Công nghệ Nhật Bản cho pin ô tô tương lai

Các nhà sản xuất ô tô đang cạnh tranh khốc liệt để tìm cách giúp xe điện đi được lâu hơn sau mỗi lần sạc. Tuy vậy, chìa khóa lại nằm trong tay của các nhà sản xuất phụ tùng Nhật Bản vì họ đang sở hữu công nghệ cốt lõi để chế tạo loại pin của tương lai.

Tất nhiên các hãng cạnh tranh không đơn giản là bởi công nghệ này giúp xe chạy đường dài, mà vì mục đích sâu xa hơn là giúp xe điện được sản xuất hàng loạt. Bởi vì khách hàng sẽ chỉ muốn mua xe điện khi việc tìm chỗ sạc cũng dễ như tìm trạm xăng. Điều đó có nghĩa là cần một tiêu chuẩn giúp tất cả các loại xe đều có thể sạc ở bất cứ trạm nào.

Hiện nay, ô tô điện đang ngày càng trở nên phổ biến. BYD, một trong những nhà sản xuất ô tô hàng đầu Trung Quốc, cho biết lợi nhuận ròng hợp nhất là 5 tỷ Nhân Dân Tệ (732 triệu USD) vào năm 2016, tăng 79% so với năm trước. Năm 2016, BYD bán được 96.000 xe điện và xe hybrid (lai điện) tại Trung Quốc, tăng 70%.

Tại châu Âu, xe điện cũng dự kiến sẽ được dùng nhiều hơn khi các nước ngày càng thắt chặt quy định giữ sạch không khí. Trên toàn thế giới, doanh số bán xe điện dự báo sẽ tăng từ khoảng 400.000 chiếc năm 2016 lên 2,5 triệu chiếc năm 2025. Điều này sẽ làm tăng nhu cầu sử dụng pin lithium-ion. Năng lượng của những cục pin này lớn gấp hàng nghìn lần pin điện thoại thông minh.

Dự báo lượng tiêu thụ xe điện sẽ tăng từ khoảng 400.000 chiếc năm 2016 lên 2,5 triệu chiếc năm 2025

Ở Nhật, xe hybrid - có cả động cơ xăng và động cơ điện - là những lựa chọn "xanh" thay thế cho những chiếc xe chạy bằng động cơ đốt trong.

Năm 2010, Nissan cho ra đời dòng xe Leaf, chạy hoàn toàn bằng điện, nhưng chỉ bán được khoảng 260.000 chiếc vì xe chỉ đi được 280km sau mỗi lần sạc, mà lại không có nhiều trạm để sạc trên đường.

Làm sao để kéo dài tuổi thọ pin, giúp xe đi được lâu hơn sau mỗi lần sạc là một câu hỏi lớn mà các nhà sản xuất pin đang rất cố gắng để giải đáp. Và các nhà sản xuất hóa chất Nhật Bản là người có câu trả lời. Toyota và Viện Công nghệ Tokyo đã phát triển một công nghệ giúp tăng lượng điện mà mỗi tế bào pin có thể lưu trữ. Công nghệ này sử dụng một chất điện phân có cấu trúc tinh thể rắn vô cơ, có chứa lưu huỳnh, lithium và các hợp chất khác được xếp thành một mô hình lưới.

Toray Industries sử dụng một vật liệu độc quyền trong bộ tách pin lithium-ion trong mẫu xe này và sẽ được tiết lộ vào mùa thu

Chất lỏng hữu cơ được sử dụng trong pin lithium-ion hiện nay rất dễ bắt lửa. Đây là vấn đề với sản phẩm điện thoại thông minh của Samsung. Trong khi đó, chất điện phân rắn vô cơ hoạt động trong một phạm vi nhiệt độ rộng, từ âm 40 o C đến 100 o C, làm tăng công suất của pin và cho phép một dòng điện mạnh chạy qua.

Công nghệ mới dùng chất điện phân rắn vô cơ, tránh được tình trạng dễ bắt lửa của pin lithium-ion hiện nay

Nếu loại điện phân này có thể được sử dụng trong pin ô tô, những chiếc xe sẽ có thể đi 500km sau một lần sạc. Điều đó có nghĩa là xe có thể đi thẳng từ Tokyo đến Osaka mà không cần dừng lại để sạc.

"Loại pin này tuy nhỏ nhưng hiệu suất cao", Ryoji Kanno, một giáo sư tại Viện Công nghệ Tokyo cho biết. "Chúng tôi đang cố gắng tăng kích thước pin".