BMW đang nghiên cứu công nghệ Pin thể rắn như là cách duy nhất để cải thiện pin lithium-ion hiện có.
Các kế hoạch của BMW cho xe điện trong tương lai liên quan đến việc sử dụng Pin thể rắn (SSB) an toàn hơn và hiệu quả hơn. Với động thái này, BMW có thể là một trong những thương hiệu ô tô cao cấp đầu tiên sử dụng công nghệ SSB trong sản xuất ô tô điện của mình. BMW, cùng với Ford, đã đầu tư vào công ty Solid Power có trụ sở tại Colorado, một nhà phát triển pin tập trung vào việc chế tạo các SSB sẽ cung cấp năng lượng cho xe điện trong tương lai gần. Mục tiêu là thay thế pin lithium-ion. Solid Power đang nghiên cứu phương pháp tiếp cận của mình để tạo ra loại pin có tuổi thọ cao hơn, an toàn hơn và rẻ hơn. Gần đây, BMW tuyên bố sẽ mở rộng thỏa thuận hiện có với Solid Power để chế tạo các SSB của riêng mình tại Đức. Để điều đó xảy ra, BMW sẽ được cấp quyền truy cập vào nghiên cứu, thiết kế tế bào và chuyên môn sản xuất của Solid Power để tăng tốc độ phát triển SSB của BMW tại Đức. Sự sắp xếp mới này nhằm mục đích đảm bảo nguồn cung SSB cho BMW sau khi công nghệ này hoạt động đầy đủ.
Pin thể rắn có thể là tương lai của xe điện
Pin thể rắn hứa hẹn những cải tiến đáng kể so với pin lithium-ion tiêu chuẩn mà chúng ta có trên thị trường hiện nay. Nếu kế hoạch thành công, BMW có thể giành được vị trí dẫn đầu trên thị trường cho những chiếc xe điện cao cấp trong tương lai và thay đổi quy mô theo hướng có lợi cho mình. SSB có mật độ năng lượng cao hơn có thể chiếm ít không gian hơn, nghĩa là trọng lượng ít hơn, phạm vi hoạt động của xe nhiều hơn và không gian nội thất được cải thiện, cuối cùng mang lại nhiều giá trị hơn cho khách hàng. SSB cũng được cho là có tuổi thọ cao hơn so với pin lithium-ion hiện tại. Dẫn đầu trong công nghệ pin tương lai này là điều tối quan trọng đối với tập đoàn BMW. Cho đến nay, quy trình sản xuất SSB liên quan đến việc tận dụng cơ sở hạ tầng sẵn có cho quy trình sản xuất pin lithium-ion. Mục tiêu ở đây là sử dụng cơ sở hạ tầng sản xuất pin hiện tại mà không phải đầu tư lớn vào các cơ sở mới. Bằng cách này, khi có những bước đột phá cần thiết, Pin thể rắn sẽ có thể được sản xuất hàng loạt trên quy mô tiết kiệm chi phí và có thể theo kịp nhu cầu ngày càng tăng.
Công nghệ pin thể rắn đang được một số công ty theo đuổi
Với một số công ty lớn cũng theo đuổi công nghệ này, đáng chú ý là nhà sản xuất ô tô Nhật Bản Toyota, cùng với Nissan và các hãng khác, cuộc đua đang diễn ra. Solid Power cũng có những đối thủ khó nhằn. Trong số đó có QuantumScape, một công ty phát triển SSB khác có trụ sở tại San Jose, California đã nhận được khoản đầu tư lớn từ Volkswagen và thậm chí cả Bill Gates. Thật không may, cổ phiếu của nó đã hoạt động không tốt kể từ khi nó được công khai trở lại vào tháng 11 năm 2020. Nhưng cho đến nay vào năm 2023, nó vẫn đang tăng lên. Có thể là do một thông cáo báo chí được đưa ra vào tháng 12 năm 2022 trong đó QuantumScape thông báo rằng lô nguyên mẫu pin lithium-metal đầu tiên đang được chuyển đến một số nhà sản xuất ô tô OEM để thử nghiệm. Đồng thời, Solid Power bắt đầu cung cấp pin 20 Ah cho BMW để thử nghiệm ban đầu.
Nếu thử nghiệm thành công, vì Solid Power đưa nhà máy điện phân (một công nghệ độc quyền sẽ không được chia sẻ) trực tuyến, họ sẽ có thể cung cấp cho BMW và những hãng khác như Ford để họ có thể sản xuất SSB của mình. Chất điện phân rắn dựa trên sunfua của nó sử dụng vật liệu rẻ tiền và là một phần quan trọng trong công nghệ SSB của nó. Solid Power dự định mở rộng quy mô sản xuất chất điện phân của mình để cung cấp năng lượng cho 800.000 phương tiện điện khí hóa mỗi năm vào năm 2028. Solid Power hiện đang làm việc với ba loại SSB khác nhau. Tế bào Silicon EV, tế bào EV Lithium-Metal và tế bào phản ứng chuyển đổi. Tất cả những thứ này đều có chất điện phân Sulfide Solid độc quyền giữa anode và cathode.
Pin Sodium-Ion có thể cản trở sự phát triển của SSB do chi phí thấp
Tương lai vẫn chưa chắc chắn và công nghệ pin đang phát triển nhanh chóng. Ví dụ, pin Sodium-ion, một công nghệ do CATL phát triển, có thể sử dụng cơ sở hạ tầng sản xuất lithium-ion hiện tại và chi phí sản xuất thấp hơn nhiều do natri dồi dào và rẻ hơn nhiều so với lithium. Thách thức hiện tại là mật độ năng lượng natri-ion không hoàn toàn ngang bằng với lithium-ion, nhưng CATL đang tập trung vào việc đạt được điều đó.
Đối với các SSB có liên quan, trọng lượng thấp hơn, phạm vi hoạt động cao hơn, thời gian sạc nhanh hơn, khả năng chịu tải cao hơn và không gian bên trong, tất cả đều là những trụ cột vững chắc để tạo nên một chiếc xe điện tương lai tuyệt vời. BMW dường như đã nhận ra rằng pin lithium-ion sẽ không còn nhiều cải tiến nữa. Và cách duy nhất để đạt được những trụ cột đó là sử dụng Pin thể rắn. Đó có thể là lý do tại sao BMW rất quan tâm đến công nghệ này. Bởi vì nếu nó trở nên khả thi về mặt thương mại, nó có thể sẽ là thứ tốt nhất hiện có cho đến nay đối với pin EV.
Bước đột phá tiếp theo trong công nghệ pin thể rắn có thể ở gần hơn bạn nghĩ
Như đã đề cập trước đây, nhiều nhà sản xuất khác cũng đang đánh cược vào điều này. Nếu được thực hiện đúng và thành công, BMW sẽ có thể tiếp thị những chiếc xe điện trong tương lai của mình là tốt nhất trên thế giới. Ví dụ, chỉ cần tưởng tượng, một chiếc SUV BMW chạy điện cỡ lớn có trọng lượng nhẹ hơn một con voi, có không gian bên trong rộng rãi, hiệu suất và phạm vi hoạt động tuyệt vời, sạc nhanh và có pin sử dụng được lâu dài. Để tham khảo, pin thể rắn mật độ cao có thể đạt tới 10.000 chu kỳ sạc, trong khi pin lithium-ion bình thường thường kéo dài từ 2.000 đến 3.000 chu kỳ sạc. Bây giờ hãy tưởng tượng rằng ở mức giá thông thường, đó không phải là một tin tuyệt vời như vậy với BMW là một thương hiệu cao cấp và tất cả. Tuy nhiên, chúng ta vẫn có lý do để vui mừng. SSB kéo dài tới 10.000 chu kỳ cũng sẽ có tác động tích cực đến Thùng rác điện tử được tạo ra và cũng sẽ giảm khấu hao EV một chút do không cần thay pin trước khi xe đến tay chủ sở hữu thứ ba hoặc thứ tư.
