Buzz
Các kỹ sư công nghệ pin của Porsche dự đoán rằng trong tương lai gần, công nghệ pin sẽ được cải tiến đến mức chiếc xe điện có thể đi được 800 dặm và chỉ cần khoảng 15 phút để sạc.
Lần đầu tiên được đăng trên Tạp chí Kỹ thuật của Porsche, các chuyên gia của Bộ phận Kỹ thuật đã thảo luận về công nghệ pin hiện tại và tiếp theo cũng như triển vọng của các dòng xe điện như Taycan và Macan EV trong tương lai.
Các kỹ sư của Porsche đã giải thích tại sao lithium đang trở thành tiêu chuẩn vàng cho công nghệ pin và những nhược điểm của nó, đặc biệt là từ góc độ an toàn. Một điểm đáng chú ý là tối ưu hóa cực dương, cụ thể là việc sử dụng silicon thay vì than chì, như hiện nay.
Theo Tiến sĩ Falko Schappacher, Giám đốc Thương mại và Kỹ thuật của Trung tâm Nghiên cứu Pin MEET tại Đại học Munster, silicon cực dương có thể tăng dung lượng pin lên đến 10 lần và cho phép thời gian sạc dưới 15 phút.
Tuy nhiên, vấn đề là silicon có thể giãn nở lên đến 300% khi hấp thụ lithium, điều này có thể làm hỏng các điện cực và giảm tuổi thọ của pin.
Sự đột phá lớn sẽ đến từ pin thể rắn. Sử dụng ma trận chất điện phân rắn thay vì chất điện phân lỏng trong thiết bị phân tách, loại pin này không chỉ nhẹ hơn mà còn nhỏ gọn hơn. Đồng thời, việc loại bỏ chất lỏng sẽ làm cho chúng ổn định hơn và ít nguy cơ gây hỏa hoạn.
Tiến sĩ Stefanie Edelberg, Kỹ sư Chuyên gia về Tế bào Pin tại Porsche Engineering, giải thích rằng: “Kế hoạch cho các tế bào rắn là lớp phân tách truyền thống sẽ được hoàn toàn thay thế bằng một lớp chất điện phân rắn mỏng. Chất điện phân rắn sẽ vừa là chất điện phân vừa là chất phân tách”.
Công nghệ này được cho là sẽ tăng mật độ năng lượng lên đến 50% và dẫn đến thời gian sạc nhanh hơn đáng kể.
Theo Schappacher, pin thể rắn (SSB) dựa trên lithium được xem là sự thay thế cho pin lithium-ion.
Trong khi nhiều thương hiệu đang nghiên cứu về SSB, và BMW hy vọng sẽ thử nghiệm các nguyên mẫu vào cuối năm nay, vẫn chưa có câu trả lời chắc chắn về việc khi nào chúng có thể trở nên khả thi. Tuy nhiên, Porsche tin rằng công nghệ pin sẽ được cải thiện nhanh chóng.
Giáo sư Maximilian Fichtner, Giám đốc Viện Helmholtz Ulm (HIU) và Trưởng bộ phận nghiên cứu Hệ thống Lưu trữ Năng lượng tại Viện Công nghệ Karlsruhe (KIT) cho biết: “Trong tương lai gần, chúng ta có thể mong đợi sự kết hợp của hóa học cực dương mới và sự đóng gói dày đặc của các tế bào để cho phép xe điện di chuyển trong phạm vi 1.300 km (800 dặm)”.
Schappacher không cam kết về một con số chính xác nhưng dự đoán mức tăng khoảng 30-50%. Ông cũng dự kiến tốc độ sạc nhanh sẽ tăng lên.
Markus Graf, Giám đốc điều hành của Tập đoàn Cellforce, cho biết: 'Hiện tại, thời gian sạc cho Taycan có thể là 22,5 phút từ 5% đến 80%. Với silicon làm vật liệu cực dương, thời gian dưới 15 phút có thể đạt được trong trung hạn và thấp hơn nữa trong dài hạn'.
Tuy nhiên, điều này sẽ đòi hỏi các bộ sạc mới, những bộ sạc có khả năng làm mát tích cực để dẫn điện đáng tin cậy giữa trạm sạc và ô tô, đặc biệt là với tốc độ sạc trên 500 kW.
Xe điện không hoàn hảo, nhưng công nghệ pin đang ở giai đoạn sơ khai và một số đột phá lớn có thể thay đổi đáng kể quan điểm của người sử dụng.
