Loại vật liệu ‘thần kỳ’ sắp trở thành cứu cánh cho xe điện giá rẻ tại Mỹ, châu Âu - VinFast đã dùng từ lâu nhưng ít ai để ý đến

Tuần này, Ford công bố kế hoạch mở nhà máy mới ở Michigan (Mỹ), nơi sản xuất loại pin lithium sắt phốt phát (LFP) cho các mẫu xe điện của hãng. Nhà máy này có tổng vốn đầu tư 3,5 tỷ USD, bắt đầu đi vào sản xuất năm 2026 và là nhà máy đầu tiên sản xuất loại pin này tại Mỹ.

Pin LFP cho phép Ford “sản xuất xe điện nhanh và nhiều hơn, đặc biệt hạ giá sản phẩm”, theo lãnh đạo của Ford.

LFP được xem là loại pin giá rẻ để thay thế cho pin có chứa nickel và cobalt sử dụng trên hầu hết các loại xe điện cho thị trường Mỹ và châu Âu hiện nay. Trong khi công nghệ này rất phổ biến ở Trung Quốc, nhà máy của Ford hợp tác cùng CATL của Trung Quốc, lại đánh dấu một cột mốc hoàn toàn mới ở phương Tây. Bằng cách cắt giảm chi phí, tăng tốc độ sạc cũng như tuổi thọ, pin LFP có thể là chìa khóa để phổ cập xe điện trong tương lai gần.

Các loại pin lithium-ion đều có chứa lithium, giúp lưu trữ điện tích trong một phần của pin gọi là cực âm. Nhưng lithium cần kết hợp với hàng loạt vật liệu khác để làm được việc này.

Loại cực âm phổ biến nhất được sử dụng trên các phương tiện ngày nay có chứa cả nickel, mangan và coban, bên cạnh lithium. Một số nhà sản xuất ô tô, như Tesla, sử dụng nhôm, nickel và coban để làm cực âm. Cả 2 loại này đều có ưu điểm là mật độ năng lượng cao, nghĩa là pin sẽ nhỏ và nhẹ hơn để có thể lưu trữ cùng một lượng năng lượng so với các loại khác.

Trong khi 2 tùy chọn này từ là mặc định để chế tạo cực ấm cho pin xe điện thì gần đây, lithium sắt phốt phát, một lựa chọn cũ hơn, đã quay trở lại, phần lớn do sự tăng trưởng mạnh mẽ ở Trung Quốc.

Loại pin có chứa sắt này thường rẻ hơn khoảng 20% so với pin lithium-ion khác có cùng dung lượng hiện nay. Điều này một phần nhờ pin LFP không có chứa coban hoặc nickel, những kim loại đắt tiền lại còn tăng giá liên tục gần đây. Các nhà sản xuất pin cũng đang cố gắng giảm hàm lượng coban vì việc khai thác kim loại này gắn liền với các điều kiện làm việc độc hại.

Thị phần pin LFP đã tăng từ dưới 10% lên 40% trong 6 năm (2016-2022) nhưng đã có dấu hiệu chững lại.

Chế tạo cực âm không có coban và nickel giúp nhà sản xuất ô tô cắt giảm chi phí và một số nhà sản xuất đã bắt đầu chuyển sang sử dụng pin LFP cho xe bán ở thị trường Mỹ. Chẳng hạn, Tesla nhập khẩu cell pin LFP từ Trung Quốc cho một số mẫu xe, gồm cả Model 3. Ford trước đó cũng thông báo bắt đầu sử dụng loại pin này cho chiếc Mustang Mach-E vào năm 2023 và F-150 Lightning vào năm 2024.

Tất nhiên, loại pin này không phải chỉ có ưu điểm.

Rẻ hơn, tuổi thọ cao hơn nhưng pin LFP cũng nặng và cồng kềnh hơn. Đây là một vấn đề với các mẫu xe bởi nếu pin nặng hơn, nó cần nhiều năng lượng hơn để di chuyển, dẫn đến phạm vi hoạt động (cho một lần sạc) bị rút ngắn. Pin lớn cũng sẽ chiếm nhiều không gian trên xe.

Người lái xe ở Mỹ và châu Âu có xu hướng thích những chiếc xe lớn, quãng đường di chuyển dài. Điều đó buộc hãng xe phải đóng gói nhiều năng lượng hơn vào 1 không gian hạn chế. Do đó, pin LFP có thể sẽ không thể thống trị thị trường ở phương Tây như ở Trung Quốc.

Pin LFP đã tăng trưởng lên mức 40% thị phần pin xe điện toàn cầu nhưng có thể sẽ chững lại sau năm nay.

Trước khi Ford công bố mở nhà máy tại Mỹ, VinFast – nhà sản xuất ô tô điện Việt Nam – đã khởi công một nhà máy sản xuất cell pin LFP trị giá gần 6.330 tỷ tại Hà Tĩnh (Việt Nam) với đối tác là Gotion High-Tech. Theo nhà sản xuất, nhà máy này có quy mô 14 ha, công suất thiết kế 5 GWh, tương đương khoảng 30 triệu cell pin/năm. Loại pin LFP này chủ yếu sử dụng cho pin ô tô điện và các hệ thống lưu trữ điện năng (ESS).

Sớm hơn nhiều so với Ford, nhà máy của VinFast dự kiến đi vào hoạt động từ quý III/2024.

Hãng cũng đã đưa loại pin LFP này vào 5 sản phẩm xe máy điện của mình, trong đó có mẫu Evo 200, cho tầm hoạt động lên đến 200 km cho một lần sạc đầy.