Nissan phát triển pin thể rắn mới với hiệu năng vượt trội

Nissan vừa công bố bước tiến lớn trong cuộc đua phát triển pin thể rắn thế hệ mới dành cho xe điện (EV), với nguyên mẫu pin có khả năng tăng gấp đôi quãng đường di chuyển và rút ngắn thời gian sạc chỉ còn một phần ba so với pin lithium-ion hiện nay.

Nissan đã ra mắt nguyên mẫu pin thể rắn ASSB vào năm 2022 với cam kết đưa vào sản xuất thương mại kể từ năm 2028. Hiện tại, hãng đã đạt được một số thành công nhất định trong công nghệ này.

Đây được xem là cột mốc quan trọng trong kế hoạch thương mại hóa pin thể rắn toàn phần (All-Solid-State Battery - ASSB) của Nissan trước năm tài chính 2028. Dù Nhật Bản đang dẫn đầu trong lĩnh vực này, sự cạnh tranh với các đối thủ quốc tế ngày càng gay gắt khi nhiều hãng đẩy mạnh nghiên cứu công nghệ sản xuất hàng loạt.

Theo Nissan, các cell của loại pin mới đã đạt được mục tiêu hiệu suất cần thiết để thương mại hóa. So với pin lithium-ion truyền thống, pin thể rắn của Nissan lưu trữ gấp đôi năng lượng trên cùng một thể tích, cho phép xe điện đi được quãng đường xa hơn mà không cần tăng kích thước pin. Ngoài ra, công nghệ này chịu được công suất sạc cao hơn, giúp rút ngắn thời gian sạc xuống còn một phần ba.

Nissan đã phối hợp cùng đối tác LiCAP Technologies đến từ Mỹ nằm chế tạo các vật liệu đặc thù của pin thể rắn, giúp tối ưu việc di chuyển của các ion trong cấu trúc pin.

Không giống các loại pin dùng chất điện phân lỏng, ASSB sử dụng chất điện phân rắn, loại bỏ các phản ứng phụ không mong muốn và duy trì hoạt động ổn định ở nhiệt độ cao. Nhờ đó, các kỹ sư có nhiều lựa chọn vật liệu hơn, dễ dàng tối ưu hiệu suất tổng thể của pin.

Để đạt được bước tiến này, Nissan đã tận dụng công nghệ sản xuất điện cực tiên tiến của đối tác Mỹ LiCAP Technologies. Doanh nghiệp này cung cấp chất kết dính dạng sợi cho cực dương (cathode) giúp ion di chuyển hiệu quả hơn mà không làm phủ kín bề mặt vật liệu hoạt tính.

Với kinh nghiệm sản xuất quy mô lớn của Nissan, công nghệ pin mới với sự hợp tác cùng LiCAP Technologies sẽ sớm được đưa vào sản xuất thương mại vào năm tài chính 2028.

Công nghệ này dựa trên quy trình "điện cực khô" (dry electrode) - phương pháp loại bỏ bước sấy khô trong sản xuất, giúp giảm chi phí và phát thải, song đòi hỏi kỹ thuật chính xác cao. Nhờ áp dụng công nghệ của LiCAP, Nissan có thể tạo ra điện cực chất lượng cao, yếu tố then chốt cho pin thể rắn hiệu suất vượt trội.

Hiện tại, LiCAP chưa có kinh nghiệm với dây chuyền sản xuất quy mô lớn, trong khi Nissan đã vận hành dây chuyền thử nghiệm từ tháng 1 năm nay để hoàn thiện công nghệ sản xuất hàng loạt, tiến tới giai đoạn chế tạo toàn bộ pin thay vì chỉ các cell đơn lẻ.

Đây là bước tiến mạnh mẽ của các thương hiệu Nhật Bản nhằm giảm bớt sự phụ thuộc nguồn cung cấp pin từ Trung Quốc, đặc biệt là sau khi nước này áp đặt các lệnh giới hạn xuất khẩu đất hiếm và các thành phẩm liên quan.

Nissan đặt mục tiêu giảm chi phí sản xuất xuống còn 75 USD/kWh, thấp hơn khoảng 30% so với mức trung bình toàn cầu năm 2024. Nếu đạt được, hãng có thể cung cấp pin tầm xa, sạc nhanh, chi phí thấp, đủ sức làm thay đổi cục diện thị trường xe điện toàn cầu. Các hãng xe Nhật Bản đang đầu tư mạnh để giành lại lợi thế trong ngành pin xe điện, lĩnh vực mà Trung Quốc hiện nắm giữ tới 70% thị phần toàn cầu. Toyota hợp tác cùng Idemitsu Kosan và dự kiến bắt đầu sản xuất hàng loạt pin thể rắn sớm nhất từ năm tài chính 2027, đồng thời xây dựng chuỗi cung ứng vật liệu điện phân rắn. Honda cũng đầu tư 43 tỷ Yen (281 triệu USD) để xây dựng một trong những dây chuyền sản xuất ASSB lớn nhất thế giới, hướng tới thương mại hóa vào cuối thập kỷ này. Với bước tiến mới trong công nghệ pin thể rắn, Nissan đang dần thể hiện vị thế của thương hiệu trong cuộc chạy đua phát triển xe điện, vốn đang dẫn đầu với các thương hiệu Trung Quốc. Trong khi đó tại Mỹ, QuantumScape, startup có liên kết với Volkswagen, dự kiến khởi động sản xuất hàng loạt vào năm 2026 với công suất thường niên 5 GWh. Ở Trung Quốc, tập đoàn nhà nước SAIC Motor thậm chí lên kế hoạch sản xuất pin thể rắn ngay trong năm tới. Với bước tiến mới, Nissan không chỉ khẳng định vị thế tiên phong trong công nghệ pin thể rắn mà còn đặt nền móng cho một kỷ nguyên xe điện hiệu quả, nhanh và bền vững hơn, mở ra cuộc đua công nghệ toàn cầu giữa các thương hiệu xe và nhà cung ứng phụ kiện. Sách hay đọc trên xe

Chuyên mục XE 360 gửi tới độc giả những tựa sách hay với nhiều chủ đề hấp dẫn. Trên những chặng hành trình với những chiếc xe, không hiếm khi chúng ta có những khoảnh khắc nghỉ ngơi, thư giãn, và những trang sách là người bạn đồng hành lý thú.