Bỉ Ngạn Hoa
Writer
Cuộc đua sản xuất pin ngày càng rẻ hơn cho xe điện (EV) đang bước vào giai đoạn mới khi một loạt các vụ cháy và doanh số bán EV chậm lại khiến trọng tâm tập trung vào một thước đo mới: tính an toàn.
Giảm giá pin là ưu tiên hàng đầu của các nhà sản xuất ô tô muốn khiến xe điện hấp dẫn hơn đối với người mua. Khoảng 30% đến 40% chi phí của một chiếc ô tô điện đến từ pin.
Nhưng theo kỹ sư Kazuo Yajima, người đứng đầu bộ phận phát triển pin tại Nissan Motor và hiện là giám đốc điều hành của Blue Sky Technology, một công ty tư vấn của Nhật Bản chuyên về công nghệ điện khí hóa, thì giá có giới hạn.
"Chi phí của pin bao gồm chi phí vật liệu, chi phí xử lý và biên lợi nhuận", Yajima nói với Nikkei Asia. "Các nhà sản xuất đã nỗ lực để giảm chi phí xử lý, nhưng có giới hạn đối với những gì họ có thể làm. Giá pin không thể giảm xuống dưới chi phí vật liệu".
Chi phí vẫn còn có thể giảm. Theo Goldman Sachs Research vào tháng 10, giá pin trung bình cho mỗi kilowatt-giờ dự kiến sẽ giảm xuống còn 111 USD vào cuối năm nay, giảm 40% so với mức năm 2019. Với sự đổi mới hơn nữa, giá có thể giảm xuống còn 82 USD vào năm 2026, điều này sẽ đưa việc sở hữu một chiếc EV, không có trợ cấp, ngang bằng với ô tô chạy bằng xăng ở Hoa Kỳ.
Việc đạt được sự ngang bằng về chi phí mà không có trợ cấp sẽ ngày càng trở nên quan trọng khi ông Donald Trump trở lại làm tổng thống Hoa Kỳ. Khi vận động tranh cử, ông Trump đã hứa sẽ loại bỏ các ưu đãi cho việc mua EV. Ông cũng là người ủng hộ công khai các chính sách thương mại bảo hộ.
Theo Sanshiro Fukao, thành viên điều hành tại Viện nghiên cứu Itochu, sự tập trung mạnh mẽ vào giá cả đã giúp Trung Quốc nổi lên trở thành quốc gia dẫn đầu về pin toàn cầu. Ông cho biết: "Các nhà sản xuất ô tô tập trung vào việc làm cho EV chiếm ưu thế, vì vậy họ muốn có pin giá rẻ. Các nhà sản xuất Trung Quốc chiếm ưu thế vì hầu hết chuỗi cung ứng pin đều nằm ở Trung Quốc".
Theo bảng xếp hạng năm 2023 của SNE Research, công ty CATL của Trung Quốc nắm giữ 36% thị trường toàn cầu, tiếp theo là đối thủ trong nước BYD với 16% và LG Energy Solution của Hàn Quốc với 15%. SK On và Samsung SDI, cũng của Hàn Quốc, đứng thứ năm.
Nhưng Fukao lập luận rằng sự chú trọng gần đây vào vấn đề an toàn có thể mở ra cơ hội cho các nhà sản xuất khác.
Chính phủ Hàn Quốc đã thực hiện các bước để duy trì ngành công nghiệp xe điện đang phát triển nhanh chóng của mình. Gần đây, chính phủ nước này đã bắt đầu yêu cầu tất cả các nhà sản xuất xe điện phải tiết lộ thông tin về loại pin mà họ sử dụng và sẽ bắt buộc có chứng nhận an toàn cho loại pin được sử dụng trên xe điện được bán tại Hàn Quốc từ tháng 2 năm tới.
Những thay đổi này diễn ra sau một sự cố vào tháng 8, khi một chiếc xe điện Mercedes-Benz được trang bị pin của Trung Quốc đã gây ra một vụ hỏa hoạn lớn tại bãi đậu xe ngầm của một khu chung cư ở Incheon.
Giá pin xe điện ngày càng giảm nhanh
Sự chú trọng vào vấn đề an toàn cũng đang gia tăng ở Trung Quốc. Vào tháng 5, Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin Trung Quốc đã đề xuất những cải tiến hơn nữa đối với an toàn pin điện, nâng tiêu chuẩn "rò rỉ nhiệt" từ yêu cầu báo động năm phút trước khi xảy ra hỏa hoạn hoặc nổ lên đảm bảo không xảy ra hỏa hoạn hoặc nổ. Rò rỉ nhiệt là phản ứng hóa học trong các ô pin dẫn đến nhiệt độ tăng không kiểm soát được. Đề xuất này dự kiến sẽ được triển khai từ ngày 1 tháng 7 năm 2026.
Chủ tịch CATL Robin Zeng đã kêu gọi ngành công nghiệp gạt bỏ cạnh tranh và ưu tiên lợi ích của người tiêu dùng, đặc biệt là an toàn.
"Nhiều sản phẩm pin tuyên bố tỷ lệ hỏng hóc là một trên một triệu, nhưng trên thực tế, tỷ lệ hỏng hóc gần với một trên một nghìn", ông phát biểu tại một sự kiện của ngành ở tỉnh Tứ Xuyên vào tháng 9.
"Với hơn 25 triệu xe điện trên đường ở Trung Quốc và hàng tỷ cell pin đang được sử dụng, khi bạn nhân con số này với tỷ lệ hỏng hóc, rủi ro về an toàn sẽ trở nên rõ ràng. Phải có một tiêu chuẩn tuyệt đối về an toàn", Zeng cho biết.
Công nghệ truyền nhiệt không nhiệt (NP) của CATL nhằm mục đích ngăn ngừa các vấn đề với từn cell pin riêng lẻ ảnh hưởng đến toàn bộ pin. Công ty hy vọng rằng các phiên bản công nghệ sắp tới sẽ cho phép pin tiếp tục hoạt động ngay cả khi có một cell pin bị mất kiểm soát nhiệt.
Đối thủ BYD đã nộp một loạt bằng sáng chế về an toàn pin trong năm nay, theo Cục Quản lý Sở hữu Trí tuệ Quốc gia Trung Quốc, mặc dù nhà sản xuất ô tô này nói với Nikkei Asia rằng họ không thể chia sẻ bất kỳ thông tin nào về các động thái an toàn pin mới nhất của mình.
Pin EV hiện có trên thị trường có thể được phân loại thành hai loại tùy thuộc vào thành phần hóa học mà chúng sử dụng.
Theo cảnh sát Hàn Quốc, loại pin bị nghi ngờ gây ra vụ cháy ở Incheon có thành phần hóa học là niken. Loại pin này cho phép mật độ năng lượng tương đối cao, nghĩa là chúng có thể chạy lâu hơn cho mỗi lần sạc nhưng có thể khó quản lý an toàn. Chúng cũng đắt tiền vì sử dụng các khoáng chất hiếm, như tên gọi của pin như NMC (niken mangan coban) và NCA (niken coban nhôm) gợi ý.
Loại còn lại được gọi là pin LFP (lithium iron phosphate) dựa trên thành phần hóa học của sắt. Sắt phosphate có rất nhiều, giúp giảm chi phí so với pin niken. Loại này có mật độ năng lượng tương đối thấp, hạn chế phạm vi lái xe nhưng giúp kiểm soát rủi ro an toàn tốt hơn.
Các chuyên gia đồng ý rằng cả hai loại đều phù hợp để sử dụng trong xe điện. Các nhà sản xuất ô tô sẽ lựa chọn loại pin nào tùy theo nhu cầu của xe mà họ đang sản xuất.
Mặc dù việc lựa chọn đúng loại pin là quan trọng, nhưng việc sử dụng pin đúng cách cũng quan trọng không kém, Yajima, kỹ sư tham gia phát triển pin cho Leaf - xe điện sản xuất hàng loạt đầu tiên của Nissan, cho biết. "Bất kỳ loại pin nào, dù đắt tiền hay không, đều có thể bị cháy nếu bạn không sử dụng đúng cách". Ông cho biết việc để xe điện tiếp xúc với nhiệt độ khắc nghiệt trong thời gian dài hoặc sạc quá mức có thể làm gián đoạn thành phần hóa học của pin và gây ra hỏa hoạn.
Ông nói thêm rằng một phần trách nhiệm về việc sử dụng đúng cách thuộc về các nhà sản xuất ô tô. "Các nhà sản xuất ô tô cần hiểu rõ hơn về cách quản lý pin và thiết kế một hệ thống cân bằng giữa tính an toàn và hiệu suất". Ông cho biết ví dụ cuối cùng về sự hiểu biết như vậy chính là BYD, ban đầu là một nhà sản xuất pin đã phát triển thành một trong hai nhà bán chạy nhất của EV trên toàn cầu.
Các nhà sản xuất ô tô khác cũng đang bắt đầu nhận ra điều tương tự. Hyundai Motor đang phát triển hệ thống quản lý pin của riêng mình, "không chỉ kiểm tra [các cell pin] trong khi lái xe và sạc, mà còn thức dậy định kỳ khi xe đỗ để theo dõi chặt chẽ các cell pin để phát hiện bất thường", Kim Chang-hwan, người đứng đầu trung tâm phát triển pin của công ty, cho biết tại một sự kiện quan hệ nhà đầu tư vào tháng 8.
Mitsutaka Fujita, giám đốc tiếp thị của công ty tư vấn tiếp thị Techno Systems Research có trụ sở tại Tokyo, cho biết sự chậm lại trong doanh số bán EV trong năm nay là cơ hội tốt để các công ty ô tô xem xét lại cách họ sản xuất ô tô điện.
Fujita cho biết "Các nhà sản xuất ô tô đang vội vã sản xuất EV và họ nghĩ rằng họ có thể sản xuất chúng chỉ bằng cách thay thế các bộ phận động cơ bằng pin và động cơ". Nhưng điều này đã không hiệu quả, vì các nguồn điện khác nhau có tác động khác nhau đến hiệu suất của xe. Ví dụ, một chiếc ô tô chạy bằng xăng sẽ nhẹ hơn khi sử dụng hết nhiên liệu, trong khi một chiếc xe điện vẫn nặng như khi pin cạn kiệt.
"Vấn đề đối với các nhà sản xuất pin trong tương lai là tìm kiếm các giải pháp thay thế dễ tiếp cận hơn cho các vật liệu mà họ hiện đang sử dụng và đảm bảo an toàn, nhưng trọng tâm thực sự sẽ là các nhà sản xuất ô tô", ông nói.
Fukao của Itochu thừa nhận rằng sự thống trị của các nhà sản xuất pin Trung Quốc và Hàn Quốc sẽ khó bị phá vỡ. "Nhưng việc tập trung nhiều hơn vào vấn đề an toàn có thể là cơ hội để các công ty khác như Nhật Bản đẩy mạnh hoạt động kinh doanh của họ".
Giảm giá pin là ưu tiên hàng đầu của các nhà sản xuất ô tô muốn khiến xe điện hấp dẫn hơn đối với người mua. Khoảng 30% đến 40% chi phí của một chiếc ô tô điện đến từ pin.
Nhưng theo kỹ sư Kazuo Yajima, người đứng đầu bộ phận phát triển pin tại Nissan Motor và hiện là giám đốc điều hành của Blue Sky Technology, một công ty tư vấn của Nhật Bản chuyên về công nghệ điện khí hóa, thì giá có giới hạn.
"Chi phí của pin bao gồm chi phí vật liệu, chi phí xử lý và biên lợi nhuận", Yajima nói với Nikkei Asia. "Các nhà sản xuất đã nỗ lực để giảm chi phí xử lý, nhưng có giới hạn đối với những gì họ có thể làm. Giá pin không thể giảm xuống dưới chi phí vật liệu".
Chi phí vẫn còn có thể giảm. Theo Goldman Sachs Research vào tháng 10, giá pin trung bình cho mỗi kilowatt-giờ dự kiến sẽ giảm xuống còn 111 USD vào cuối năm nay, giảm 40% so với mức năm 2019. Với sự đổi mới hơn nữa, giá có thể giảm xuống còn 82 USD vào năm 2026, điều này sẽ đưa việc sở hữu một chiếc EV, không có trợ cấp, ngang bằng với ô tô chạy bằng xăng ở Hoa Kỳ.
Việc đạt được sự ngang bằng về chi phí mà không có trợ cấp sẽ ngày càng trở nên quan trọng khi ông Donald Trump trở lại làm tổng thống Hoa Kỳ. Khi vận động tranh cử, ông Trump đã hứa sẽ loại bỏ các ưu đãi cho việc mua EV. Ông cũng là người ủng hộ công khai các chính sách thương mại bảo hộ.
Theo Sanshiro Fukao, thành viên điều hành tại Viện nghiên cứu Itochu, sự tập trung mạnh mẽ vào giá cả đã giúp Trung Quốc nổi lên trở thành quốc gia dẫn đầu về pin toàn cầu. Ông cho biết: "Các nhà sản xuất ô tô tập trung vào việc làm cho EV chiếm ưu thế, vì vậy họ muốn có pin giá rẻ. Các nhà sản xuất Trung Quốc chiếm ưu thế vì hầu hết chuỗi cung ứng pin đều nằm ở Trung Quốc".
Theo bảng xếp hạng năm 2023 của SNE Research, công ty CATL của Trung Quốc nắm giữ 36% thị trường toàn cầu, tiếp theo là đối thủ trong nước BYD với 16% và LG Energy Solution của Hàn Quốc với 15%. SK On và Samsung SDI, cũng của Hàn Quốc, đứng thứ năm.
Nhưng Fukao lập luận rằng sự chú trọng gần đây vào vấn đề an toàn có thể mở ra cơ hội cho các nhà sản xuất khác.
Chính phủ Hàn Quốc đã thực hiện các bước để duy trì ngành công nghiệp xe điện đang phát triển nhanh chóng của mình. Gần đây, chính phủ nước này đã bắt đầu yêu cầu tất cả các nhà sản xuất xe điện phải tiết lộ thông tin về loại pin mà họ sử dụng và sẽ bắt buộc có chứng nhận an toàn cho loại pin được sử dụng trên xe điện được bán tại Hàn Quốc từ tháng 2 năm tới.
Những thay đổi này diễn ra sau một sự cố vào tháng 8, khi một chiếc xe điện Mercedes-Benz được trang bị pin của Trung Quốc đã gây ra một vụ hỏa hoạn lớn tại bãi đậu xe ngầm của một khu chung cư ở Incheon.
Giá pin xe điện ngày càng giảm nhanh
Sự chú trọng vào vấn đề an toàn cũng đang gia tăng ở Trung Quốc. Vào tháng 5, Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin Trung Quốc đã đề xuất những cải tiến hơn nữa đối với an toàn pin điện, nâng tiêu chuẩn "rò rỉ nhiệt" từ yêu cầu báo động năm phút trước khi xảy ra hỏa hoạn hoặc nổ lên đảm bảo không xảy ra hỏa hoạn hoặc nổ. Rò rỉ nhiệt là phản ứng hóa học trong các ô pin dẫn đến nhiệt độ tăng không kiểm soát được. Đề xuất này dự kiến sẽ được triển khai từ ngày 1 tháng 7 năm 2026.
Chủ tịch CATL Robin Zeng đã kêu gọi ngành công nghiệp gạt bỏ cạnh tranh và ưu tiên lợi ích của người tiêu dùng, đặc biệt là an toàn.
"Nhiều sản phẩm pin tuyên bố tỷ lệ hỏng hóc là một trên một triệu, nhưng trên thực tế, tỷ lệ hỏng hóc gần với một trên một nghìn", ông phát biểu tại một sự kiện của ngành ở tỉnh Tứ Xuyên vào tháng 9.
"Với hơn 25 triệu xe điện trên đường ở Trung Quốc và hàng tỷ cell pin đang được sử dụng, khi bạn nhân con số này với tỷ lệ hỏng hóc, rủi ro về an toàn sẽ trở nên rõ ràng. Phải có một tiêu chuẩn tuyệt đối về an toàn", Zeng cho biết.
Công nghệ truyền nhiệt không nhiệt (NP) của CATL nhằm mục đích ngăn ngừa các vấn đề với từn cell pin riêng lẻ ảnh hưởng đến toàn bộ pin. Công ty hy vọng rằng các phiên bản công nghệ sắp tới sẽ cho phép pin tiếp tục hoạt động ngay cả khi có một cell pin bị mất kiểm soát nhiệt.
Đối thủ BYD đã nộp một loạt bằng sáng chế về an toàn pin trong năm nay, theo Cục Quản lý Sở hữu Trí tuệ Quốc gia Trung Quốc, mặc dù nhà sản xuất ô tô này nói với Nikkei Asia rằng họ không thể chia sẻ bất kỳ thông tin nào về các động thái an toàn pin mới nhất của mình.
Pin EV hiện có trên thị trường có thể được phân loại thành hai loại tùy thuộc vào thành phần hóa học mà chúng sử dụng.
Theo cảnh sát Hàn Quốc, loại pin bị nghi ngờ gây ra vụ cháy ở Incheon có thành phần hóa học là niken. Loại pin này cho phép mật độ năng lượng tương đối cao, nghĩa là chúng có thể chạy lâu hơn cho mỗi lần sạc nhưng có thể khó quản lý an toàn. Chúng cũng đắt tiền vì sử dụng các khoáng chất hiếm, như tên gọi của pin như NMC (niken mangan coban) và NCA (niken coban nhôm) gợi ý.
Loại còn lại được gọi là pin LFP (lithium iron phosphate) dựa trên thành phần hóa học của sắt. Sắt phosphate có rất nhiều, giúp giảm chi phí so với pin niken. Loại này có mật độ năng lượng tương đối thấp, hạn chế phạm vi lái xe nhưng giúp kiểm soát rủi ro an toàn tốt hơn.
Các chuyên gia đồng ý rằng cả hai loại đều phù hợp để sử dụng trong xe điện. Các nhà sản xuất ô tô sẽ lựa chọn loại pin nào tùy theo nhu cầu của xe mà họ đang sản xuất.
Mặc dù việc lựa chọn đúng loại pin là quan trọng, nhưng việc sử dụng pin đúng cách cũng quan trọng không kém, Yajima, kỹ sư tham gia phát triển pin cho Leaf - xe điện sản xuất hàng loạt đầu tiên của Nissan, cho biết. "Bất kỳ loại pin nào, dù đắt tiền hay không, đều có thể bị cháy nếu bạn không sử dụng đúng cách". Ông cho biết việc để xe điện tiếp xúc với nhiệt độ khắc nghiệt trong thời gian dài hoặc sạc quá mức có thể làm gián đoạn thành phần hóa học của pin và gây ra hỏa hoạn.
Ông nói thêm rằng một phần trách nhiệm về việc sử dụng đúng cách thuộc về các nhà sản xuất ô tô. "Các nhà sản xuất ô tô cần hiểu rõ hơn về cách quản lý pin và thiết kế một hệ thống cân bằng giữa tính an toàn và hiệu suất". Ông cho biết ví dụ cuối cùng về sự hiểu biết như vậy chính là BYD, ban đầu là một nhà sản xuất pin đã phát triển thành một trong hai nhà bán chạy nhất của EV trên toàn cầu.
Các nhà sản xuất ô tô khác cũng đang bắt đầu nhận ra điều tương tự. Hyundai Motor đang phát triển hệ thống quản lý pin của riêng mình, "không chỉ kiểm tra [các cell pin] trong khi lái xe và sạc, mà còn thức dậy định kỳ khi xe đỗ để theo dõi chặt chẽ các cell pin để phát hiện bất thường", Kim Chang-hwan, người đứng đầu trung tâm phát triển pin của công ty, cho biết tại một sự kiện quan hệ nhà đầu tư vào tháng 8.
Mitsutaka Fujita, giám đốc tiếp thị của công ty tư vấn tiếp thị Techno Systems Research có trụ sở tại Tokyo, cho biết sự chậm lại trong doanh số bán EV trong năm nay là cơ hội tốt để các công ty ô tô xem xét lại cách họ sản xuất ô tô điện.
Fujita cho biết "Các nhà sản xuất ô tô đang vội vã sản xuất EV và họ nghĩ rằng họ có thể sản xuất chúng chỉ bằng cách thay thế các bộ phận động cơ bằng pin và động cơ". Nhưng điều này đã không hiệu quả, vì các nguồn điện khác nhau có tác động khác nhau đến hiệu suất của xe. Ví dụ, một chiếc ô tô chạy bằng xăng sẽ nhẹ hơn khi sử dụng hết nhiên liệu, trong khi một chiếc xe điện vẫn nặng như khi pin cạn kiệt.
"Vấn đề đối với các nhà sản xuất pin trong tương lai là tìm kiếm các giải pháp thay thế dễ tiếp cận hơn cho các vật liệu mà họ hiện đang sử dụng và đảm bảo an toàn, nhưng trọng tâm thực sự sẽ là các nhà sản xuất ô tô", ông nói.
Fukao của Itochu thừa nhận rằng sự thống trị của các nhà sản xuất pin Trung Quốc và Hàn Quốc sẽ khó bị phá vỡ. "Nhưng việc tập trung nhiều hơn vào vấn đề an toàn có thể là cơ hội để các công ty khác như Nhật Bản đẩy mạnh hoạt động kinh doanh của họ".
