Ắc quy “rắn”: Ván cược công nghệ mới

Công ty sản xuất ắc quy ProLogium của Đài Loan có kế hoạch đầu tư 5,2 tỷ euro trong giai đoạn từ nay đến năm 2030 để xây dựng nhà máy sản xuất pin điện phân rắn ở Dunkirk (miền bắc Pháp). Đây là một ván cược vì thế giới vẫn chưa làm chủ hoàn toàn được việc sản xuất loại ắc quy mới này.

Giáo sư tại Collège de France Jean-Marie Tarascon giải thích với AFP: "Ngày nay, chúng ta chỉ mới làm chủ công nghệ trong phòng thí nghiệm, không phải trên quy mô lớn."

Ông ProLogium tuyên bố rằng quá trình sản xuất sẽ bắt đầu vào cuối năm 2026. Để sản xuất sản phẩm của riêng mình vào năm 2025, Volkswagen cũng đã đầu tư vào công nghệ này thông qua công ty Quantum Space. Toyota cũng đang nhắm đến mục tiêu này.

Theo ông Tarascon, "Công cuộc chuyển đổi sang quy mô công nghiệp sẽ không xảy ra trước cuối thập kỷ này, thậm chí có thể phải đến năm 2035." Cách kiểm soát áp suất trong quá trình lắp ráp và giao diện với chất điện phân rắn là một trong những công nghệ quan trọng cần nắm được.

Nói cách khác, nếu các cơ sở lắp ráp không tạo ra môi trường với áp suất cực cao, rất khó để truyền dòng điện qua vật liệu rắn. Ở cấp độ công nghiệp, rất khó để điều chỉnh áp lực này.

Những loại ắc quy thể rắn hoàn toàn mới này hứa hẹn sẽ mang dòng điện chạy qua một chất dẫn cứng, không lỏng để truyền điện giữa cực dương và cực âm.

Loại ắc quy này về mặt lý thuyết sẽ an toàn cao, giúp giảm khả năng hoạn. Kích thước của ắc quy cũng sẽ giảm về mặt khối lượng. Tốc độ sạc sẽ nhanh hơn, mật độ năng lượng cao hơn và khả năng lưu trữ năng lượng cao hơn trên cùng một thể tích so với các loại ắc quy có chất điện phân lỏng (li-ion).

Theo Tổ chức phi chính phủ Giao thông vận tải và Môi trường (T&E), ắc quy có chất điện phân rắn cũng sẽ giúp "giảm 24–39% lượng khí thải CO2" so với ắc quy li-ion.

Theo bà Cecilia Mattea, người quản lý chính sách về ắc quy và chuỗi cung ứng tại T&E, người nói với AFP, "Đây là lợi ích cho môi trường, với điều kiện có luật nghiêm ngặt để chi phối phương pháp khai thác kim loại."

Một phản hồi duy nhất

Mặc dù có nhiều lợi ích đến vậy, tất cả vẫn chủ yếu là trên lý thuyết. Blue Solutions, một công ty con thuộc tập đoàn đa ngành Bolloré (Pháp), hiện chỉ có một địa điểm có khả năng xác minh chất lượng. Công ty duy nhất đang tiếp thị ắc quy rắn trên toàn thế giới là công ty này.

Sau 25 năm, doanh nghiệp đã thành công trong việc trang bị "Bluecar" (trước đây là AutoLib) và "Bluebus", chủ yếu do Công ty quản lý giao thông công cộng Paris (RATP) điều hành.

Vấn đề là do: Vào tháng 4/2022, hai chiếc xe buýt thuộc loại này đã bốc cháy ở Paris, ảnh hưởng đến 148 chiếc xe lưu thông cùng dòng.

Theo ông Richard Bouveret, Giám đốc điều hành của Blue Solutions, người nói với AFP, "có khả năng cao, nguyên nhân không nằm ở vấn đề thiết kế mà là do cách điện không tốt, tạo ra đoản mạch trong một số điều kiện nhất định. Kể từ đó, chúng tôi đã rút ra nhiều kinh nghiệm từ những sự kiện này và đảm bảo rằng quy trình này cần những năng lực quan trọng và cần thiết.

Ngoài vấn đề này, ắc quy của Blue Solutions chỉ hoạt động khi được làm nóng đến 60 độ C và yêu cầu xe phải luôn được cắm điện ngay cả khi không sử dụng. Nếu không, ắc quy sẽ phóng điện. Điều này khiến việc sử dụng sản phẩm bị hạn chế đối với một số ô tô.

Tuy nhiên, ông Bouveret nói: “Nhờ một công thức hoàn toàn mới cho polyme cấu thành chất điện phân rắn, ắc quy thế hệ thứ tư có thể hoạt động ở nhiệt độ phòng”.

Blue Solution muốn sản xuất hàng loạt công thức mới này trong giai đoạn từ nay cho đến năm 2028 với khoản đầu tư 145 triệu euro trong 3 năm, sẽ hết hạn vào cuối năm 2022.

Về phần mình, ProLogium đảm bảo rằng ắc quy của họ sẽ không gặp vấn đề như "cần làm nóng trước" vì chúng sử dụng silicone. Đây là một "giải pháp lai", theo ông Tarascon, với số lượng ưu điểm nằm giữa ắc quy lithium-ion và ắc quy thể rắn."

Hiện tại, ắc quy có chất điện phân rắn được coi là bước đột phá về công nghệ và sẽ song hành với ắc quy lithium-ion mà không cần thay thế chúng hoàn toàn. Theo dự đoán của ông Bouveret, ắc quy thể rắn sẽ chiếm 20% thị trường vào năm 2030.

Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống