Công nghệ pin tương lai sẽ thay đổi ngành sản xuất ô tô

Công nghệ xe điện phát triển theo số nhân đòi hỏi những công nghệ pin mới. Do đó, các hãng sản xuất đang tạo ra cuộc “chạy đua” khốc liệt, hé mở những công nghệ pin tương lai đầy triển vọng.

Giao thông vận tải đường bộ là yếu tố lớn thứ 3 dẫn tới phát thải khí nhà kính, đổi khác khí hậu trên toàn thế giới. Để cứu toàn cầu, không còn cách nào khác, loài người cần tăng trưởng giao thông vận tải xanh với nguồn nguồn năng lượng tái tạo, nguồn năng lượng điện, nguồn năng lượng nói không với nguyên vật liệu hóa thạch. Xe điện sẽ là tương lai của quả đât.

Hiện nay, các hãng sản xuất xe đặt nhiều tâm huyết vào việc nghiên cứu để tối ưu công nghệ xe điện. Trong đó, pin chính là vấn đề mấu chốt. Thậm chí, đang có một cuộc “chạy đua” sản xuất pin diễn ra khốc liệt nhằm tìm ra những công nghệ pin tân tiến cho tương lai. Đến nay có 5 công nghệ pin tương lai được đánh giá là có tầm ảnh hưởng đến cục diện chung của ngành sản xuất ô tô toàn cầu là: pin không khí, pin Nano, pin Carbon Silicon, pin Lithium – lưu huỳnh và pin thể rắn Solid State.

Pin không khí Lithium Air

Năm 2012, sự kiện hãng IBM ( Mỹ ) nghiên cứu và điều tra sản xuất thành công xuất sắc pin không khí ( Lithium Air ) được coi là dấu mốc có tính bước ngoặt của ngành sản xuất pin .
Pin Lithium Air lấy Oxy từ không khí, tàng trữ vào khoảng trống có kích cỡ angstrom ( tương tự 0.00000000001 m ) với cấu trúc nano carbon tên là Catot. Khi xả pin, Oxy phản ứng với những ion lithi tạo thành hợp chất vô cơ lithium peroxide ( Li₂O₂ ) sinh ra điện năng. Còn khi cắm điện sạc, Oxy được thải lại vào trong không khí, ion lithi cũng quay trở lại điện cực âm. Cơ chế này giúp tiết kiệm ngân sách và chi phí nguyên vật liệu và thân thiện với môi trường tự nhiên .
Mặc dù pin không khí chỉ có khối lượng bằng 1/5 pin Li-ion nhưng có năng lực phân phối lượng điện bảo vệ xe hoàn toàn có thể chạy tới 800 km. Tuổi thọ của pin Li-air cũng dài hơn pin Li-ion gấp 5 lần .
Ắc quy của pin không khí Lithium Air có vòng đời lên tới 500 lần sạc tương tự 320.000 km. Con số này ở ắc quy truyền thống lịch sử chỉ tối đa 25 lần sạc. Pin Li-air còn có năng lực cung ứng 10.000 mAh bởi mỗi gam vật tư Catot. Vì vậy, kích cỡ và khối lượng của pin hoàn toàn có thể được tinh chỉnh và điều khiển tối đa để giảm gánh nặng rác thải pin ra môi trường tự nhiên .
>> > Tìm hiểu thêm : Tìm hiểu về Pin lithium-ion : Lịch sử, cấu trúc và nguyên tắc hoạt động giải trí

Pin Nano

Trong những loại pin thường thì, chất lỏng và chất rắn tương tác với nhau, gây ra hiện tượng kỳ lạ phóng điện thấp, làm giảm tuổi thọ của pin. Để xử lý yếu tố này, những chuyên viên sử dụng vật tư Nano như một lớp phủ, ngăn cách những điện cực khỏi những chất lỏng trong pin khi pin không được sử dụng. Pin Nano gây kinh ngạc với kích cỡ nhỏ hơn sợi tóc 80.000 lần nhưng có tuổi thọ lên tới 28.000 năm. Ngoài ra, loại pin này hoàn toàn có thể sạc đầy chỉ sau 12 phút và tự sạc lại hàng nghìn lần .
Pin Nano chứa những hạt có size nhỏ hơn 100 nm, sử dụng chất thải phóng xạ, vật tư hạt nhân để tạo ra nguồn năng lượng điện. Nhà sản xuất dùng những loại than chì phóng xạ dư thừa tạo một cấu trúc phân lớp sản xuất ra điện. Mặc dù tương quan đến vật tư hạt nhân nhưng pin Nano có bức xạ nhỏ hơn bức xạ tự nhiên, việc sử dụng loại pin này bảo đảm an toàn tuyệt đối cho sức khỏe thể chất người sử dụng .
>> > Tìm hiểu thêm : Công nghệ pin EV mới có nguồn năng lượng tăng gấp ba và ngân sách một nửa
Ứng dụng công nghệ Nano để sản xuất pin giúp tăng nguồn năng lượng khả dụng của pin, đồng thời giảm thời hạn sạc. Các hạt Nano phủ lên mặt phẳng điện cực làm tăng diện tích quy hoạnh mặt phẳng, từ đó được cho phép nhiều dòng điện chạy qua giữa điện cực và hóa chất bên trong pin. Pin Nano sẽ phân phối nguồn năng lượng cho xe điện trong khoảng chừng 90 năm chỉ sau 1 lần sạc, hạn chế rác thải từ pin và bảo vệ thiên nhiên và môi trường .
Tuy nhiên, hạt Nano có diện tích quy hoạnh mặt phẳng lớn, dễ gây ra những phản ứng trên mặt phẳng với không khí. Trong khi đó, tỷ lệ hạt Nano thấp làm giảm độ dẫn điện của vật tư. Ngoài ra, vật tư Nano khó sản xuất và giá tiền rất cao. Hiện, công nghệ pin tương lai này được kỳ vọng hoàn toàn có thể ứng dụng vào nghành nghề dịch vụ y tế.

Pin Carbon Silicon

So với than và chì, việc sử dụng vật liệu silicon cho điện cực dương giúp tăng dung lượng lưu trữ gấp 10 lần. Tuy nhiên, silicon có nhược điểm là dễ giãn nở, co lại hoặc vỡ thành nhiều mảnh nhỏ khi phóng điện gây hỏng pin.

Để tăng độ bền cho pin Carbon Silicon, những nhà khoa học đã nâng cấp cải tiến vật tư silicon thành hạt nano silicon, đồng thời sử dụng cấu trúc nano silicon kẹp giữa nano carbon. Cải tiến này không riêng gì làm tăng năng lực tàng trữ điện lên gấp 10 lần mà còn duy trì link giữa những hạt nano silicon sau 500 chu kỳ luân hồi hoạt động giải trí, từ đó tăng độ bền của pin .
Vật liệu nano carbon tạo ra chính sách đệm giúp pin carbon tăng vận tốc sạc lên 4 lần so với pin thường thì. Công nghệ pin tương lai này sẽ tạo ra biến hóa đáng kể cho ngành công nghiệp sản xuất xe hơi, đặc biệt quan trọng là xe điện mưu trí .
Một số nhà khoa học đã có sáng tạo độc đáo sử dụng carbon silicon trong mạng lưới hệ thống nguồn năng lượng du hành thiên hà và tàu thám hiểm sao Hỏa nhằm mục đích giảm thiểu ngân sách cho thiên chức đi vào khoảng trống của trái đất.

Pin Lithium – lưu huỳnh

Pin Lithium – lưu huỳnh có nguyên tắc hoạt động giải trí cơ bản giống với pin Lithium – ion tiêu chuẩn. Tuy nhiên, những nhà khoa học sử dụng cực âm sulphur ( lưu huỳnh ) cho pin Lithium – lưu huỳnh mang lại năng lực sạc cao gấp 10 lần nhưng ít tiêu tốn nguồn năng lượng hơn những loại pin thường thì .
Lưu huỳnh là tài nguyên dồi dào. Việc đưa lưu huỳnh vào sản xuất pin tương lai giúp tối ưu ngân sách, bảo vệ bảo đảm an toàn và thân thiện với môi trường tự nhiên .
Tuy nhiên, điểm yếu kém của pin Lithium – lưu huỳnh là phần điện cực lithium xuống cấp trầm trọng nhanh sau một thời hạn sử dụng, dễ gây cháy nổ và giảm tuổi thọ pin.

Pin thể rắn solid state (SSB)

Cấu tạo của pin thể rắn Solid State gồm cực âm làm bằng oxit sắt kẽm kim loại, cực dương làm từ carbon, bộ phân tách và chất điện phân .
Hai điện cực và chất điện phân của pin thể rắn được nén thành 3 lớp phẳng giúp giảm size pin nhưng giữ nguyên hiệu suất sạc. Bên cạnh đó, pin thể rắn SSB bảo đảm an toàn hơn hầu hết những loại pin thường thì vì không chứa chất lỏng ô nhiễm, không dễ cháy và không tỏa ra nhiều nhiệt lượng .
Pin thể rắn Solid State hạn chế năng lực bắt lửa và rò rỉ điện do có tính không thay đổi điện hóa, tỷ lệ nguồn năng lượng cao. Độ bền của pin thể rắn lên tới 10 năm và vận tốc sạc nhanh gấp 6 lần so với pin thường thì .

Theo FutureBridge, pin thể rắn sẽ mở ra tương lai cho ngành công nghệ chế tạo pin và ngành công nghiệp sản xuất xe điện. Riêng trong năm 2020 đã có tới 426 hồ sơ bằng sáng chế pin thể rắn được công bố. Tuy nhiên, giá thành cao đang là rào cản để thương mại hóa loại pin này. Các công ty xe điện đang nỗ lực nghiên cứu công nghệ sản xuất nhằm giảm chi phí cho pin thể rắn. Dự đoán đến năm 2030 hoặc sớm hơn, loại pin này sẽ bắt đầu được bán trên thị trường. 

>> > Tìm hiểu thêm : So sánh pin thể rắn và pin lithium : Cấu tạo, ngân sách, ứng dụng
Công nghệ pin tương lai không phải là câu truyện của những nước phương Tây xa xôi. Tại Nước Ta, VinFast đã có những hành động tích cực cho thấy sự hội nhập của mình. Ngày 3/3/2021, VinFast đã tạo nên một dấu mốc lịch sử dân tộc khi ký kết hợp tác chiến lược với Công ty Công nghệ ProLogium ( Đài Loan ) về việc sử dụng văn bằng bản quyền trí tuệ vào sản xuất pin thể rắn tại Nước Ta. Đây là bước tiến kế hoạch cho thấy sự tự chủ công nghệ pin dành cho xe điện của VinFast. Không chỉ vậy, đây cũng là tiền đề cho việc tăng trưởng những dòng xe điện mưu trí mang tên thương hiệu VinFast trong tương lai.

Tham khảo thông tin và đặt mua ô tô điện VinFast VF e34 hoặc gọi điện đến hotline 1900 23 23 89 để được hướng dẫn chi tiết.

Source: https://dvn.com.vn
Category: Công Nghệ