Xe điện đã và đang trở thành xu hướng phát triển trên phạm vi toàn thế giới. Theo đó, một trong những yếu tố được nhiều người quan tâm nhất là thời lượng sử dụng pin. Người dùng mong muốn rằng xe điện có thể di chuyển được tầm xa hơn, sạc nhanh hơn và giá cả phải chăng hơn. Vừa qua, nhà sản xuất ô tô Nhật Bản - Nissan cho biết họ sẽ sớm hiện thực hóa điều này với công nghệ pin thể rắn (Solid State Battery).

Pin thể rắn được nhiều người coi là công nghệ tiên tiến tiếp theo trong không gian xe điện và Nissan tin rằng họ là người dẫn đầu. Hiện tại, các loại pin thế hệ tiếp theo đang được phát triển tại Nhật Bản. Pin thể rắn sẽ có trạng thái cuối cùng bằng kích thước của một chiếc máy tính xách tay.

Pin thể rắn còn được gọi là pin natri thể rắn hoặc ASSB. Loại pin này có một số điểm vượt trội hơn so với pin lithium-ion hiện đang được sử dụng trong xe điện. Chúng nhỏ và nhẹ hơn, tức là chúng cũng sẽ chiếm ít không gian và ít khối lượng trong xe hơn. Pin thể rắn cũng có mật độ năng lượng cao hơn, nghĩa là chúng có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn trong cùng một không gian nhất định.

Pin lithium-ion phổ biến hiện nay vì chúng có mật độ năng lượng ở mức đủ tốt và chi phí sản xuất ở mức chấp nhận được đối với các nhà sản xuất ô tô. Tuy nhiên nhược điểm lớn nhất của loại pin này là sử dụng chất điện phân ở thể lỏng, có xu hướng xuống cấp theo thời gian, qua đó làm giảm phạm vi và hiệu suất hoạt động của xe điện. Sự xuống cấp này còn diễn ra nhanh hơn nếu nhiệt độ khu vực xung quanh pin quá cao hoặc quá thấp, dẫn đến tính bất ổn và có thể gây nguy hiểm cho người sử dụng.

Nhà sản xuất ô tô Nhật Bản muốn loại bỏ tất cả các thành phần chất lỏng, điều mà nhiều loại pin thể rắn vẫn chưa hoàn toàn có được. Trao đổi với Autocar, phó Chủ tịch cấp cao về nghiên cứu và phát triển của Nissan tại châu Âu - David Moss cho biết, công ty muốn giảm 50% chi phí so với pin lithium-ion, để tăng gấp đôi mật độ năng lượng và cung cấp khả năng sạc gấp ba lần tốc độ.

Ông Moss chia sẻ: “Một số pin thể rắn vẫn có chất điện phân lỏng, và đây là một vấn đề, vì chất lỏng đó sôi. Hiệu quả của năng lượng đó trong việc lưu trữ và truyền tải cũng như năng lượng của pin sẽ bị ảnh hưởng”.

Ngoài ra, David Moss cho rằng, mẫu xe chạy bằng pin thể rắn đầu tiên của Nissan có thể sẽ dựa trên một thiết kế hoàn toàn mới và được chế tạo tại một nhà máy mới.

Không rõ Nissan sẽ lắp pin thể rắn đầu tiên vào loại xe nào nhưng Moss gợi ý rằng công ty có thể giới thiệu hai bộ pin có kích thước khác nhau, bao gồm một bộ dành cho phạm vi hoạt động lớn với tốc độ sạc có thể đạt tới 400 kW.

Bên cạnh đó, Nissan vẫn sẽ tiếp tục phát triển pin lithium-ion bằng các phương pháp tiên tiến hơn, nhằm giảm thiểu những bất cập của công nghệ pin này. Cũng theo ông Moss, Nissan dự kiến sẽ giới thiệu pin lithium-ion thế hệ tiếp theo trong vài năm tới và pin lithium-ion không coban vào năm 2028, hứa hẹn có thể giảm tới 65% chi phí pin so với hiện nay.

Các nhà sản xuất ô tô khác cũng đang nghiên cứu về pin thể rắn. Toyota đang hợp tác với Panasonic về pin thể rắn để sử dụng cho xe hybrid vào năm 2025. Một công ty khởi nghiệp có tên Solid Power cũng đã bắt đầu sản xuất thử nghiệm pin thể rắn cho các đối tác Ford và BMW từ năm 2022.