Đánh giá xe điện Việt và toàn cầu: Hãng xe hàng đầu của Trung Quốc nhận được lời khen ngợi nồng nhiệt

Chuyên gia đánh giá cao chiến lược tiếp cận pin xe điện của NIO, đủ sức cạnh tranh với Tesla

Tại đây, chúng tôi đã phân tích về tầm nhìn về xe điện của VinFast so với Mercedes, Tesla, NIO, Toyota - những hãng xe điện hàng đầu của các quốc gia và khu vực trên thế giới. Trong bài này, hãy cùng tìm hiểu cách 5 hãng xe này tiếp cận với PIN XE ĐIỆN.

TIẾP CẬN VỚI PIN XE ĐIỆN

Trước thời đại bùng nổ của xe điện, công nghệ pin, đặc biệt là loại lithium-ion, đã phát triển rất chậm, ít có sự đổi mới đáng kể. Pin lithium-ion ban đầu được phát minh từ những năm 1970 và bắt đầu thương mại hóa từ đầu những năm 1990. Trải qua khoảng 30 năm, pin Lithium hiện nay đã trải qua nhiều cải tiến để hoạt động hiệu quả hơn và tiết kiệm chi phí hơn.

Nói chung, theo các chuyên gia, trong 10 năm tới, cuộc đua công nghệ pin sẽ tập trung vào việc tối ưu hóa thời gian sạc mà chưa thể đạt được một đột phá đáng kể. Nhìn kỹ hơn, các hãng xe này đang tiếp cận thế nào với pin xe điện?

Toyota: Không ưu tiên xe điện thuần - 7 điểm

Toyota không chỉ tập trung vào năng lượng hydro mà còn đầu tư mạnh vào công nghệ pin xe điện, đặc biệt là pin thể rắn, với hi vọng nâng cao hiệu suất và an toàn.

Vào tháng 12/2021, Toyota đã thực hiện một động thái đáng chú ý, tạo nên làn sóng trong giới xe hơi. Thông tin này đã được các tờ báo và tạp chí xe uy tín trên toàn cầu đưa tin, thể hiện sự bất ngờ của sự kiện đó.

Thực ra, không quá ngạc nhiên nếu Toyota đã xác nhận việc phát triển pin thể rắn – loại pin được coi là tương lai của xe điện. Vào giữa tháng 1/2022, Toyota chính thức thông báo đầu tư cho phát triển và ứng dụng pin thể rắn cho các mẫu xe điện từ khoảng giữa thập kỷ này, tức khoảng năm 2025.

So với các hãng xe khác, Toyota sẽ ứng dụng công nghệ pin tiên tiến này trước tiên trên các mẫu xe lai điện, sau đó mới tới các mẫu xe điện thuần.

VinFast: Đa dạng trong đầu tư - 8 điểm

Sinh ra sau nhưng hiểu rõ vai trò quan trọng của pin đối với xe điện, VinFast đã ký hợp đồng chiến lược với công ty công nghệ pin ProLogium của Trung Quốc. ProLogium là công ty hàng đầu trong lĩnh vực pin thể rắn lithium-gốm; sự hợp tác giữa VinFast và ProLogium sẽ thành lập một doanh nghiệp liên doanh để sản xuất pin thể rắn cho các mẫu xe điện của VinFast trong tương lai.

VinFast không chỉ hợp tác với ProLogium để sản xuất pin thể rắn mà còn là một trong những nhà đầu tư hàng đầu tại công ty khởi nghiệp StoreDot của Israel. Gần đây, vào đầu tháng 1/2022, VinFast đã thành công dẫn dắt StoreDot trong vòng gọi vốn Series D với số tiền 80 triệu USD, giúp công ty này có thêm nguồn lực cho việc nghiên cứu và phát triển pin sạc siêu nhanh XFC - sạc 5 phút đi được 160km, cũng như pin Mật độ năng lượng cực cao dựa trên công nghệ pin thể rắn cho tương lai. Với vai trò nhà đầu tư, VinFast sẽ được ưu tiên trong việc áp dụng công nghệ của StoreDot cho các sản phẩm của mình cùng với những tên tuổi lớn khác như Volvo, BP, Daimler Trucks.

Nói về đặc điểm của pin thể rắn, một nghiên cứu của Tiến sĩ Xiaoxi He trên IDTechEx đã chỉ ra rằng 'trong pin thể rắn, cả điện cực và chất điện phân đều ở dạng rắn. Việc sử dụng chất điện phân ở dạng rắn giống như một tấm màng ngăn giữa hai điện cực trên pin lithium thông thường, giúp giảm kích thước của từng tế bào pin.

Vì vậy, pin thể rắn có thể sẽ nhỏ gọn hơn, có thiết kế đa dạng hơn và chứa nhiều năng lượng hơn so với pin lithium thông thường. Không sử dụng chất điện phân ở dạng lỏng cũng có thể làm cho pin trở nên an toàn hơn và bền bỉ hơn với chất điện phân ở dạng rắn có khả năng chịu nhiệt và cơ học cao hơn.

Tuy nhiên, công nghệ pin thể rắn không sẽ không sớm xuất hiện trên thị trường, đa số các dự án phát triển pin thể rắn đều dự kiến thương mại hóa từ năm 2025 đến 2030. Trong tương lai gần, Mercedes và Tesla cũng đang tiến hành những nghiên cứu và cải tiến đáng chú ý với công nghệ pin hiện tại.

Mercedes: Phá vỡ kỷ lục của chính mình - Đạt được 9 điểm

Nói đến Mercedes và mẫu xe ý tưởng Vision EQXX - 'Mũi lao tiên phong' có thể đi được hơn 1000km chỉ sau một lần sạc.

Theo thông cáo báo chí của Mercedes: 'Với kiến thức kỹ thuật và sự sáng tạo từ thế giới của đua xe F1, các kỹ sư pin của Mercedes đã thành công trong việc nén năng lượng trong pin trên mẫu EQS [một mẫu sedan hạng F cao cấp] sao cho vừa với một mẫu xe nhỏ hơn. Pin trên mẫu Vision EQXX có dung lượng gần 100kWh nhưng lại nhẹ hơn 30% và nhỏ gọn hơn 50% so với pin hiện tại trên mẫu EQS, đã là một thành tựu. Tổng cộng, khối pin trên mẫu Vision EQXX chỉ nặng khoảng 495kg, bao gồm cả thiết bị OneBox.'

Dựa trên những thông tin trên, có thể kết luận rằng khối pin trên mẫu Mercedes Vision EQXX có mật độ năng lượng rất cao, đạt khoảng 400Wh/Lít (theo Mercedes), tức là gần 200Wh/kg. Nếu công nghệ pin này được áp dụng vào mẫu Mercedes EQS 450+ hiện tại, trọng lượng của khối pin sẽ giảm đáng kể từ ước tính khoảng 713kg xuống còn 575kg.

Chuyên gia Jon Steward từ tạp chí Cleanerwatt cũng nhận định: 'Hiện đang có xu hướng cải tiến phương pháp sản xuất, kỹ thuật và phát triển tế bào pin để tăng hàm lượng silic tại cực dương của tế bào pin, từ đó tăng mật độ năng lượng của chúng.'

NIO: Hành động mạnh mẽ - Đạt được 8 điểm

Mặc dù tất cả các hãng xe đều có những điểm nổi bật về công nghệ pin, NIO của Trung Quốc dường như muốn thu hút sự chú ý của mọi người đến cách họ giải quyết vấn đề thời gian sạc một cách thông minh và linh hoạt.

NIO đã phát triển các mẫu xe có thể thay pin.

Thay vì phải chờ đợi khi sạc pin, người dùng có thể đến các trạm đổi pin của NIO để thay thế pin cạn bằng pin mới đã được sạc đầy.

Nhà phân tích Sam Abuelsamid từ công ty tư vấn Guidehouse Insights, đã dành hơn một thập kỷ để theo dõi sự phát triển của xe điện toàn cầu, nhận xét: 'Khối pin trên xe điện là thành phần đắt tiền nhất trên một chiếc xe điện. Tuy nhiên, vấn đề là pin điện vẫn đang trong quá trình phát triển nhanh chóng, nên cho đến hiện tại, nhiều nhà sản xuất vẫn chưa hoàn toàn tiêu chuẩn hóa. ... Tesla và NIO, cả hai đều có chiến lược kinh doanh khác nhau. Theo tôi, việc thay pin có thể khiến NIO trở nên cạnh tranh mạnh mẽ hơn so với Tesla và các đối thủ khác.'

Hiện nay, NIO đang kế hoạch mở rộng số lượng trạm đổi pin từ 888 lên khoảng 5000 trạm vào năm 2030. Trong số hơn 888 trạm đã hoạt động, hơn 800 trạm được đặt tại Trung Quốc - quê hương của NIO, và chỉ có một số ít ở thị trường châu Âu - thị trường mở đầu của hãng - Na Uy.

Chuyên trang xe điện Electrek trong một bài báo về trạm đổi pin của NIO cũng nhận xét: 'NIO là công ty duy nhất thành công trong việc xây dựng trạm đổi pin trên quy mô lớn và thuyết phục người dùng thực hiện việc đổi pin; báo cáo về hơn 500.000 lượt đổi pin của NIO trong năm 2020 là bằng chứng rõ ràng nhất.'

Tesla: Công nghệ tiên tiến - Đạt 10 điểm

Tesla cũng tập trung vào việc đóng gói khối pin một cách đột phá, thu hút sự chú ý của những người quan tâm đến xe điện.

Vào cuối tháng 9/2020, tỷ phú Elon Musk chia sẻ trên Twitter rằng: 'Chúng tôi không chỉ dừng lại ở việc giảm mà còn có kế hoạch tăng số lượng pin mua từ Panasonic, LG và CATL (cũng có thể từ các nhà cung cấp khác). Tuy nhiên, ngay cả khi những nhà cung cấp này hoạt động ở công suất tối đa, chúng tôi vẫn tin rằng từ năm 2022 trở đi sẽ đối mặt với tình trạng thiếu hụt pin lớn, trừ khi chúng tôi cũng tham gia vào sản xuất.'

Tesla đã phát triển pin 4680 dự kiến sẽ sớm xuất hiện trên các chiếc Tesla Model Y sản xuất tại Mexico. Pin 4680 có 3 ưu điểm lớn, đó là: đơn giản hóa quá trình sản xuất, giảm số lượng linh kiện, và giảm đi 5 lần hành trình của electron (giúp tiết kiệm năng lượng); ngoài ra, pin này còn có dung lượng cao hơn gấp 5 lần, tăng cự ly di chuyển 16% và công suất cao hơn 6 lần. Tesla cũng chia sẻ rằng với pin 4680, chi phí mỗi kWh giảm tới 56%, trong đó 14% từ thiết kế tép pin, 18% từ quy trình sản xuất, 17% từ chất liệu cực âm và dương, và 7% từ quy trình đóng viên pin.

Cải tiến trên pin 4680 so với các loại pin khác là loại bỏ miếng 'tab' (một miếng kim loại ở hai đầu điện cực dùng để sạc và xả điện).

Dường như đơn giản, nhưng thực tế đây là một đột phá mà chuyên gia Shirley Meng (nhà nghiên cứu về kỹ thuật nano và khoa học vật liệu tại Trường Đại học California San Diego) nhận định là 'phương pháp này hoàn toàn mới so với kiến thức hiện tại của tôi.'

Về mặt kỹ thuật, bằng cách loại bỏ miếng tab này, Tesla sử dụng một dải dẫn điện gắn ở hai bên mép của tấm điện cực thay vì 'mọi hạt electron phải đi qua dây nhỏ', giúp các hạt electron di chuyển ngắn hơn và giảm hao phí điện năng.

Đánh giá về phương pháp này, chuyên gia Shirley Meng tỏ ra kinh ngạc: 'Tesla xứng đáng nhận điểm 10 khi giải quyết được vấn đề khó khăn này.'

*tiếp theo