HUAWEI
Trong bài viết ngày 18/06/2025, trang Car News China chia sẻ HUAWEI đã công bố bằng sáng chế cho pin thể rắn sử dụng chất điện phân sulfide với mật độ năng lượng 400 – 500 Wh/kg, tầm hoạt động lên tới 3.000 km và khả năng sạc siêu nhanh trong 5 phút. Công nghệ này sử dụng kỹ thuật “doping” nitơ vào chất điện phân để cải thiện độ ổn định điện hóa và kéo dài tuổi thọ pin — một bước đột phá nhằm khắc phục hạn chế lâu nay của pin thể rắn. Dù HUAWEI không sản xuất pin nhưng hãng đang đầu tư mạnh vào nghiên cứu vật liệu và chuỗi cung ứng (bao gồm cả quy trình tổng hợp chất điện phân có độ dẫn cao nhưng chi phí đắt đỏ).
Bằng sáng chế pin thể rắn của HUAWEI. Nguồn: MyDrivers.
Nguồn tin trên cũng cho biết cuộc đua phát triển pin thể rắn đang nóng lên tại Trung Quốc khi các công ty như Xiaomi, Nio cũng đẩy mạnh nghiên cứu để giảm phụ thuộc vào các nhà cung cấp như CATL hay BYD. Trung Quốc hiện chiếm gần 37% lượng bằng sáng chế toàn cầu trong lĩnh vực này với hơn 7.600 hồ sơ mỗi năm. Trong khi đó, các tập đoàn lớn như Toyota hay Samsung cũng đang tăng tốc nhưng khó theo kịp tốc độ phát triển hiện tại của Trung Quốc.
Tương lai của pin thể rắn trên thị trường smartphone
Dù các thông số như sạc 5 phút và tầm hoạt động 3.000 km vẫn còn mang tính lý thuyết do giới hạn hạ tầng, sự tham gia của HUAWEI phần nào tạo thêm động lực cho ngành công nghiệp pin toàn cầu. Nếu các công nghệ này được thương mại hóa thành công, chúng có thể mở ra kỷ nguyên mới cho xe điện và smartphone trong tương lai gần.
Pin thể rắn của Toyota. Nguồn: Carsales.
Trang Inbox Solar chia sẻ một số chuyên gia dự đoán những chiếc smartphone đầu tiên sử dụng pin thể rắn có thể tiếp cận thị trường châu Âu vào năm 2025 nhưng đây rất có thể chỉ là các sản phẩm thử nghiệm với số lượng hạn chế. Đến năm 2028, pin thể rắn được dự báo có thể chiếm tới 10% thị trường pin smartphone toàn cầu, cho thấy tiềm năng tăng trưởng nhanh chóng khi công nghệ trưởng thành và chi phí giảm xuống.
Ưu và nhược điểm của pin thể rắn đối với smartphone
Ưu điểm
Theo trang Renewablesadvice, pin thể rắn được kỳ vọng sẽ tạo ra bước nhảy vọt về hiệu suất và độ an toàn cho smartphone. Trước hết, mật độ năng lượng cao hơn (thường trên 350 Wh/kg) cho phép thiết bị có thời lượng pin lâu hơn hoặc thiết kế mỏng nhẹ hơn. Việc loại bỏ chất điện phân lỏng dễ cháy giúp tăng cường độ an toàn, giảm nguy cơ cháy nổ do quá nhiệt hay va đập vật lý.
Pin thể rắn được kỳ vọng sẽ tạo ra bước nhảy vọt về hiệu suất và độ an toàn cho smartphone. Nguồn: PCMag.
Không những vậy, pin thể rắn hứa hẹn sẽ có tuổi thọ vượt trội lên tới 5.000 chu kỳ sạc (so với khoảng 1.000 chu kỳ ở pin Li-ion), đồng thời hỗ trợ sạc siêu nhanh, đạt 80% chỉ trong 10 – 15 phút. Thiết kế không cần lớp bảo vệ chất lỏng giúp pin mỏng hơn 20 – 30%, tạo điều kiện cho các thiết bị nhỏ gọn, sáng tạo hơn. Đặc biệt, pin thể rắn hoạt động ổn định trong dải nhiệt độ rộng hơn và có tác động môi trường thấp hơn do sử dụng ít vật liệu độc hại và dễ tái chế.
Nhược điểm
Mình đã tìm được bài báo từ MDPI với tiêu đề Challenges and Advancements in All-Solid-State Battery Technology for Electric Vehicles (Tạm dịch: Những thách thức và tiến bộ trong công nghệ pin thể rắn toàn phần dành cho xe điện). Trong đó, trang Nasdaq và Car News China chia sẻ pin thể rắn vẫn gặp một số rào cản đáng kể trước khi được thương mại hóa rộng rãi. Chi phí sản xuất cao (ước tính 1.100 – 1.400 USD/kWh) và quy trình chế tạo phức tạp là trở ngại kinh tế lớn, đặc biệt với smartphone (khi chi phí linh kiện ảnh hưởng trực tiếp đến giá bán sản phẩm).
Các vấn đề ổn định khác nhau liên quan đến pin thể rắn bao gồm: Ổn định hóa học, điện hóa, cơ học và nhiệt. Nguồn: American Chemical Society.
Về kỹ thuật, pin thể rắn gặp vấn đề với độ dẫn ion thấp và tiếp xúc kém tại giao diện rắn – rắn giữa điện cực và chất điện phân. Các thay đổi thể tích trong quá trình sạc/xả có thể gây tách lớp, tăng trở kháng và giảm hiệu suất. Đặc biệt, hiện tượng dendrite lithium (cấu trúc giống kim đâm xuyên chất điện phân) vẫn là mối đe dọa đến an toàn và độ bền pin.
Bên cạnh đó, pin thể rắn cũng cần vượt qua các thách thức về quản lý nhiệt, độ bền cơ học và khả năng mở rộng sản xuất hàng loạt để đáp ứng nhu cầu thị trường smartphone toàn cầu.
So sánh pin thể rắn và pin Li-ion trên smartphone
Để làm rõ hơn về những ưu/nhược điểm của công nghệ pin thể rắn và pin Lithium-ion, mình đã tạo một bảng so sánh nhanh dựa trên thông tin từ nhiều trang tin. Cụ thể như sau:
Tạm kết
Mặc dù pin Lithium-ion (Li-ion) đã đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của smartphone hiện đại nhưng công nghệ này vẫn tồn tại nhiều hạn chế.
Trước hết là giới hạn về mật độ năng lượng – thường dưới 300 Wh/kg, khiến thời lượng pin còn khiêm tốn so với nhu cầu sử dụng smartphone ngày càng cao của người dùng. Điều này gây khó khăn cho việc tích hợp các tính năng đòi hỏi nhiều năng lượng mà không làm tăng kích thước hoặc khối lượng thiết bị.
Pin Lithium-ion (Li-ion) vẫn đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của smartphone. Nguồn: UL Research Institutes.
Bên cạnh đó, tuổi thọ của pin Li-ion cũng là vấn đề đáng lưu tâm: sau khoảng 500 – 1.000 chu kỳ sạc/xả, dung lượng pin bắt đầu suy giảm rõ rệt, dẫn đến việc người dùng phải thay pin hoặc nâng cấp thiết bị chỉ sau 2 – 3 năm sử dụng.
Một trong những lo ngại lớn nhất liên quan đến pin Li-ion là vấn đề an toàn. Chất điện phân lỏng dễ cháy có thể gây ra hiện tượng quá nhiệt hoặc “thermal runaway”, phản ứng dây chuyền nguy hiểm dẫn đến cháy nổ nếu pin bị đâm thủng, đoản mạch hoặc sạc quá mức. Dù các nhà sản xuất đã tích hợp nhiều biện pháp bảo vệ, rủi ro vẫn tiềm ẩn, đặc biệt với những viên pin kém chất lượng.
Một trong những lo ngại lớn nhất liên quan đến pin Li-ion là vấn đề an toàn (ảnh minh họa). Nguồn: SlashGear.
Tác động môi trường cũng là một vấn đề đáng kể, việc khai thác nguyên liệu như lithium và cobalt không chỉ gây ô nhiễm đất, nước và không khí mà còn làm suy giảm đa dạng sinh học. Pin Li-ion đã qua sử dụng, nếu không được xử lý đúng cách, còn góp phần vào rác thải điện tử và phát thải carbon trong quá trình sản xuất.
Trong bối cảnh đó, pin thể rắn đang nổi lên như một giải pháp thay thế đầy tiềm năng, không chỉ giải quyết các điểm yếu cố hữu của pin Li-ion mà còn mở ra những hướng đi mới cho ngành smartphone, cả về hiệu suất, độ bền, độ an toàn và tính bền vững môi trường.
Pin thể rắn hứa hẹn sẽ là bước tiến lớn trong công nghệ pin trên smartphone trong tương lai. Nguồn: Nikkei Asia.
Dù vậy, với sự đầu tư mạnh mẽ từ các thương hiệu smartphone lớn như: Apple, Samsung, HUAWEI,… mình dự đoán pin thể rắn rất có thể sẽ trở thành tiêu chuẩn mới trong những năm tới, mở ra một kỷ nguyên mới cho smartphone với những sản phẩm có thời lượng sử dụng pin lâu hơn, tốc độ sạc nhanh hơn và tuổi thọ pin bền hơn.
Vậy các bạn nhận xét như thế nào về pin thể rắn? Bạn nghĩ công nghệ này có thể cạnh tranh với Silicon-Carbon không? Hãy chia sẻ cảm nghĩ của bạn ở phần bình luận cuối bài viết nha! Cảm ơn các bạn đã quan tâm và theo dõi.
Xem thêm:
Nguồn:Baochinhphu.vn