LG Energy Solution đang hướng đến mục tiêu thương mại hóa công nghệ sản xuất pin được mô tả là công nghệ thay đổi cuộc chơi vào năm 2028, mở đường cho nhà sản xuất pin Hàn Quốc này cạnh tranh với các đối thủ Trung Quốc.
Các công ty từ Tesla đến Samsung SDI đang nghiên cứu công nghệ phủ khô, một công nghệ nhằm thay thế quy trình ướt tốn nhiều năng lượng để sản xuất điện cực catot và anot, một thành phần chính của pin ô tô điện. Việc tìm kiếm những cách sản xuất pin rẻ hơn và thân thiện hơn với môi trường đang trở nên cấp thiết khi nhu cầu về xe điện đang giảm dần.
"Trong số các đối thủ cạnh tranh về pin, LG là công ty hàng đầu" về công nghệ phủ khô, Kim Je-Young, người trở thành giám đốc công nghệ của LG Energy Solution vào tháng 12/2023 cho biết trong một cuộc phỏng vấn độc quyền với hãng tin Bloomberg trụ sở chính của công ty ở Seoul. "Chúng tôi đã bắt đầu từ 10 năm trước".
LG có kế hoạch hoàn thành dây chuyền sản xuất thử nghiệm quy trình phủ khô của mình vào quý IV năm 2024 và bắt đầu sản xuất quy mô lớn vào năm 2028, Kim Je-Young cho biết. Đây là lần đầu tiên LG tiết lộ mốc thời gian cụ thể để thương mại hóa công nghệ này. Kim Je-Young ước tính phương pháp phủ khô có thể giảm chi phí sản xuất pin từ 17% đến 30%.
Tesla, công ty đã mua lại công ty khởi nghiệp phủ khô có tên là Maxwell Technologies vào năm 2019, đã cố gắng triển khai công nghệ này để sản xuất pin 4680 mật độ năng lượng cao tại Austin, Texas (Mỹ) nhưng không thành công. Phủ ướt đòi hỏi các bước tốn kém và tốn nhiều năng lượng để hòa tan hóa chất trong dung môi độc hại, sau đó được sấy khô trong lò dài gần 100 mét ở nhiệt độ cao tới 200 độ C trên dây chuyền sản xuất pin.
Với phương pháp phủ khô, các nhà sản xuất pin có thể tiết kiệm năng lượng, chi phí thiết bị và không gian. Họ không phải đầu tư lò sấy hoặc hệ thống thu hồi dung môi. Volkswagen AG, công ty cũng đang cố gắng phát triển công nghệ phủ khô tại công ty sản xuất pin nội bộ của mình là PowerCo, đã gọi công nghệ này là "bước ngoặt" vì nó có thể giúp các công ty sử dụng ít hơn 30% năng lượng và ít hơn 50% không gian sản xuất.
LG đang đặt cược vào một cải tiến đột phá như lớp phủ khô để củng cố nỗ lực cạnh tranh với các nhà sản xuất pin Trung Quốc. Thị phần pin EV của công ty đã giảm xuống còn 12,6% trong năm nay so với 14,6% của năm trước. Nguyên nhân chủ yếu là do sự mở rộng của các công ty Trung Quốc như CATL và BYD. Theo hãng tin Bloomberg, giá trung bình của pin lithium-sắt-phốt phát (LFP) tại Trung Quốc đã giảm 44% xuống còn 53 USD một kilowatt giờ trong tháng 4.
Pin có ba thành phần chính: hai điện cực (một cực dương và một cực âm) và một chất điện phân giúp vận chuyển điện tích giữa chúng. Các vật liệu được sử dụng để chế tạo các thành phần đó quyết định lượng năng lượng mà pin lưu trữ và chi phí là bao nhiêu.
Tesla đã quảng bá phương pháp phủ khô cho điện cực vào năm 2020. Nhưng theo Reuters, nhà sản xuất xe điện của Hoa Kỳ chỉ có thể triển khai quy trình này trên phần cực dương của pin chứ chưa làm được với cực âm.
Các chuyên gia cho biết, việc chế tạo cực âm bằng quy trình phủ khô khó hơn so với cực dương vì cực âm thường được làm từ những vật liệu khó xử lý hơn.
Kim Je-Young cho biết quy trình sản xuất điện cực khô mà LG đang phát triển có thể áp dụng cho cả cực âm và cực dương, bất kể kích thước của các hạt cực âm. Ông nói thêm rằng việc áp dụng quy trình sản xuất điện cực khô cho cực âm có các hạt kích thước nhỏ là rất khó khăn.
Ngoài Tesla, các công ty bao gồm Panasonic, CATL, EVE Energy và Svolt Energy Technology đang nghiên cứu công nghệ điện cực khô để áp dụng cho pin 4680 mật độ năng lượng cao, theo báo cáo tháng 4 của SNE Research.
“Mọi người đều nhảy vào công nghệ này vì Tesla đã khởi xướng nó”, Park Chul-Wan, giáo sư ô tô tại Đại học Seojeong cho biết. “Cả ba nhà sản xuất pin của Hàn Quốc vẫn đang ở giai đoạn đầu của quy trình phủ khô”.
Đối với các nhà sản xuất thiết bị, việc thúc đẩy các quy trình sản xuất pin hiệu quả hơn là một cơ hội.
Hanwha Momentum, đơn vị có trụ sở tại Seongnam (Hàn Quốc) của tập đoàn Hanwha chuyên sản xuất thiết bị sản xuất pin, đang nghiên cứu quy trình phủ khô với các nhà sản xuất pin. Trong khi đó, công ty khởi nghiệp AM Batteries có trụ sở tại Massachusetts (Mỹ) đã tuyển dụng những cựu chiến binh của Tesla để giúp phát triển thiết bị cho phương pháp phun sơn phủ khô pin của mình.
Narae Nanotech Corp, công ty có trụ sở tại Yongin, Hàn Quốc cung cấp lớp phủ cho iPhone và iPad của Apple, cũng đang cố gắng thâm nhập vào lĩnh vực kinh doanh pin bằng cách tìm kiếm các phương thức dễ thực hiện hơn. Thay vì sử dụng quy trình phủ khô, Narae đang cố gắng cải thiện quy trình ướt bằng cách cắt giảm một nửa dây chuyền sơn phủ bằng đèn flash xenon.
"Ngành công nghiệp xe điện hiện đang trong giai đoạn khó khăn khi vượt qua vực thẳm và nhiều người đang cân nhắc những cách sản xuất khác nhau", Jang Dong-Won, CEO của Narae, cho biết. "Có nhu cầu về một cách sản xuất hoàn toàn khác để đánh bại các đối thủ Trung Quốc".
Các công ty từ Tesla đến Samsung SDI đang nghiên cứu công nghệ phủ khô, một công nghệ nhằm thay thế quy trình ướt tốn nhiều năng lượng để sản xuất điện cực catot và anot, một thành phần chính của pin ô tô điện. Việc tìm kiếm những cách sản xuất pin rẻ hơn và thân thiện hơn với môi trường đang trở nên cấp thiết khi nhu cầu về xe điện đang giảm dần.
"Trong số các đối thủ cạnh tranh về pin, LG là công ty hàng đầu" về công nghệ phủ khô, Kim Je-Young, người trở thành giám đốc công nghệ của LG Energy Solution vào tháng 12/2023 cho biết trong một cuộc phỏng vấn độc quyền với hãng tin Bloomberg trụ sở chính của công ty ở Seoul. "Chúng tôi đã bắt đầu từ 10 năm trước".
LG có kế hoạch hoàn thành dây chuyền sản xuất thử nghiệm quy trình phủ khô của mình vào quý IV năm 2024 và bắt đầu sản xuất quy mô lớn vào năm 2028, Kim Je-Young cho biết. Đây là lần đầu tiên LG tiết lộ mốc thời gian cụ thể để thương mại hóa công nghệ này. Kim Je-Young ước tính phương pháp phủ khô có thể giảm chi phí sản xuất pin từ 17% đến 30%.
Tesla, công ty đã mua lại công ty khởi nghiệp phủ khô có tên là Maxwell Technologies vào năm 2019, đã cố gắng triển khai công nghệ này để sản xuất pin 4680 mật độ năng lượng cao tại Austin, Texas (Mỹ) nhưng không thành công. Phủ ướt đòi hỏi các bước tốn kém và tốn nhiều năng lượng để hòa tan hóa chất trong dung môi độc hại, sau đó được sấy khô trong lò dài gần 100 mét ở nhiệt độ cao tới 200 độ C trên dây chuyền sản xuất pin.
Với phương pháp phủ khô, các nhà sản xuất pin có thể tiết kiệm năng lượng, chi phí thiết bị và không gian. Họ không phải đầu tư lò sấy hoặc hệ thống thu hồi dung môi. Volkswagen AG, công ty cũng đang cố gắng phát triển công nghệ phủ khô tại công ty sản xuất pin nội bộ của mình là PowerCo, đã gọi công nghệ này là "bước ngoặt" vì nó có thể giúp các công ty sử dụng ít hơn 30% năng lượng và ít hơn 50% không gian sản xuất.
Pin xe điện của LG Energy Solution
LG đang đặt cược vào một cải tiến đột phá như lớp phủ khô để củng cố nỗ lực cạnh tranh với các nhà sản xuất pin Trung Quốc. Thị phần pin EV của công ty đã giảm xuống còn 12,6% trong năm nay so với 14,6% của năm trước. Nguyên nhân chủ yếu là do sự mở rộng của các công ty Trung Quốc như CATL và BYD. Theo hãng tin Bloomberg, giá trung bình của pin lithium-sắt-phốt phát (LFP) tại Trung Quốc đã giảm 44% xuống còn 53 USD một kilowatt giờ trong tháng 4.
Pin có ba thành phần chính: hai điện cực (một cực dương và một cực âm) và một chất điện phân giúp vận chuyển điện tích giữa chúng. Các vật liệu được sử dụng để chế tạo các thành phần đó quyết định lượng năng lượng mà pin lưu trữ và chi phí là bao nhiêu.
Tesla đã quảng bá phương pháp phủ khô cho điện cực vào năm 2020. Nhưng theo Reuters, nhà sản xuất xe điện của Hoa Kỳ chỉ có thể triển khai quy trình này trên phần cực dương của pin chứ chưa làm được với cực âm.
Các chuyên gia cho biết, việc chế tạo cực âm bằng quy trình phủ khô khó hơn so với cực dương vì cực âm thường được làm từ những vật liệu khó xử lý hơn.
Kim Je-Young cho biết quy trình sản xuất điện cực khô mà LG đang phát triển có thể áp dụng cho cả cực âm và cực dương, bất kể kích thước của các hạt cực âm. Ông nói thêm rằng việc áp dụng quy trình sản xuất điện cực khô cho cực âm có các hạt kích thước nhỏ là rất khó khăn.
Ngoài Tesla, các công ty bao gồm Panasonic, CATL, EVE Energy và Svolt Energy Technology đang nghiên cứu công nghệ điện cực khô để áp dụng cho pin 4680 mật độ năng lượng cao, theo báo cáo tháng 4 của SNE Research.
“Mọi người đều nhảy vào công nghệ này vì Tesla đã khởi xướng nó”, Park Chul-Wan, giáo sư ô tô tại Đại học Seojeong cho biết. “Cả ba nhà sản xuất pin của Hàn Quốc vẫn đang ở giai đoạn đầu của quy trình phủ khô”.
Đối với các nhà sản xuất thiết bị, việc thúc đẩy các quy trình sản xuất pin hiệu quả hơn là một cơ hội.
Hanwha Momentum, đơn vị có trụ sở tại Seongnam (Hàn Quốc) của tập đoàn Hanwha chuyên sản xuất thiết bị sản xuất pin, đang nghiên cứu quy trình phủ khô với các nhà sản xuất pin. Trong khi đó, công ty khởi nghiệp AM Batteries có trụ sở tại Massachusetts (Mỹ) đã tuyển dụng những cựu chiến binh của Tesla để giúp phát triển thiết bị cho phương pháp phun sơn phủ khô pin của mình.
Narae Nanotech Corp, công ty có trụ sở tại Yongin, Hàn Quốc cung cấp lớp phủ cho iPhone và iPad của Apple, cũng đang cố gắng thâm nhập vào lĩnh vực kinh doanh pin bằng cách tìm kiếm các phương thức dễ thực hiện hơn. Thay vì sử dụng quy trình phủ khô, Narae đang cố gắng cải thiện quy trình ướt bằng cách cắt giảm một nửa dây chuyền sơn phủ bằng đèn flash xenon.
"Ngành công nghiệp xe điện hiện đang trong giai đoạn khó khăn khi vượt qua vực thẳm và nhiều người đang cân nhắc những cách sản xuất khác nhau", Jang Dong-Won, CEO của Narae, cho biết. "Có nhu cầu về một cách sản xuất hoàn toàn khác để đánh bại các đối thủ Trung Quốc".
