Những phát triển mới nhất trong lĩnh vực pin thể rắn của 10 công ty hàng đầu thế giới về pin lithium-ion

Năm 2024, bối cảnh cạnh tranh toàn cầu về pin lưu trữ năng lượng bắt đầu hình thành. Dữ liệu công bố ngày 2 tháng 7 cho thấy tổng lượng pin lưu trữ năng lượng được lắp đặt trên toàn cầu đạt 285,4 GWh từ tháng 1 đến tháng 5 năm nay, đánh dấu mức tăng trưởng 23% so với cùng kỳ năm ngoái.

Mười công ty hàng đầu trong bảng xếp hạng là: CATL, BYD, LG Energy Solution, SK Innovation, Samsung SDI, Panasonic, CALB, EVE Energy, Guoxuan High-Tech và Xinwanda. Các công ty sản xuất pin của Trung Quốc tiếp tục chiếm giữ sáu trong mười vị trí hàng đầu.

Trong số đó, các hệ thống pin năng lượng của CATL đạt 107 GWh, chiếm 37,5% thị phần, giữ vững vị trí dẫn đầu với lợi thế tuyệt đối. CATL cũng là công ty duy nhất trên toàn thế giới vượt quá 100 GWh công suất lắp đặt. Các hệ thống pin năng lượng của BYD đạt 44,9 GWh, đứng thứ hai với thị phần 15,7%, tăng 2 điểm phần trăm so với hai tháng trước đó. Trong lĩnh vực pin thể rắn, lộ trình công nghệ của CATL chủ yếu dựa trên sự kết hợp giữa vật liệu thể rắn và vật liệu sunfua, nhằm đạt mật độ năng lượng 500 Wh/kg. Hiện tại, CATL tiếp tục đầu tư vào lĩnh vực pin thể rắn và dự kiến ​​sẽ đạt được sản xuất quy mô nhỏ vào năm 2027.

Về phía BYD, các nguồn tin thị trường cho biết họ có thể áp dụng lộ trình công nghệ bao gồm cực âm ba thành phần niken cao (tinh thể đơn), cực dương gốc silicon (độ giãn nở thấp) và chất điện phân sunfua (halogenua hỗn hợp). Dung lượng pin có thể vượt quá 60 Ah, với mật độ năng lượng riêng theo khối lượng là 400 Wh/kg và mật độ năng lượng theo thể tích là 800 Wh/L. Mật độ năng lượng của bộ pin, có khả năng chống thủng hoặc chịu nhiệt, có thể vượt quá 280 Wh/kg. Thời điểm sản xuất hàng loạt gần như trùng với thời điểm ra mắt thị trường, dự kiến ​​sản xuất quy mô nhỏ vào năm 2027 và quảng bá ra thị trường vào năm 2030.

Trước đây, LG Energy Solution dự kiến ​​ra mắt pin thể rắn gốc oxit vào năm 2028 và pin thể rắn gốc sunfua vào năm 2030. Thông tin cập nhật mới nhất cho thấy LG Energy Solution đặt mục tiêu thương mại hóa công nghệ pin phủ khô trước năm 2028, điều này có thể giảm chi phí sản xuất pin từ 17% đến 30%.

SK Innovation dự kiến ​​hoàn thành việc phát triển pin thể rắn composite oxit polymer và pin thể rắn sunfua vào năm 2026, với mục tiêu công nghiệp hóa vào năm 2028. Hiện tại, họ đang thành lập một trung tâm nghiên cứu pin tại Daejeon, tỉnh Chungcheongnam-do.

Samsung SDI mới đây đã công bố kế hoạch bắt đầu sản xuất hàng loạt pin thể rắn vào năm 2027. Linh kiện pin mà họ đang nghiên cứu sẽ đạt mật độ năng lượng 900 Wh/L và có tuổi thọ lên đến 20 năm, cho phép sạc 80% trong 9 phút.

Năm 2019, Panasonic đã hợp tác với Toyota nhằm mục đích chuyển đổi công nghệ pin thể rắn từ giai đoạn thử nghiệm sang công nghiệp hóa. Hai công ty cũng đã thành lập một doanh nghiệp sản xuất pin thể rắn có tên Prime Planet Energy & Solutions Inc. Tuy nhiên, hiện tại chưa có thông tin cập nhật nào thêm. Mặc dù vậy, trước đó vào năm 2023, Panasonic đã công bố kế hoạch bắt đầu sản xuất pin thể rắn trước năm 2029, chủ yếu để sử dụng trong máy bay không người lái.

Thông tin gần đây về tiến độ của CALB trong lĩnh vực pin thể rắn còn khá hạn chế. Vào quý IV năm ngoái, CALB đã tuyên bố tại một hội nghị đối tác toàn cầu rằng pin bán thể rắn của họ sẽ được lắp đặt trong các dòng xe của một thương hiệu nước ngoài hạng sang vào quý IV năm 2024. Loại pin này có thể đạt được phạm vi hoạt động 500 km chỉ với 10 phút sạc, và phạm vi hoạt động tối đa có thể lên tới 1000 km.

Ông Zhao Ruirui, Phó Giám đốc Viện Nghiên cứu Trung ương của EVE Energy, đã tiết lộ những phát triển mới nhất về pin thể rắn vào tháng 6 năm nay. Được biết, EVE Energy đang theo đuổi lộ trình công nghệ tích hợp chất điện phân thể rắn sulfide và halide. Họ dự định ra mắt pin thể rắn hoàn chỉnh vào năm 2026, ban đầu tập trung vào xe điện lai.

Công ty Guoxuan High-Tech đã cho ra mắt “Pin Jinshi”, một loại pin thể rắn hoàn toàn sử dụng chất điện phân sunfua. Loại pin này có mật độ năng lượng lên tới 350 Wh/kg, vượt trội hơn 40% so với các loại pin ternary thông thường. Với công suất sản xuất bán thể rắn đạt 2 GWh, Guoxuan High-Tech đặt mục tiêu tiến hành thử nghiệm quy mô nhỏ trên xe đối với pin thể rắn hoàn toàn Jinshi vào năm 2027, với mục tiêu sản xuất hàng loạt vào năm 2030 khi chuỗi công nghiệp được thiết lập vững chắc.

Vào tháng 7 năm nay, Xinwanda đã công bố chi tiết lần đầu tiên về tiến độ phát triển pin thể rắn hoàn toàn. Xinwanda cho biết, thông qua đổi mới công nghệ, họ kỳ vọng sẽ giảm chi phí pin thể rắn dựa trên polymer xuống còn 2 nhân dân tệ/Wh vào năm 2026, gần bằng chi phí của pin lithium-ion truyền thống. Họ cũng lên kế hoạch sản xuất hàng loạt pin thể rắn hoàn toàn vào năm 2030.

Tóm lại, mười công ty hàng đầu thế giới về pin lithium-ion đang tích cực phát triển pin thể rắn và đạt được những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực này. CATL dẫn đầu với trọng tâm vào vật liệu thể rắn và sunfua, hướng tới mật độ năng lượng 500 Wh/kg. Các công ty khác như BYD, LG Energy Solution, SK Innovation, Samsung SDI, Panasonic, CALB, EVE Energy, Guoxuan High-Tech và Xinwanda cũng có lộ trình và thời gian biểu công nghệ riêng cho việc phát triển pin thể rắn. Cuộc đua phát triển pin thể rắn đang diễn ra sôi nổi, và các công ty này đang nỗ lực để đạt được thương mại hóa và sản xuất hàng loạt trong những năm tới. Những tiến bộ và đột phá thú vị được kỳ vọng sẽ cách mạng hóa ngành công nghiệp lưu trữ năng lượng và thúc đẩy việc sử dụng rộng rãi pin thể rắn.