Mẫu pin thể rắn đang trong quá trình thử nghiệm của Toyota có kích thước đặc biệt nhỏ gọn so với các loại pin hiện nay. Ảnh: Hoàng Linh
Khác với pin lithium-ion truyền thống sử dụng chất điện phân dạng lỏng, pin thể rắn dùng chất điện phân ở dạng rắn, giúp tăng mật độ năng lượng, giảm trọng lượng, nâng cao an toàn và có khả năng sạc nhanh hơn.
Nhật Bản từng là “ông lớn” trong sản xuất pin lithium-ion nhưng tới nay, thị phần đã bị các công ty Hàn Quốc và Trung Quốc lấn át. Với xu hướng bắt buộc chuyển dịch sang xe điện và áp lực từ cạnh tranh quốc tế (đặc biệt là Tesla, BYD, CATL… ), nước này dĩ nhiên không muốn bị bỏ lại phía sau. Làm chủ công nghệ pin thể rắn còn là cơ hội để các hãng xe Nhật Bản duy trì vị thế, bảo vệ chuỗi công nghiệp và hệ sinh thái sản xuất trong nước giữa lúc xe điện "lên ngôi".
Phát biểu bên lề Triển lãm Di chuyển Nhật Bản (JMS) 2025, Toyota cho biết, hãng đặt cược vào vật liệu và quy trình sản xuất quy mô lớn nhằm tạo thế chủ động trong chuỗi cung ứng pin thể rắn, thông qua mối hợp tác cùng Sumitomo Metal Mining, Idemitsu Kosan… Quan hệ này là một phần trong chiến lược rộng lớn hơn của Nhật Bản nhằm tự chủ nguồn cung cấp pin ô tô điện trong nước.
Idemitsu Kosan mới đây công bố kế hoạch xây dựng nhà máy sản xuất quy mô lớn cho lithium sulfide, một nguyên liệu thô chính trong pin thể rắn. Cơ sở này có thể sản xuất 1.000 tấn lithium sulfide hàng năm. Idemitsu cũng đặt mục tiêu bắt đầu sản xuất hàng loạt pin thể rắn vào năm 2027.
Tương quan pin xe điện Toyota thế hệ 2026-2027 (trái) và pin xe bZ4X hiện nay (bên phải). Ảnh: Hoàng Linh
Về mặt công nghệ, ông Keiji Kaiya, Chủ tịch Trung tâm Phát triển kỹ thuật trung hòa carbon Toyota, cho biết các mẫu xe điện (BEV) sử dụng pin thể rắn này của hãng sẽ ra mắt vào giai đoạn 2027–2028. Thế hệ mới này sở hữu phạm vi vận hành có thể đạt trên 1.200 km, trong khi giảm thời gian sạc còn 1/3 so với hiện nay.
Trong nỗ lực sản xuất pin thể rắn, Toyota cũng tìm cách giảm lượng phát thải và giảm tác động môi trường trong quá trình sản xuất. "Chúng tôi đang cố gắng giảm lượng khí thải carbon và chìa khóa ở đây là giảm lượng khí thải CO2 trong quá trình sản xuất vật liệu. Nhưng điều quan trọng nhất là tạo ra một loại pin có tuổi thọ cao hơn", ông Kaiya giải thích, trong đó nhấn mạnh tuổi thọ pin sẽ đóng góp quan trọng vào nỗ lực giảm phát thải cho xe điện.
Tương tự Toyota, Honda cũng có mục tiêu tham vọng về pin thể rắn. Hãng đã xây dựng dây chuyền thử nghiệm sản xuất pin thể rắn tại cơ sở nghiên cứu ở Sakura City (tỉnh Tochigi, Nhật Bản).
Về phần mình, Nissan lại đặt trọng tâm vào sản xuất thử nghiệm nhanh và giảm chi phí thông qua công nghệ điện cực khô và quy trình mới. Hãng cũng có dây chuyền thử nghiệm sản xuất pin thể rắn tại nhà máy Yokohama (Nhật Bản), và đang theo đuổi mục tiêu giới thiệu xe điện với pin thể rắn ra thị trường trong tài khóa 2028 (năm 2028-2029).
Nissan cũng đang hợp tác với LiCAP Technologies (Mỹ) để phát triển công nghệ điện cực khô (dry electrode) cho pin thể rắn, kỳ vọng có thể giảm đáng kể dấu chân carbon, phát thải sản xuất, mức năng lượng tiêu thụ, chi phí... trong quá trình sản xuất.
Trong triển lãm JMS năm nay, sự xuất hiện của các mẫu xe ý tưởng mở đường cho pin thể rắn đã tạo ấn tượng mạnh cho khách tham quan. Ảnh: Hoàng Linh.
Nhìn chung, vào lúc cuộc đua phát triển và thương mại hóa pin thể rắn căng thẳng và mang tính chiến lược, hãng nào thương mại hóa trước, giảm chi phí hiệu quả trước... sẽ có lợi thế, và ngành công nghiệp ô tô Nhật Bản rõ ràng đã đặt cược lớn vào cuộc chơi này.
