Hãng sản xuất ô tô Mỹ General Motors (GM) hôm thứ Ba thông báo sẽ hợp tác với đối tác LG Energy Solution để tung ra loại pin hình lập phương mới có chứa nhiều mangan và lithium (LMR), nhằm trở thành hãng sản xuất ô tô đầu tiên sử dụng loại pin này cho xe điện (EV).
(Nguồn: Trang web chính thức của General Motors)
Công nghệ mới được mong đợi này chủ yếu đột phá bằng cách giảm đáng kể chi phí pin.Cực dương của pin cần các vật liệu như coban, niken và mangan, trong đó coban là đắt nhất. Loại pin có chứa nhiều mangan và lithium sử dụng tỷ lệ mangan cao hơn, không chỉ tiết kiệm chi phí hơn mà còn có thể cung cấp dung lượng pin và mật độ năng lượng lớn hơn.
Theo công ty, trong các loại pin NMC (nickel-mangan-coban) ba nguyên tố có hàm lượng niken cao hiện nay, coban và niken lần lượt chiếm 10% và 80% vật liệu cực dương, trong khi ở loại pin có chứa nhiều mangan và lithium, mangan chiếm 60-70% cực dương, coban chỉ chiếm 0-2%, và hàm lượng niken cũng có thể giảm xuống còn 30-40%.
General Motors cho biết mật độ năng lượng của pin hình lập phương có chứa nhiều mangan và lithium cao hơn 33% so với pin lithium sắt phosphat (LFP) có hiệu suất cao nhất.Với chi phí tương tự, loại pin mới này có thể cung cấp quãng đường di chuyển xa hơn.
Thông báo cho biết loại pin mới này dự kiến sẽ bắt đầu sản xuất thử nghiệm tại nhà máy của LG Energy Solution vào cuối năm 2027. Ultium Cells, liên doanh sản xuất pin giữa General Motors và LG, dự kiến sẽ bắt đầu sản xuất thương mại pin hình lập phương có chứa nhiều mangan và lithium tại Mỹ vào năm 2028. General Motors dự định là hãng đầu tiên sử dụng loại pin mới này cho các mẫu SUV điện và xe tải điện cỡ lớn.
Công ty dự đoán rằng, với sự hỗ trợ của công nghệ pin mới này, các mẫu xe điện của General Motors sẽ có thể di chuyển được quãng đường hơn 400 dặm (khoảng 643 km), đồng thời cũng đạt được tỷ suất lợi nhuận gộp cao hơn cho các mẫu xe này.
Đáng chú ý là hãng sản xuất ô tô Mỹ Ford cũng đã thông báo vào tháng trước rằng họ có kế hoạch tung ra các sản phẩm pin LMR vào năm 2030. Do đó, General Motors nhấn mạnh "là hãng đầu tiên triển khai và tung ra" chủ yếu để vượt trội hơn so với các đối thủ cùng ngành tại Mỹ.
Giảm chi phí là chìa khóa
Theo báo cáo, trong nhiều năm, General Motors đã sử dụng pin "túi" hình chữ nhật tại Mỹ và pin hình trụ tại Trung Quốc.
Trong những năm gần đây, khi triển vọng của pin có chứa nhiều mangan và lithium trở nên rõ ràng hơn, General Motors và LG Energy Solution đã tăng tốc phát triển công nghệ này. General Motors tiết lộ rằng hai bên đã sản xuất gần 300 mẫu thử toàn diện của tế bào pin LMR.
General Motors hy vọng rằng pin hình lập phương có chứa nhiều mangan và lithium mới và các công nghệ hỗ trợ của nó sẽ giúp các mẫu xe điện "giảm" được hàng trăm pound.Công ty cho biết số lượng thành phần của gói pin có thể giảm 50%, và số lượng mô-đun bên trong gói pin cũng có thể giảm đáng kể.
Kurt Kelty, Phó chủ tịch phụ trách Pin, Hệ thống truyền động và Bền vững của GM, cho biết pin có chứa nhiều mangan và lithium sẽ bổ sung cho các loại pin "túi" và pin LFP hình lập phương hiện có. Ông từ chối tiết lộ chi phí hiện tại của pin LMR của GM, chỉ cho biết đã giảm được 60 USD/kWh vào năm ngoái
. . Một cuộc khảo sát công khai vào cuối năm ngoái cho thấy chi phí trung bình của gói pin xe điện vào năm 2024 đã giảm 20%, xuống còn 115 USD/kWh. Các nhà phân tích ngành công nghiệp chỉ ra rằng chi phí của GM khi áp dụng pin có chứa nhiều mangan và lithium có thể vào khoảng 80-90 USD/kWh, rẻ hơn đáng kể so với chi phí pin hiện tại của công ty là 125 USD/kWh.
GM từ chối tiết lộ liệu các mẫu xe điện được trang bị pin có chứa nhiều mangan và lithium có thể đạt được lợi nhuận khi tung ra thị trường hay không. Công ty trước đó đã cho biết trong số các mẫu xe điện đang bán trong quý đầu tiên của năm nay, 50% các mẫu xe đã có thể hoàn toàn bù đắp được chi phí sản xuất.
Công nghệ này trước đây đã phải đối mặt với một số thách thức. Được biết, pin có chứa nhiều mangan và lithium có thể bị suy giảm dung lượng đáng kể, có nghĩa là quãng đường di chuyển giảm và độ ổn định nhiệt cũng giảm.
GM cho biết họ đã vượt qua những trở ngại này và sẽ giảm thiểu các rủi ro liên quan thông qua các quy trình sản xuất sáng tạo. Công ty tiết lộ rằng ngay cả trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt, hiệu suất của pin LMR dự kiến sẽ tương đương với pin niken cao thế hệ đầu tiên của GM
.