Sự phát triển của xe điện luôn đi kèm với một câu hỏi lớn: Liệu pin có đủ bền, nhanh sạc và an toàn để thay thế hoàn toàn động cơ đốt trong? Trong khi giới công nghệ vẫn chờ đợi những đột phá thực sự từ pin thể rắn, Toyota đã công bố mục tiêu gây sốc: sản xuất loại pin có tuổi thọ đến 40 năm, vượt xa mọi chuẩn mực hiện tại.
Để minh chứng cho tham vọng này, tại sự kiện Japan Mobility Show vừa qua, Toyota đã giới thiệu lộ trình phát triển pin thể rắn của mình. Hãng khẳng định loại pin mới có thể giữ tới 90% dung lượng ban đầu sau 40 năm sử dụng.
Lộ trình phát triển pin xe điện của Toyota. Ảnh: Toyota
Theo số liệu từ Cục Thống kê Giao thông Vận tải (Mỹ), tuổi thọ trung bình của xe con tại Mỹ vào năm 2025 chỉ là 14,5 năm. Như vậy, nếu công nghệ này thành hiện thực, tuổi thọ pin sẽ gấp gần 2,7 lần tuổi thọ trung bình của một chiếc xe.
Tổng giám đốc Trung tâm Phát triển Kỹ thuật Carbon Trung tính của Toyota là ông Keiji Kaita, khi trả lời báo Car Expert (Úc), đã chia sẻ về mục tiêu này. Ông cho biết: "Pin lithium hiện tại mà chúng tôi sản xuất, với cách sử dụng thông thường, mục tiêu là 10 năm, giữ được 90% dung lượng. Còn với pin thể rắn, mục tiêu là 40 năm, vẫn giữ 90% dung lượng. Đây là điều mà chúng tôi hướng tới".
Theo ông Kaita, dù giá thành ban đầu của loại pin này sẽ cao hơn, nhưng về lâu dài, tuổi thọ vượt trội sẽ bù đắp chi phí.
Pin xe điện thế hệ mới dự kiến sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội và được ứng dụng trên cả xe những chiếc xe mang logo Toyota và Lexus. Ảnh: Toyota
Các chuyên gia trong ngành nhiều năm qua đều kỳ vọng pin thể rắn sẽ đem lại những bước tiến lớn. Không chỉ giúp xe điện đi được quãng đường xa hơn, pin thể rắn còn giúp giảm trọng lượng, tăng độ an toàn và giảm nguy cơ cháy nổ.
Dữ liệu từ các hãng cho thấy hầu hết các nhà sản xuất chỉ bảo hành pin cao áp trong 8 năm. Trong khi đó, hãng Tesla từng tiết lộ pin lithium-ion của họ có thể đạt tới 320.000km, và dung lượng pin khi đó vẫn tương đương 90% so với ban đầu. Nhưng nay Toyota cho rằng pin thể rắn của họ sẽ tạo nên chuẩn mực mới với tuổi thọ lên tới 40 năm.
Giới chuyên môn vẫn còn nhiều ý kiến khác nhau về độ bền thực tế của pin thể rắn. Công ty Solid Power (Mỹ), đối tác phát triển công nghệ này cùng BMW, cho biết pin thử nghiệm của họ có thể vượt quá 1.000 chu kỳ sạc. Một nghiên cứu của Đại học Harvard ghi nhận loại pin thể rắn giữ được 80% dung lượng sau 6.000 chu kỳ. Công ty Samsung SDI thì đặt mục tiêu pin thể rắn của họ sẽ dùng được 20 năm, dù không công bố số chu kỳ sạc cụ thể.
Pin xe điện mà Toyota đang phát triển sẽ tạo nên chuẩn mực mới trong ngành? Ảnh: Lexus
Nếu thành công, những cải tiến về tuổi thọ và hiệu suất pin không chỉ giúp giảm số lần cần thay pin mà còn giảm đáng kể chi phí vận hành xe điện. Điều này còn góp phần đáng kể vào nỗ lực bảo vệ môi trường, bởi số lượng pin cần sản xuất và khai thác tài nguyên sẽ giảm mạnh, đồng thời lượng rác thải từ pin cũ cũng giảm theo.
Không chỉ dừng lại ở nghiên cứu, Toyota đã ký kết hợp tác với các nhà cung cấp lớn như Idemitsu Kosan về điện giải và Sumitomo Metal Mining về vật liệu cathode. Đáng chú ý, Sumitomo Metal Mining cam kết ưu tiên cung cấp cho Toyota trước rồi mới đến các đối tác khác. Điều này cho thấy hãng xe Nhật Bản quyết tâm hiện thực hóa giấc mơ pin thể rắn trong thực tiễn sản xuất.
Loại pin mới sẽ được ứng dụng trước hết trên những mẫu xe như Lexus Electrified Sport Concept. Ảnh: Lexus
Một điểm đáng chú ý là hiện vẫn còn nhiều tranh luận về dòng xe nào sẽ được Toyota ứng dụng pin thể rắn đầu tiên. Ông Gill Pratt, nhà khoa học trưởng của Toyota kiêm Giám đốc Viện Nghiên cứu Toyota, từng cho rằng mẫu hybrid sẽ đi tiên phong. Tuy nhiên, tại Japan Mobility Show 2025, hãng lại nhấn mạnh sẽ ưu tiên các mẫu xe thể thao điện hóa với đặc tính công suất lớn, nhỏ gọn và tầm hoạt động xa như Lexus Electrified Sport Concept - mẫu xe kế nhiệm tiềm năng của LFA. Dù vậy, không loại trừ khả năng cả hai dòng xe, hybrid và thể thao, sẽ cùng được trang bị pin thể rắn trong giai đoạn 2027 - 2028.
Nếu Toyota giữ đúng cam kết này, thị trường xe điện toàn cầu có thể chứng kiến một cuộc lật đổ trật tự cũ, mở ra kỷ nguyên mới cho ngành công nghiệp ô tô.
