Israel phát triển một loại pin cho ô tô điện sạc đầy trong 5 phút

Từ 0% đến “đầy bình” chỉ trong 5 phút - một startup của Israel vừa phát triển thành công công nghệ mà họ nói rằng sẽ chấm dứt nỗi lo thường trực về quãng đường đi của những người dùng xe hơi điện.

Các chuyên gia về pin sạc siêu nhanh tại StoreDot mới đây đã công bố một viên pin lithium-ion thế hệ thứ nhất với thời gian sạc không hơn là bao so với thời gian bạn cần để đổ đầy bình xăng trên các xe hơi thông thường.

"Chúng tôi sẽ thay đổi toàn bộ trải nghiệm của người lái xe, nỗi lo về quãng đường... rằng bạn có thể sẽ mắc kẹt trên cao tốc khi xe cạn sạch điện" - nhà sáng lập StoreDot, Doron Myersdorf, cho biết.

Cải tiến này có thể chấm dứt hàng giờ liền chờ đợi để sạc một chiếc xe hơi điện, ông nói tiếp.

Hàng trăm nguyên mẫu đã và đang được thử nghiệm bởi nhà sản xuất này. Công ty của Myersdorf, trụ sở tại Herzliya, gần Tel Aviv, được chống lưng bởi 4 nhà đầu tư chính: nhà sản xuất xe hơi Đức Daimler, British Petroleum của Anh, và hai gã khổng lồ điện tử Samsung và TDK.

Myersdorf, người sáng lập nên StoreDot vào năm 2012, đã thử nghiệm viên pin này trên nhiều mẫu điện thoại, drone, và scooter, trước khi chuyển sang "đồ chơi cỡ lớn" dành cho xe hơi điện.

Cách mạng

Nhưng Eric Esperance, một nhà phân tích tại công ty tư vấn Roland Berger, cảnh báo rằng dù sạc siêu nhanh sẽ là một "cuộc cách mạng", vẫn còn nhiều giai đoạn chưa rõ ràng.

"Chúng ta vẫn còn khá xa so với thị trường xe hơi công nghiệp" - ông nói.

Vào năm 2019, giải Nobel Hoá học đã được trao tặng cho John Goodenough (Mỹ), Stanley Whittingham (Anh) và Akira Yoshino (Nhật) vì phát minh ra pin lithium-ion.

"Loại pin siêu nhẹ, sạc nhanh và mạnh mẽ nay được sử dụng trong mọi thứ, từ điện thoại đến laptop và các phương tiện tự lái" - Goodenough nói.

Myersdorf cho biết tốc độ sạc không phải là một phần trong thiết kế ban đầu vốn đã giành được giải Nobel, do đó anh đã nghiên cứu thứ "được xem là bất khả thi": một viên pin lithium-ion có thể sạc trong vài phút.

"Chúng tôi muốn chứng minh rằng bạn có thể lấy một viên pin lithium-ion, thay thế một vài chất liệu của nó, và sau đó sạc đầy nó trong 5 phút" - anh nói.

Người kỹ sư này đã thay thế vật liệu graphite nguyên bản trong anode âm của pin bằng silicon.

"Chúng tôi lấy loại chất liệu tiên tiến tuyệt vời kia của pin lithium-ion và nâng cấp lên để có khả năng sạc siêu nhanh"

Những viên pin này sẽ được lắp ráp trong một phòng thí nghiệm được trang bị những chiếc hộp kính lớn, niêm kín để tránh lọt khí oxy vào bên trong.

Các nhà hoá học của StoreDot có thể tạo ra 100 viên pin mỗi tuần, sau đó chuyển chúng đến các công ty khác có nhu cầu sử dụng chúng trong các sản phẩm của họ.

Một xã hội không nhiên liệu hoá thạch

Nhóm nghiên cứu hiện đã bắt tay vào phát triển thế hệ hai của pin nhằm cắt giảm chi phí.

Dù rằng chu kỳ thiết kế của một mẫu xe thường từ 4 đến 5 năm, StoreDot kỳ vọng sẽ có thể đẩy nhanh quy trình này.

"Chúng tôi đang nghiên cứu để đưa giải pháp này ra nhiều thị trường cùng lúc bằng cách thiết kế các nhà máy sản xuất với khả năng sản xuất hàng loạt loại pin này" - Myersdorf nói.

Hội đồng chấm giải Nobel đề cao pin lithium-ion vì khả năng "lưu trữ năng lượng mặt trời và năng lượng gió rất lớn, góp phần đưa chúng ta đến một xã hội không nhiên liệu hoá thạch".

Và trong bối cảnh cộng đồng đang ngày một ưu tiên những giải pháp để ứng phó với biến đổi khí hậu, các nhà sản xuất cũng dần chuyển hướng sản xuất những phương tiện ít gây ô nhiễm hơn.

Nhưng vẫn còn một chặng đường rất dài phải đi.

Trước hết, các trạm sạc phải được chỉnh sửa để thích ứng với những viên pin thế hệ mới, vốn cần khoản chi phí từ 1.500 - 10.000 USD tuỳ dung lượng. Xe hơi điện cũng vẫn khá đắt đỏ, và trong năm 2019, chúng chỉ chiếm 2,6% tổng số xe hơi bán ra trên toàn cầu.

Đối với Myersdorf, thế giới càng sớm chuyển sang phương tiện chạy điện càng tốt, vì điều đó sẽ mang lại "tác động to lớn cho hành tinh". Nhưng tái chế pin lithium-ion vẫn là một vấn đề cần giải quyết, khi mà pin lithium-ion có vòng đời từ 3.000 - 3.500 lần sạc, Esperance nói.

"Chúng ta phải thiết lập một hệ thống tái chế, giống như hệ thống tái chế pin chì-axit hiện vẫn đang được thiết lập"

Cả việc trích xuất lẫn tái chế lithium đều tồn tại những thách thức về mặt sinh thái, chính trị, và kinh tế mà công nghệ phải vượt qua.