Bỉ Ngạn Hoa
Writer
Ngành công nghiệp xe điện (EV) đã kết thúc năm 2025 với một sự chuyển đổi lớn. Pin natri- ion, từ lâu được coi là công nghệ thứ yếu, giờ đây đã trở thành một đối thủ đáng gờm trong cuộc đua pin xe điện.
Hai bước phát triển lớn đánh dấu sự chuyển đổi này: việc hãng CATL sản xuất thương mại pin natri- ion Naxtra và thông báo của Zhaona New Energy về nguyên mẫu pin natri- ion thể rắn mật độ cao. Những đột phá này có thể đưa natri lên vị trí dẫn đầu trong công nghệ pin giá cả phải chăng và bền vững.
1. Natri vượt qua rào cản năng lượng
CATL đã ra mắt thương hiệu pin natri- ion Naxtra vào tháng 4 năm 2025. Việc sản xuất hàng loạt bắt đầu vào tháng 12, và các cell pin mới đã đạt mật độ năng lượng 175 Wh/kg. Hiệu suất này vượt trội so với nhiều loại pin lithium sắt photphat (LFP), thường nằm trong khoảng từ 160 đến 170 Wh/kg. Pin Naxtra hiện cho phép các xe điện cỡ lớn đạt được phạm vi hoạt động lên đến 500 km. Điều này đưa pin natri- ion vào cạnh tranh trực tiếp với các loại pin lithium phổ biến.
Zhaona New Energy đã đạt được một cột mốc quan trọng khác vào tháng 12. Công ty đã tiết lộ một loại pin natri-ion thể rắn cung cấp mật độ năng lượng 348,5 Wh/kg. Thiết kế sử dụng cấu trúc phủ gốm và loại bỏ cực dương, giúp cải thiện cả mật độ năng lượng và độ ổn định lâu dài. Kết quả này đưa hiệu suất của pin natri- ion đến gần hơn với các loại pin lithium niken mangan coban (NMC) cao cấp.
2. Chi phí thấp hơn, hoạt động tốt hơn trong điều kiện lạnh, vận chuyển an toàn hơn
Pin natri- ion mang lại ba lợi thế rõ ràng: giảm chi phí, độ tin cậy trong điều kiện thời tiết lạnh và an toàn khi vận chuyển.
Natri có giá thành thấp và sẵn có rộng rãi. Nó không cần các vật liệu đắt tiền như coban hoặc niken và có thể được lấy từ muối biển. Nó cũng tránh sử dụng đồng bằng cách sử dụng bộ thu dòng điện bằng nhôm. Điều này cho phép các nhà sản xuất pin giảm đáng kể chi phí sản xuất. Các nhà phân tích ước tính giá pin natri- ion có thể giảm xuống còn 40 USD/kWh, thấp hơn nhiều so với chi phí pin LFP hiện tại, vốn dao động quanh mức 70 USD/kWh. Mức giá này giúp xe điện giá 20.000 USD trở nên khả thi về mặt thương mại mà không cần trợ cấp của các chính phủ.
Trong điều kiện khí hậu lạnh, pin natri- ion thể hiện hiệu suất mạnh mẽ. Pin Naxtra của CALT giữ lại 90% dung lượng ngay cả ở -40°C. Điều này khắc phục một trong những nhược điểm lớn nhất của pin lithium, đó là sự suy giảm đáng kể phạm vi hoạt động trong điều kiện đóng băng.
Pin natri- ion cũng có thể được xả an toàn đến 0,0V mà không gây hư hại, không giống như pin lithium, phải giữ lại một lượng điện tích tối thiểu để tránh đoản mạch bên trong. Khả năng chịu điện áp bằng không này cải thiện độ an toàn trong quá trình lưu trữ và vận chuyển bằng cách giảm nguy cơ quá nhiệt. Nó cũng cho phép đóng gói đơn giản hơn và giúp giảm chi phí vận chuyển và xử lý tổng thể.
3. Kết hợp Natri và Lithium
Các nhà sản xuất pin đang ngày càng khám phá phương pháp sử dụng hai loại hóa chất thay vì chỉ dựa vào một loại pin duy nhất. Trong các thiết kế lai này, pin natri- ion được sử dụng để có hiệu suất tốt hơn trong thời tiết lạnh, sạc và xả nhanh, và chi phí thấp hơn, trong khi pin ion lithium tiếp tục cung cấp mật độ năng lượng cao cho phạm vi lái xe dài.
Những thiết kế như vậy nhằm mục đích cân bằng hiệu suất và chi phí, với phạm vi hoạt động dài vẫn chủ yếu được quyết định bởi công nghệ pin ion lithium chứ không chỉ riêng pin natri- ion. Cách tiếp cận kết hợp các loại pin này mang lại cho các nhà sản xuất ô tô sự linh hoạt hơn trong việc điều chỉnh hoạt động của pin cho các điều kiện khí hậu, trường hợp sử dụng và yêu cầu khu vực khác nhau, mặc dù việc triển khai thương mại quy mô lớn vẫn đang ở giai đoạn đầu.
4. Cuộc đua toàn cầu xây dựng bằng natri
Sản xuất pin natri- ion đang tăng nhanh trên toàn thế giới, với Trung Quốc dẫn đầu thông qua các công ty như CATL, BYD và HiNa Battery. Nhà máy mới của BYD tại Thanh Hải đã sản xuất pin natri- ion cho các xe điện cấp thấp.
Ấn Độ cũng đang tăng cường đầu tư thông qua các công ty như Reliance và KPIT, tập trung vào các ứng dụng như xe ba bánh và xe thương mại hạng nhẹ. Tại châu Âu, công ty TIAMAT của Pháp đang phát triển pin natri- ion sạc nhanh, trong khi tại Mỹ, các công ty như Natron Energy đang nhắm đến các giải pháp lưu trữ năng lượng quy mô lưới điện.
Sự sẵn có rộng rãi của natri mang lại cho các quốc gia cơ hội giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu lithium. Nó cũng loại bỏ nhu cầu khai thác coban và niken, vốn đi kèm với chi phí môi trường và đạo đức cao. Pin natri- ion dễ tái chế hơn và đáp ứng các tiêu chuẩn bền vững mới ở châu Âu và các khu vực khác.
5. Liệu Natri có thay thế Lithium?
Không hoàn toàn. Pin lithium vẫn chiếm ưu thế trong các ứng dụng đòi hỏi hiệu năng cao như xe thể thao và xe tải đường dài. Chúng vẫn nhẹ hơn và nhỏ gọn hơn với cùng dung lượng năng lượng. Tuy nhiên, pin natri- ion hiện nay phù hợp hơn với hầu hết các xe điện dành cho người tiêu dùng. Chúng giảm chi phí, cải thiện hiệu suất trong thời tiết lạnh và đơn giản hóa khâu hậu cần. Những lợi thế này làm cho natri trở thành lựa chọn thiết thực hơn để được sử dụng rộng rãi.
Sự chuyển đổi sang pin natri- ion không chỉ đơn thuần là một loại pin mới. Nó thay đổi cấu trúc của ngành công nghiệp xe điện. Bằng cách giải quyết đồng thời các thách thức về chi phí, khí hậu và an toàn, pin natri- ion có vị thế tốt để thúc đẩy giai đoạn tiếp theo của quá trình điện khí hóa toàn cầu.
Hai bước phát triển lớn đánh dấu sự chuyển đổi này: việc hãng CATL sản xuất thương mại pin natri- ion Naxtra và thông báo của Zhaona New Energy về nguyên mẫu pin natri- ion thể rắn mật độ cao. Những đột phá này có thể đưa natri lên vị trí dẫn đầu trong công nghệ pin giá cả phải chăng và bền vững.
1. Natri vượt qua rào cản năng lượng
CATL đã ra mắt thương hiệu pin natri- ion Naxtra vào tháng 4 năm 2025. Việc sản xuất hàng loạt bắt đầu vào tháng 12, và các cell pin mới đã đạt mật độ năng lượng 175 Wh/kg. Hiệu suất này vượt trội so với nhiều loại pin lithium sắt photphat (LFP), thường nằm trong khoảng từ 160 đến 170 Wh/kg. Pin Naxtra hiện cho phép các xe điện cỡ lớn đạt được phạm vi hoạt động lên đến 500 km. Điều này đưa pin natri- ion vào cạnh tranh trực tiếp với các loại pin lithium phổ biến.
Zhaona New Energy đã đạt được một cột mốc quan trọng khác vào tháng 12. Công ty đã tiết lộ một loại pin natri-ion thể rắn cung cấp mật độ năng lượng 348,5 Wh/kg. Thiết kế sử dụng cấu trúc phủ gốm và loại bỏ cực dương, giúp cải thiện cả mật độ năng lượng và độ ổn định lâu dài. Kết quả này đưa hiệu suất của pin natri- ion đến gần hơn với các loại pin lithium niken mangan coban (NMC) cao cấp.
2. Chi phí thấp hơn, hoạt động tốt hơn trong điều kiện lạnh, vận chuyển an toàn hơn
Pin natri- ion mang lại ba lợi thế rõ ràng: giảm chi phí, độ tin cậy trong điều kiện thời tiết lạnh và an toàn khi vận chuyển.
Natri có giá thành thấp và sẵn có rộng rãi. Nó không cần các vật liệu đắt tiền như coban hoặc niken và có thể được lấy từ muối biển. Nó cũng tránh sử dụng đồng bằng cách sử dụng bộ thu dòng điện bằng nhôm. Điều này cho phép các nhà sản xuất pin giảm đáng kể chi phí sản xuất. Các nhà phân tích ước tính giá pin natri- ion có thể giảm xuống còn 40 USD/kWh, thấp hơn nhiều so với chi phí pin LFP hiện tại, vốn dao động quanh mức 70 USD/kWh. Mức giá này giúp xe điện giá 20.000 USD trở nên khả thi về mặt thương mại mà không cần trợ cấp của các chính phủ.
Trong điều kiện khí hậu lạnh, pin natri- ion thể hiện hiệu suất mạnh mẽ. Pin Naxtra của CALT giữ lại 90% dung lượng ngay cả ở -40°C. Điều này khắc phục một trong những nhược điểm lớn nhất của pin lithium, đó là sự suy giảm đáng kể phạm vi hoạt động trong điều kiện đóng băng.
Pin natri- ion cũng có thể được xả an toàn đến 0,0V mà không gây hư hại, không giống như pin lithium, phải giữ lại một lượng điện tích tối thiểu để tránh đoản mạch bên trong. Khả năng chịu điện áp bằng không này cải thiện độ an toàn trong quá trình lưu trữ và vận chuyển bằng cách giảm nguy cơ quá nhiệt. Nó cũng cho phép đóng gói đơn giản hơn và giúp giảm chi phí vận chuyển và xử lý tổng thể.
3. Kết hợp Natri và Lithium
Các nhà sản xuất pin đang ngày càng khám phá phương pháp sử dụng hai loại hóa chất thay vì chỉ dựa vào một loại pin duy nhất. Trong các thiết kế lai này, pin natri- ion được sử dụng để có hiệu suất tốt hơn trong thời tiết lạnh, sạc và xả nhanh, và chi phí thấp hơn, trong khi pin ion lithium tiếp tục cung cấp mật độ năng lượng cao cho phạm vi lái xe dài.
Những thiết kế như vậy nhằm mục đích cân bằng hiệu suất và chi phí, với phạm vi hoạt động dài vẫn chủ yếu được quyết định bởi công nghệ pin ion lithium chứ không chỉ riêng pin natri- ion. Cách tiếp cận kết hợp các loại pin này mang lại cho các nhà sản xuất ô tô sự linh hoạt hơn trong việc điều chỉnh hoạt động của pin cho các điều kiện khí hậu, trường hợp sử dụng và yêu cầu khu vực khác nhau, mặc dù việc triển khai thương mại quy mô lớn vẫn đang ở giai đoạn đầu.
4. Cuộc đua toàn cầu xây dựng bằng natri
Sản xuất pin natri- ion đang tăng nhanh trên toàn thế giới, với Trung Quốc dẫn đầu thông qua các công ty như CATL, BYD và HiNa Battery. Nhà máy mới của BYD tại Thanh Hải đã sản xuất pin natri- ion cho các xe điện cấp thấp.
Ấn Độ cũng đang tăng cường đầu tư thông qua các công ty như Reliance và KPIT, tập trung vào các ứng dụng như xe ba bánh và xe thương mại hạng nhẹ. Tại châu Âu, công ty TIAMAT của Pháp đang phát triển pin natri- ion sạc nhanh, trong khi tại Mỹ, các công ty như Natron Energy đang nhắm đến các giải pháp lưu trữ năng lượng quy mô lưới điện.
Sự sẵn có rộng rãi của natri mang lại cho các quốc gia cơ hội giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu lithium. Nó cũng loại bỏ nhu cầu khai thác coban và niken, vốn đi kèm với chi phí môi trường và đạo đức cao. Pin natri- ion dễ tái chế hơn và đáp ứng các tiêu chuẩn bền vững mới ở châu Âu và các khu vực khác.
5. Liệu Natri có thay thế Lithium?
Không hoàn toàn. Pin lithium vẫn chiếm ưu thế trong các ứng dụng đòi hỏi hiệu năng cao như xe thể thao và xe tải đường dài. Chúng vẫn nhẹ hơn và nhỏ gọn hơn với cùng dung lượng năng lượng. Tuy nhiên, pin natri- ion hiện nay phù hợp hơn với hầu hết các xe điện dành cho người tiêu dùng. Chúng giảm chi phí, cải thiện hiệu suất trong thời tiết lạnh và đơn giản hóa khâu hậu cần. Những lợi thế này làm cho natri trở thành lựa chọn thiết thực hơn để được sử dụng rộng rãi.
Sự chuyển đổi sang pin natri- ion không chỉ đơn thuần là một loại pin mới. Nó thay đổi cấu trúc của ngành công nghiệp xe điện. Bằng cách giải quyết đồng thời các thách thức về chi phí, khí hậu và an toàn, pin natri- ion có vị thế tốt để thúc đẩy giai đoạn tiếp theo của quá trình điện khí hóa toàn cầu.
Nguồn: Gizmochina
