Khi nào thì pin rắn sẽ có bước tiến tiếp theo? Gotion High-tech: Pin bán rắn sẽ được tung ra thị trường trong vòng 5 năm tới

Một năm sau khi ra mắt các sản phẩm pin rắn, Gotion High-tech (002074.SZ) gần đây đã tổ chức Hội nghị Công nghệ Toàn cầu 2025, công bố việc hoàn thành xây dựng dây chuyền thí điểm 0,2 GWh cho pin toàn rắn và ra mắt sáu sản phẩm mới, bao gồm pin bán rắn của Gotion. Theo báo cáo, hơn bốn khách hàng đã lắp đặt pin bán rắn này vào xe của họ để thử nghiệm.

Tại hội nghị, Zhu Baoxing, Trưởng khoa học gia của Gotion High-tech, đã giới thiệu rằng mật độ năng lượng của tế bào pin trong pin bán rắn của Gotion có thể đạt hơn 300 Wh/kg và mật độ năng lượng hệ thống có thể vượt quá 235 Wh/kg. Các ứng dụng chủ yếu tập trung vào ba lĩnh vực: eVTOL, xe năng lượng mới (NEV) và robot nhân tạo.

Zhu Baoxing nói với Cailian Press rằng các tiêu chuẩn cho pin bán rắn là an toàn, cũng như dung lượng cao và quãng đường di chuyển dài đằng sau nó. Do đó, các nhà sản xuất ô tô được công ty lựa chọn để thử nghiệm lắp đặt trên xe đều là những thương hiệu quốc tế và trong nước nổi tiếng, có sản phẩm có quãng đường di chuyển dài hơn và các mẫu xe mới hơn, có khả năng đạt được 1.000 km về quãng đường di chuyển. "Một số nhà sản xuất ô tô dự kiến sẽ công bố việc lắp đặt pin bán rắn của Gotion trên xe của họ trong năm nay."

Độ trưởng thành công nghệ, khả năng kiểm soát chi phí và đảm bảo an toàn được coi là ba điều kiện cần thiết để pin bán rắn được đưa ra thị trường. Liên quan đến thời điểm pin bán rắn có thể được đưa ra thị trường, Zhu Xingbao cho biết trong các cuộc trao đổi sau hội nghị rằng họ dự kiến sẽ nhanh chóng đưa ra thị trường trong vòng năm năm. Tuy nhiên, việc thực hiện thương mại hóa toàn diện vẫn sẽ mất một thời gian.

Pin bán rắn phải đối mặt với thách thức "có tất cả"

Là một giải pháp "thỏa hiệp" cho pin toàn rắn, pin bán rắn được ngành công nghiệp mong đợi rất nhiều vì những ưu điểm về mật độ năng lượng cao và quãng đường di chuyển dài, cũng như khả năng giải quyết tốt hơn các vấn đề về nguy cơ cháy nổ nhiệt của pin lithium lỏng. Điều này đã khiến nó trở thành một lĩnh vực cạnh tranh đối với các nhà sản xuất pin trong nước.

Tuy nhiên, ông Chu Hưng Bảo lưu ý rằng việc sản xuất hàng loạt và lắp ráp pin bán rắn vào xe không phải là điều dễ dàng. Về mặt công nghệ, công nghệ pin rắn thực sự liên quan đến một sự thay đổi cơ bản trong phương pháp vận chuyển ion. Trong quá trình công nghiệp hóa sản xuất pin bán rắn, cần phải chuyển đổi các dây chuyền sản xuất pin lithium lỏng ban đầu. Điều này đòi hỏi phải khám phá liên tục để xác định thiết bị nào cần được thêm vào, thiết bị nào cần được thay thế, thiết bị nào có thể được giữ lại, và điều chỉnh đáng kể các thông số. Tỷ lệ thay đổi vượt quá mong đợi.

Theo quan điểm của ông, pin bán rắn hiện đã có điều kiện để triển khai, nhưng điều đó phụ thuộc vào mức độ khám phá công nghệ. "Nếu chúng ta chỉ giảm lượng điện giải từ 100% xuống 90%, pin chắc chắn sẽ hoạt động, nhưng liệu an toàn đã được cải thiện hay không thì vẫn còn là câu hỏi, cho thấy những thách thức thực sự vẫn chưa được vượt qua."

Theo ông Chu Hưng Bảo, pin bán rắn của Gotion đã vượt qua nhiều công nghệ pin quan trọng. Về mặt an toàn, vốn là vấn đề được quan tâm nhiều nhất, thiết kế rắn của nó cung cấp cho pin một "áo chống đạn" "cỡ nano", cho phép nó vẫn "không cháy và không nổ" ngay cả khi bị một kim thép 3mm đâm xuyên.

Về mặt triển khai, Gotion High-tech đã lên kế hoạch xây dựng một dây chuyền sản xuất pin bán rắn công suất 12GWh. Hiện tại, mẫu xe "001" được trang bị pin bán rắn của Gotion đã tích lũy được tổng số hơn 10.000 km.

Ông Chu Hưng Bảo cho biết một số nhà sản xuất ô tô đã đưa ra thị trường pin bán rắn có phạm vi hoạt động 1.000 km trong giai đoạn đầu, nhưng tỷ lệ năng suất chỉ có thể đạt 45%. Đối với các doanh nghiệp, điều này khiến việc triển khai thương mại trở nên không thể. Sản phẩm được đưa ra thị trường phải có lợi nhuận cho doanh nghiệp; nếu không, chúng không thể tồn tại.

"Cần phải giải quyết cả các vấn đề khoa học và kỹ thuật cũng như đạt được lợi nhuận. "Đây là thách thức chính trong việc thúc đẩy pin bán rắn", ông tiếp tục tiết lộ. Hiện tại, pin bán rắn thế hệ thứ hai của công ty đã bắt đầu tích hợp hệ thống dung lượng cao hơn. Tuy nhiên, các vấn đề về độ ổn định của chúng vẫn cần được giải quyết để giảm thiểu rủi ro an toàn, và cần nghiên cứu khoa học hơn nữa. Ngoài ra, khi nói đến việc thương mại hóa, cũng cần xem liệu có thể đạt được tỷ lệ sản lượng cao hay không.

Khi nào thì pin toàn rắn sẽ có mặt?

Đáng chú ý là trong số sáu sản phẩm mà Gotion High-tech công bố lần này có pin toàn rắn "Jinshi". Theo ông Pan Ruijun, người đứng đầu bộ phận kinh doanh của công ty, pin này sử dụng công nghệ lưu huỳnh, với mật độ năng lượng pin là 350Wh/kg và dung lượng pin đơn là 70Ah. Nó đã bắt đầu thử nghiệm lắp đặt trên xe.

Pin rắn đã trở thành trọng tâm nghiên cứu và phát triển toàn cầu do những ưu điểm về độ an toàn và mật độ năng lượng cao, đẩy pin điện vào giai đoạn chuyển đổi công nghệ quan trọng. Ông Zhu Xingbao nói với các cơ quan truyền thông như Cailian Press rằng sự phổ biến của pin rắn chính là do sự đa dạng của các tuyến đường công nghệ, sử dụng các vật liệu có độ dẫn điện cao để thay thế chất điện phân.

Hiện tại, công nghệ lưu huỳnh là phổ biến nhất trên thị trường, nhưng vật liệu này đặt ra yêu cầu cao hơn đối với các ứng dụng thực tế về mặt niêm phong, quy trình và chi phí.

Ngoài ra, còn có các tuyến đường khác như hợp chất borohydride và chất điện phân rắn màng mỏng. "Mỗi vật liệu điện phân đều có những ưu điểm tuyệt đối nhưng cũng có những nhược điểm tuyệt đối. Do đó, các nhà sản xuất trong nước hiện đang chọn tuyến đường tổng hợp, tìm kiếm những đột phá thông qua tối ưu hóa phối hợp các hệ thống đa vật liệu và học hỏi lẫn nhau", ông Zhu Xingbao nói.

Về mặt kiểm soát tốc độ công nghiệp hóa, ngành công nghiệp đã hình thành sự đồng thuận chiến lược về phương pháp "hai bước". Pin bán rắn, như một giải pháp chuyển tiếp, đã có điều kiện để triển khai nhanh chóng trong vòng 3-5 năm. Theo quan điểm của Gotion High-tech, chúng có thể được đưa ra thị trường nhanh chóng trong vòng năm năm tới.

Đối với pin toàn rắn, con đường sử dụng hợp chất sunfua được đánh giá là có nhiều triển vọng nhất, với những ưu điểm như độ dẫn ion cao và độ ổn định cơ học tốt. Trong tương lai, ngành công nghiệp chắc chắn sẽ tiếp tục nghiên cứu sâu về hệ thống này, không ngừng vượt qua những thách thức hiện tại. Trước đây, các chuyên gia trong ngành đã từng tuyên bố rằng ở Trung Quốc, mục tiêu quy hoạch của ngành là đạt được hợp chất sunfua ổn định vào năm 2025, cho phép ứng dụng ở cấp độ công nghiệp hóa pin. Đến năm 2026, nó sẽ được thử nghiệm ở cấp độ tế bào pin, với ngành công nghiệp tiếp tục tăng cường nỗ lực trong lĩnh vực này. Gotion High-tech, công ty đã thực hiện thử nghiệm đường bộ, đã đạt được tiến bộ dẫn đầu.

Các nhà phân tích trong ngành tin rằng cửa sổ thương mại hóa pin bán rắn có thể xuất hiện từ năm 2025 đến năm 2028. Zhu Xingbao cho biết Trung Quốc đã có công nghệ rất tiên tiến trong lĩnh vực pin điện, nhưng cũng phải đối mặt với thách thức có thể bị thay thế bởi các công nghệ đột phá trong tương lai, điều này nhấn mạnh sự cần thiết của nghiên cứu và phát triển (R&D) pin rắn. Hiện nay, Mỹ, Nhật Bản và Hàn Quốc đều đang đặt cược vào con đường này. Theo quan điểm của ông, nếu R&D pin rắn thành công, chúng sẽ thay thế pin lỏng, và công nghệ pin điện của Trung Quốc sẽ tiếp tục dẫn đầu toàn cầu.