kinh tế – địa chính trị quan trọng của ngành công nghiệp ô tô trong tương lai.
