Những công nghệ pin hàng đầu cho ô tô điện

Pin Niken-Metal Hydride

Pin Niken-Metal Hydride đã được sử dụng trong nhiều loại xe hybrid và xe điện phổ thông đời đầu.

Ưu điểm lớn của loại pin này so với pin axit-chì là tuổi thọ dài và năng lượng riêng cao hơn đáng kể. Nghĩa là pin có trọng lượng tương đương có thể cung cấp nhiều năng lượng hơn và nếu được chăm sóc và sạc đúng cách, loại pin này có thể tồn tại lâu hơn pin axit-chì.

Tuy nhiên, loại pin cũng hoạt động không tốt trong điều kiện khí hậu lạnh giá. Giá thành của chúng cũng khá cao và xả năng lượng rất nhanh khi không sử dụng.

Pin Lithium-Ion

Pin lithium-ion hiện là tiêu chuẩn vàng dành cho xe điện, khi mà loại pin này đem tới nhiều ưu điểm vượt trội. Công nghệ này được bắt đầu phát triển cho máy tính xách tay và điện thoại di động. Chúng nổi bật so với các loại pin khác về tuổi thọ và mật độ năng lượng cao.

Ban đầu, pin Li-ion rất nhạy cảm với nhiệt độ và có nguy cơ xảy ra cháy nổ nếu sạc không đúng cách. Tuy nhiên, loại pin này đã được các nhà sản xuất không ngừng nghiên cứu và phát triển làm cho chúng ổn định hơn, nhiều năng lượng hơn và dễ sạc lại hơn.

Pin lithium-ion có hai tùy chọn biến thể phổ biến là lithium niken mangan coban oxit (NMC) và lithium sắt phốt phát (LFP).

Pin lithium-ion là loại NMC sử dụng các chất niken, coban và mangan làm điện cực. Lọai pin này có tuổi thọ bị giới hạn trong khoảng 10 năm và cũng dễ bị thoát nhiệt.

Còn pin lithium-ion loại LFP sử dụng các chất sắt và phốt pho trong các điện cực. Đây là những vật liệu phổ biến rộng rãi hơn trên toàn cầu và dễ tìm kiếm hơn.

Tuy nhiên, loại pin này nặng hơn pin NMC, dẫn đến mật độ năng lượng thấp hơn và phạm vi hoạt động ít hơn so với trọng lượng và kích thước của chúng.

Loại pin này đem tới ưu điểm có giá thành rẻ, ngưỡng nhiệt cao hơn khiến chúng ít bị cháy và có tuổi thọ cao, ít xuống cấp hơn.

Pin LFP cũng sạc nhanh hơn và có thể xả nhanh hơn, khiến chúng trở nên lý tưởng từ góc độ hiệu suất và tốc độ sạc.

Siêu tụ điện

Siêu tụ điện là nguồn năng lượng bổ sung lưu trữ năng lượng trong chất lỏng phân cực giữa điện cực và chất điện phân đã được sử dụng trong siêu xe hybrid hiệu suất cao và có thể đóng vai trò hỗ trợ hiệu suất cho xe chạy hoàn toàn bằng điện.

Đây là giải pháp lưu trữ ngắn hạn có thể sạc và xả nhanh chóng, mang lại hiệu suất tăng đáng kinh ngạc trong thời gian ngắn. Là nguồn năng lượng bổ sung hiệu suất cho EV, tiềm năng của siêu tụ điện là rất lớn.

Pin thể rắn

Được coi là tương lai của công nghệ pin trong xe điện. Pin thể rắn dựa vào điện cực rắn và chất điện phân rắn thay vì polyme lỏng hoặc gel như trong tất cả các loại pin nêu trên.

Về mặt lý thuyết, pin thể rắn sẽ trở thành cuộc cách mạng của xe điện, vì cấu trúc rắn của chúng sẽ làm tăng đáng kể tốc độ sạc và xả, cải thiện mật độ năng lượng đáng kể, giảm trọng lượng, giảm khả năng cháy nổ, đồng thời cải thiện chu kỳ và tuổi thọ pin.

Nói cách khác, loại pin này là sự hoàn hảo của công nghệ pin. Tuy nhiên, quá trình phát triển vẫn đang ở giai phát triển và mặc dù đã đạt được những bước nhảy vọt, nhưng loại pin này vẫn chưa sẵn sàng để sản xuất hàng loạt. Một số nhà sản xuất dự kiến sẽ cho ra các nguyên mẫu pin thể rắn hoạt động được vào cuối năm 2025.