Theo báo chí nước ngoài đưa tin, Giám đốc Nghiên cứu Phát triển Pin của General Motors, George Cintra, trong một cuộc phỏng vấn cho biết: “Xu hướng chuyển sang công nghệ anode silicon đã bắt đầu. Trong tương lai, các pin của xe điện sẽ tích hợp nhiều vật liệu silicon hơn vì nó có thể nâng cao quãng đường di chuyển và cải thiện khả năng sạc nhanh.”
Kích thước nhỏ hơn, quãng đường di chuyển dài hơn, hiệu suất sạc tốt hơn đã trở thành mục tiêu chung của toàn bộ ngành công nghiệp pin xe điện. Để đạt được mục tiêu này, các nhà sản xuất ô tô và công ty năng lượng đang khám phá nhiều giải pháp tiềm năng. Trong đó, công nghệ anode silicon sẽ trở thành một trong những con đường chính.
Trong pin xe điện, anode là điện cực lưu trữ ion lithium khi pin được sạc, thường được cấu thành từ vật liệu than chì. Các chuyên gia cho biết, vật liệu và thiết kế của anode có thể ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của xe điện, và việc tăng hàm lượng silicon có thể mang lại sự cải thiện về hiệu suất. Công nghệ anode silicon đã tồn tại hàng năm nay, nhưng đến nay chỉ được áp dụng ở một số ít sản phẩm. Tuy nhiên, tỷ lệ này hiện đang dần tăng lên.
Nguồn hình ảnh: General Motors
Khi được hỏi liệu xe điện của General Motors có áp dụng anode silicon trước cuối năm 2030 hay không, Cintra cho biết: “Chúng tôi chắc chắn hy vọng thấy sự thay đổi này. Chúng tôi đang thúc đẩy nhiều công nghệ mới, và anode silicon chính là một trong số đó.”
Công nghệ anode silicon giúp khắc phục những thiếu sót về hiệu suất của than chì trong pin xe điện. Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học “Science Direct” cho thấy, than chì tự nhiên sẽ mất từ 50% đến 70% trong quá trình chuyển đổi thành than chì dùng cho pin, một quá trình kém hiệu quả, không chỉ làm tăng nhu cầu về vật liệu mà còn gia tăng vấn đề chuỗi cung ứng.
Silicon là một vật liệu thay thế rất triển vọng vì nó có thể nâng cao mật độ năng lượng cũng như tăng tốc độ sạc của pin.
Như nhiều công nghệ pin mới nổi khác, việc áp dụng quy mô lớn anode silicon cũng gặp thách thức vì sản xuất yêu cầu các quy trình rất chuyên môn hóa, thường tốn thời gian dài và tiêu tốn nhiều năng lượng, tài nguyên. Tuy nhiên, các nhà sản xuất pin đang nỗ lực đơn giản hóa những quy trình này và đã đạt được tiến bộ trong một số lĩnh vực, trong khi các doanh nghiệp trong tương lai còn chào đón nhiều bước đột phá hơn nữa.
Những loại pin này còn có khả năng giúp các dòng xe bán tải và SUV của General Motors nâng cao hiệu suất. Ví dụ, hiện tại các mẫu xe như Chevrolet Silverado EV và GMC Hummer EV đều sử dụng pin lớn với công suất vượt quá 200 kilowatt-giờ, khiến chúng trở nên nặng nề và kém hiệu quả. Một thử nghiệm gần đây cho thấy, mặc dù GMC Sierra EV Denali đạt được quãng đường ấn tượng 506 dặm (khoảng 815 km) trong điều kiện thực tế, nhưng chiếc xe bán tải nặng 8,800 pound (khoảng 3,990 kg) này lại kém hiệu quả, tiêu tốn 48.1 kilowatt-giờ điện mỗi 100 dặm (khoảng 160 km), tức là mỗi kilowatt-giờ chỉ đi được 2.0 dặm (khoảng 3.2 km). Tuy nhiên, những đổi mới trong công nghệ pin có thể giải quyết vấn đề này.
Cintra nói: “Khi ứng dụng các vật liệu mới như anode silicon và cathode mới, kích thước của pin sẽ nhỏ lại. Đồng thời, khi sản lượng pin tăng, tỷ lệ phổ biến cũng sẽ nâng cao, giá cả sẽ dần giảm xuống.”
