Pin thể rắn – công nghệ năng lượng tương lai, hứa hẹn sẽ cách mạng hóa cách cung cấp năng lượng cho thế giới. Với khả năng sạc nhanh chóng chỉ trong vài phút và tuổi thọ dài hơn đáng kể so với pin lithium-ion hiện tại, pin thể rắn đang được coi là tương lai của ngành công nghiệp năng lượng.

Giáo sư Cengiz S. Ozkan, đồng tác giả chính của nghiên cứu, cho biết rằng pin thể rắn đang ngày càng tiến gần hơn đến hiện thực. Bài đánh giá của nhóm nghiên cứu cho thấy khoa học đã tiến xa đến đâu và cần những bước tiếp theo nào để đưa những loại pin này vào sử dụng hàng ngày.

Pin thể rắn hoạt động dựa trên nguyên lý tương tự pin lithium-ion, nhưng thay vì sử dụng chất lỏng dễ cháy để di chuyển các ion lithium, pin thể rắn sử dụng vật liệu rắn như gốm, polyme hoặc các hợp chất gốc sulfide. Sự thay đổi này không chỉ loại bỏ hoàn toàn nguy cơ cháy nổ, mà còn cho phép sử dụng kim loại lithium nguyên chất làm cực dương, giúp pin nhẹ hơn, dung lượng cao hơn và tuổi thọ dài hơn đáng kể.

Tốc độ sạc của pin thể rắn cũng vượt trội so với pin lithium-ion. Các thiết kế mới có thể đạt mức sạc 80% trong 12 phút, thậm chí chỉ 3 phút. Ngoài ra, pin thể rắn còn có tuổi thọ dài hơn, có thể duy trì hơn 90% dung lượng ngay cả sau 5.000 chu kỳ sạc.

Tuy nhiên, việc thương mại hóa pin thể rắn vẫn còn là một thách thức. Pin thể rắn vẫn còn đắt đỏ và khó sản xuất ở quy mô lớn. Các vấn đề về giao diện, nơi các lớp rắn gặp nhau, vẫn ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ pin.

Các công ty lớn như Toyota, Samsung, QuantumScape và Solid Power đang đầu tư mạnh vào pin thể rắn. Tuy nhiên, để pin thể rắn thực sự đến được tay người tiêu dùng đại chúng, các chuyên gia ước tính vẫn còn cần thêm nhiều năm nữa.

Pin thể rắn hứa hẹn khả năng tái chế tốt hơn pin lỏng, nhưng nhiều hóa chất điện phân rắn vẫn thiếu các giải pháp phục hồi bền vững. Việc phát triển pin thể rắn sẽ cần kỹ thuật chế tạo cẩn thận, đầu tư lớn và những đột phá khoa học cơ bản để có thể hiểu và triển khai đầy đủ tiềm năng của nó.

Thị trường xe điện tại Israel đang trên đà phát triển mạnh mẽ với một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực sạc nhanh. Công nghệ mới cho phép sạc đầy pin xe điện chỉ trong vòng 5 phút đang được chuẩn bị triển khai. Điều này có nghĩa là việc sạc xe điện tại Israel sẽ nhanh gấp 3 đến 4 lần so với hiện nay, khi các trạm sạc mới hỗ trợ tốc độ sạc lên tới một megawatt hoặc hơn.

Thế hệ trạm sạc mới này có khả năng giảm thời gian sạc gần đầy những bộ pin lớn xuống còn khoảng năm phút, tương đương với thời gian đổ xăng cho một xe thông thường tại cây xăng. Một ưu điểm khác của loại sạc này là có thể phân chia công suất sạc siêu nhanh cho nhiều xe cùng lúc, khắc phục tình trạng giảm hiệu suất sạc khi nhiều xe kết nối cùng một trạm.

Công nghệ này dự kiến sẽ được triển khai rộng rãi tại Israel vào năm sau, khi các nhà sản xuất như BYD và những hãng khác bắt đầu cập bến thị trường với những mẫu xe tương thích. Tuy nhiên, chi phí đầu tư và lắp đặt các trạm sạc này vẫn còn rất cao, lên đến hàng chục nghìn USD mỗi trạm.

Công nghệ sạc siêu nhanh này sẽ mang lại lợi ích chủ yếu cho phân khúc xe tải và xe logistics, giúp đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang xe điện ở lĩnh vực vận tải hàng hóa. Tại Israel, một số nhà cung cấp trạm sạc lớn đang triển khai thí điểm trạm sạc siêu nhanh, với khả năng sạc đồng thời hai xe tải hoặc xe thương mại.

Những trạm sạc tương tự dự kiến sẽ được triển khai thương mại tại Israel vào quý IV/2025. Hãng Tesla cũng đang tiến hành đánh giá khả năng triển khai thế hệ trạm Supercharger V4 mới tại Israel, với tốc độ sạc lý thuyết lên đến 500 kilowatt. Điều này cho thấy sự phát triển không ngừng của công nghệ sạc nhanh và sự hỗ trợ của các hãng sản xuất lớn trong việc thúc đẩy quá trình chuyển đổi sang xe điện.