Sussie
Intern Writer
Pin thể rắn - một công nghệ được kỳ vọng sẽ thay đổi cuộc chơi trong ngành xe điện, hứa hẹn an toàn hơn, đi xa hơn. Thế nhưng, liệu chúng ta có đang đứng trước một tương lai quá xa vời, khi mà chi phí sản xuất vẫn còn là một rào cản khổng lồ?
Năm 2026 được nhiều chuyên gia trong ngành xem là "năm đầu tiên của sản xuất hàng loạt" pin thể rắn. Các ông lớn như CATL, BYD hay Gotion High-tech đều đã công bố lộ trình cụ thể cho việc sản xuất pin thể rắn hoàn toàn, trong khi pin bán thể rắn cũng đã bắt đầu được trang bị trên quy mô lớn. Tuy nhiên, thực tế có phần phũ phàng hơn: việc sản xuất pin thể rắn hoàn toàn trên quy mô lớn vẫn chưa thực sự diễn ra.
Dù vậy, chuỗi cung ứng đã không thể chờ đợi thêm. Từ khâu vật liệu đến lõi pin, tiếng còi giảm chi phí đã vang lên từ sớm. Hiện tại, chi phí lõi pin thể rắn hoàn toàn vẫn ở mức cao, khoảng 1,6 đến 2,2 nhân dân tệ/Wh (tương đương 5.600 đến 7.700 VNĐ/Wh hoặc 0,22 đến 0,30 USD/Wh), gấp 3 đến 5 lần so với pin lỏng thông thường. Công nghệ chưa hoàn thiện, sản xuất hàng loạt còn đang trên đường, nhưng cuộc chiến giảm giá đã âm thầm bắt đầu.
Một bên là ngưỡng cửa chi phí cao ngất ngưởng, một bên là quyết tâm "giải mã" nó của cả chuỗi cung ứng. Điều này khiến chúng ta không khỏi tự hỏi: pin thể rắn còn bao xa nữa mới đến "thời đại bình dân"?
Pin thể rắn được xem là "hình thái cuối cùng" của pin năng lượng, với ưu điểm cốt lõi là sử dụng chất điện phân rắn thay thế chất điện phân lỏng truyền thống. Điều này không chỉ giải quyết triệt để các nguy cơ an toàn mà còn hứa hẹn nâng mật độ năng lượng từ 250-300 Wh/kg của pin lỏng hiện tại lên 400 Wh/kg, thậm chí hơn 600 Wh/kg. Điều này có nghĩa là cùng một kích thước bộ pin, xe có thể đi được quãng đường xa hơn, hoặc giảm đáng kể trọng lượng pin mà vẫn giữ nguyên quãng đường di chuyển.
Chính vì những triển vọng hấp dẫn này, các nhà sản xuất pin và ô tô toàn cầu đã dồn dập đầu tư vào nghiên cứu và phát triển pin thể rắn trong những năm qua. Bước sang năm 2026, ngành công nghiệp pin thể rắn đang có những chuyển biến rõ rệt: các lộ trình công nghệ cơ bản đã được định hình, các tiêu chuẩn quốc gia dần được ban hành, các hãng xe bắt đầu trang bị pin, và việc tái cấu trúc chuỗi cung ứng đang tăng tốc đáng kể.
Theo thông tin từ ngành, dự thảo tiêu chuẩn quốc gia đầu tiên trên thế giới dành cho pin thể rắn dùng trong ô tô, mang tên "Pin thể rắn cho xe điện Phần 1: Thuật ngữ và Phân loại", sẽ chính thức có hiệu lực vào ngày 1 tháng 7.
Nhiều doanh nghiệp hàng đầu cũng đã công bố lộ trình sản xuất pin thể rắn hoàn toàn rõ ràng.
CATL dự kiến sản xuất thử nghiệm pin thể rắn sulfide quy mô nhỏ vào năm 2027 và sản xuất hàng loạt quy mô nhỏ vào năm 2028.
BYD cũng đặt mục tiêu sản xuất pin thể rắn quy mô nhỏ vào năm 2027.
Gotion High-tech tại Hội nghị Công nghệ Toàn cầu 2026 đã giới thiệu bảy sản phẩm mới, trong đó có pin thể rắn hoàn toàn "Jinshi" với mật độ năng lượng vượt 400 Wh/kg.
Tuy nhiên, việc công bố dồn dập các lộ trình này không thể che giấu một thực tế đáng ngại: pin thể rắn vẫn còn một khoảng cách khá xa để trở nên "phải chăng" với người tiêu dùng.
Hiện tại, chi phí lõi pin thể rắn hoàn toàn dao động từ 1,6 đến 2,2 nhân dân tệ/Wh (khoảng 5.600 đến 7.700 VNĐ/Wh). Trong khi đó, chi phí lõi pin lithium sắt photphat (LFP) phổ biến đã giảm xuống chỉ còn 0,39 đến 0,5 nhân dân tệ/Wh (khoảng 1.365 đến 1.750 VNĐ/Wh). Nói cách khác, một chiếc xe điện gia đình trang bị bộ pin 70 kWh, nếu chuyển sang dùng pin thể rắn hoàn toàn, riêng chi phí phần pin đã tăng thêm hơn 80.000 nhân dân tệ (tương đương 280 triệu VNĐ hoặc 11.040 USD). Đối với người tiêu dùng, điều này có nghĩa là họ phải trả một khoản phí quá cao cho pin thể rắn, vượt xa những cải thiện về trải nghiệm mà nó mang lại.
Hậu quả trực tiếp của chi phí cao là pin thể rắn hoàn toàn có thể sẽ không được ứng dụng rộng rãi trên ô tô trong thời gian ngắn. Các chuyên gia trong ngành dự đoán rằng pin thể rắn sẽ được ưu tiên triển khai ở những lĩnh vực ít nhạy cảm về chi phí nhưng lại đòi hỏi mật độ năng lượng và an toàn cực cao, chẳng hạn như máy bay cất hạ cánh thẳng đứng chạy điện (eVTOL) và robot hình người. Trong những ứng dụng này, trọng lượng và độ an toàn của pin quan trọng hơn nhiều so với chi phí, và các nhà phát triển sẵn sàng trả giá cao hơn cho mật độ năng lượng vượt trội.
Theo thông tin, các công ty như Talan New Energy đã trưng bày sản phẩm pin thể rắn thương mại dành cho ngành kinh tế không gian thấp tại Triển lãm Drone Thâm Quyến 2026, minh chứng cho lộ trình thương mại hóa "từ thị trường ngách đến thị trường đại chúng".
Đối với thị trường xe du lịch phổ thông, pin bán thể rắn (với hàm lượng chất điện phân lỏng từ 5-20%) đang trở thành giải pháp chuyển tiếp. Năm 2026, loại pin này đã bắt đầu được sản xuất và trang bị hàng loạt, với mật độ năng lượng phổ biến đạt 350-420 Wh/kg, cho phép xe đạt quãng đường di chuyển hơn 1.000 km. Tuy nhiên, pin bán thể rắn dù sao cũng không phải là đích đến cuối cùng. Pin thể rắn hoàn toàn muốn thực sự đến được với mọi nhà, phải vượt qua rào cản chi phí.
Ông Yang Rukuan, Chủ tịch Công ty Công nghệ Thông minh Jiyang Thâm Quyến, từng nhấn mạnh: "Khi sản xuất pin thể rắn, điều cần xem xét chủ yếu là trong tương lai phải đạt được quy mô sản xuất lớn mới có thể giảm chi phí. Nếu không có công nghệ sản xuất quy mô lớn, việc giảm giá vẫn sẽ đối mặt với thách thức rất lớn." Câu nói này đã chỉ ra mâu thuẫn cốt lõi trong việc giảm chi phí pin thể rắn: chi phí phụ thuộc vào quy mô, và quy mô lại phụ thuộc vào chi phí – một tình huống "con gà quả trứng" điển hình.
Để hiểu tại sao pin thể rắn lại đắt đỏ, chúng ta cần phân tích cấu trúc chi phí của nó. Gotion High-tech tại Hội nghị Công nghệ Toàn cầu 2026 đã đưa ra một số liệu trực quan: 70-80% chi phí pin thể rắn sulfide đến từ chất điện phân rắn sulfide, và 70-80% chi phí của chất điện phân sulfide lại đến từ lithium sulfide. Điều này có nghĩa là riêng vật liệu lithium sulfide đã chiếm khoảng 50-64% tổng chi phí của pin thể rắn hoàn toàn.
Ông Pan Ruijun, Giám đốc cấp cao của Gotion High-tech, cho biết để đạt được việc giảm chi phí pin thể rắn trên quy mô lớn, trước tiên phải giải quyết chi phí của lithium sulfide. Theo thông tin, Gotion High-tech đã tiên phong phát triển "phương pháp tổng hợp ba pha khí-lỏng-rắn" để sản xuất lithium sulfide và dự kiến đưa vào hoạt động dây chuyền sản xuất lithium sulfide quy mô nghìn tấn vào năm 2026, với mục tiêu đạt công suất 50.000 tấn/năm vào năm 2030. Bằng cách kiểm soát chi phí nguyên liệu cốt lõi từ nguồn, Gotion High-tech đang cố gắng nắm bắt "điểm mấu chốt" để giảm giá thành.
Ngoài lithium sulfide, quy trình sản xuất pin thể rắn cũng đối mặt với những thách thức lớn về chi phí. Quy trình sản xuất pin lithium lỏng truyền thống đã trải qua hơn mười năm cải tiến và tối ưu hóa, hình thành dây chuyền sản xuất liên tục cuộn-cuộn (roll-to-roll) với tỷ lệ sản phẩm đạt chuẩn và hiệu suất sản xuất cực cao. Trong khi đó, quy trình sản xuất pin thể rắn vẫn đang ở giai đoạn đầu, tồn tại một số nút thắt quan trọng.
Đầu tiên là việc chế tạo màng chất điện phân rắn. Chất điện phân rắn sulfide cực kỳ nhạy cảm với không khí và độ ẩm, đòi hỏi phải được xử lý trong môi trường khí trơ có độ tinh khiết cao, điều này làm tăng đáng kể chi phí đầu tư thiết bị và vận hành.
Tiếp theo là vấn đề tiếp xúc giữa các giao diện rắn-rắn. Chất điện phân lỏng có thể tự nhiên thấm ướt bề mặt các hạt điện cực, tạo thành kênh dẫn ion tốt. Nhưng chất điện phân rắn và các điện cực dương, âm tiếp xúc cứng nhắc, gây ra điện trở giao diện lớn. Cần phải sử dụng các phương pháp xử lý như ép áp suất cao để cải thiện độ bám dính giao diện, điều này làm tăng độ phức tạp của quy trình và tiêu thụ năng lượng.
Hơn nữa, tuổi thọ chu kỳ của pin thể rắn hiện vẫn thấp hơn pin lỏng, có nghĩa là về tổng chi phí vòng đời, nó chưa tạo được lợi thế.
Ngoài ra, đầu tư thiết bị là một yếu tố chi phí đáng kể khác. Pin thể rắn không thể hoàn toàn sử dụng lại các thiết bị sản xuất pin lỏng hiện có, mà cần đầu tư dây chuyền sản xuất hoàn toàn mới. Do các lộ trình công nghệ pin thể rắn – sulfide, oxide, polymer – chưa hoàn toàn hội tụ, các nhà cung cấp thiết bị khó có thể sản xuất hàng loạt thiết bị đa năng, dẫn đến chi phí đầu tư cho mỗi dây chuyền vẫn ở mức cao. Ông Yang Rukuan đã nhấn mạnh "công nghệ sản xuất quy mô lớn" chính là để tìm ra đột phá giảm chi phí ở cấp độ kỹ thuật, ngoài hệ thống vật liệu.
Đối mặt với chi phí cao, ngành công nghiệp không hề bó tay. Ngược lại, một lộ trình giảm chi phí pin thể rắn, từ đổi mới vật liệu đến tối ưu hóa sản xuất, đang dần trở nên rõ ràng.
Về phía vật liệu, bắt đầu từ lithium sulfide để mở khóa "km đầu tiên" của việc giảm chi phí. Gotion High-tech trước đây đã tuyên bố rằng khi giá lithium sulfide giảm xuống 500.000 nhân dân tệ/tấn (khoảng 1,75 tỷ VNĐ/tấn hoặc 69.000 USD/tấn) và giá chất điện phân rắn giảm xuống 300.000 nhân dân tệ/tấn (khoảng 1,05 tỷ VNĐ/tấn hoặc 41.400 USD/tấn), pin thể rắn sẽ bước vào "thời đại một nhân dân tệ" của riêng mình – tức là chi phí lõi pin giảm xuống 1 nhân dân tệ/Wh (khoảng 3.500 VNĐ/Wh hoặc 0,138 USD/Wh).
Về vấn đề này, Gotion High-tech đưa ra lộ trình: đưa vào hoạt động dây chuyền sản xuất lithium sulfide quy mô nghìn tấn vào năm 2026, và đạt công suất 50.000 tấn/năm vào năm 2030. Việc mở rộng công suất theo cấp số nhân sẽ trực tiếp thúc đẩy giá lithium sulfide giảm xuống. Đồng thời, các công ty hàng đầu như CATL và BYD cũng đang đẩy nhanh việc tự nghiên cứu và sản xuất chất điện phân rắn, giảm chi phí vật liệu thông qua tích hợp chuỗi cung ứng theo chiều dọc.
Về phía sản xuất, chuyển từ quy trình phòng thí nghiệm sang sản xuất liên tục quy mô lớn. Ông Yang Rukuan chỉ ra rằng việc giảm chi phí pin thể rắn thực sự không thể chỉ dựa vào việc giảm giá vật liệu, mà còn cần một cuộc cách mạng công nghệ trong sản xuất. Hiện tại, việc chế tạo pin thể rắn chủ yếu là sản xuất theo lô nhỏ, gián đoạn, hiệu quả thấp và khó đảm bảo tính nhất quán. Trong tương lai, cần phát triển quy trình sản xuất liên tục phù hợp với pin thể rắn – ví dụ, học hỏi công nghệ cuộn-cuộn của ngành pin lithium, phát triển quy trình điện cực khô để giảm sử dụng dung môi và công đoạn sấy khô, vừa giảm tiêu thụ năng lượng vừa nâng cao hiệu quả sản xuất. Đồng thời, việc nội địa hóa và tiêu chuẩn hóa thiết bị cũng sẽ giảm đáng kể chi phí đầu tư cho mỗi dây chuyền.
Theo thông tin, các doanh nghiệp thiết bị pin lithium như Liyuanheng đã bắt đầu triển khai thiết bị chuyên dụng cho pin thể rắn. Khi công nghệ trưởng thành và số lượng đơn đặt hàng tăng lên, chi phí thiết bị dự kiến sẽ giảm đáng kể.
Về phía ứng dụng, từ thị trường ngách đến thị trường đại chúng, sử dụng các ứng dụng cao cấp để nuôi dưỡng quy mô. Như đã đề cập, pin thể rắn sẽ được triển khai trước tiên trong các lĩnh vực như kinh tế không gian thấp và robot hình người. Mặc dù tổng số lượng trong các lĩnh vực này không lớn, nhưng biên độ lợi nhuận dồi dào, có thể cung cấp các đơn đặt hàng ứng dụng quy mô sớm cho pin thể rắn. Khi sản lượng tăng lên, chi phí vật liệu và chi phí sản xuất sẽ dần giảm, sau đó dần thâm nhập vào thị trường xe du lịch cao cấp và phổ thông. Lộ trình "thương mại hóa theo bậc thang" này về bản chất là sử dụng các ứng dụng giá trị cao để tạo ra khoảng thời gian cho việc giảm chi phí pin thể rắn.
Hiện tại, pin thể rắn tồn tại ba lộ trình công nghệ phát triển song song: sulfide, oxide và polymer. Lộ trình sulfide có độ dẫn ion cao nhất, tương thích tốt nhất với quy trình pin lithium hiện có, được coi là hướng đi tiềm năng nhất để đạt được sản xuất hàng loạt, nhưng lại nhạy cảm với không khí và điều kiện chế tạo khắc nghiệt. Lộ trình oxide an toàn nhưng độ dẫn ion thấp, khó gia công. Lộ trình polymer có độ dẻo tốt nhưng độ dẫn điện ở nhiệt độ phòng kém. Khi quá trình công nghiệp hóa tiến triển, ngành đang dần hội tụ về lộ trình sulfide.
Việc CATL xây dựng dây chuyền thử nghiệm pin thể rắn sulfide hoàn toàn đầu tiên trên thế giới vào năm 2026, cùng với việc pin "Jinshi" của Gotion High-tech sử dụng công nghệ sulfide, đều phát đi tín hiệu rõ ràng. Sự hội tụ của các lộ trình công nghệ sẽ tập trung nguồn lực nghiên cứu và phát triển cũng như đầu tư công nghiệp, tránh phân tán nguồn lực và đẩy nhanh quá trình giảm chi phí.
Vào đầu những năm 1990, khi pin lithium-ion mới được thương mại hóa, giá lõi pin lên tới hàng chục nhân dân tệ/Wh, gần gấp 100 lần so với hiện tại. Nhưng với việc chi phí vật liệu và lõi pin liên tục giảm, đến năm 2020, chi phí lõi pin đã giảm xuống khoảng 1 nhân dân tệ/Wh, pin lithium-ion chính thức bước vào "thời đại một nhân dân tệ". Sau đó, công suất pin mở rộng nhanh chóng, các ứng dụng từ thiết bị điện tử tiêu dùng chuyển sang xe điện và hệ thống thông minh.
Ông Pan Ruijun nhận định: "Pin thể rắn cũng sẽ đi theo con đường của nó, nhưng sẽ không mất đến 30 năm."
Pin thể rắn từ mức chi phí hiện tại khoảng 2 nhân dân tệ/Wh (khoảng 7.000 VNĐ/Wh) để giảm xuống "thời đại một nhân dân tệ" (1 nhân dân tệ/Wh) có khả năng cao sẽ cần đến giai đoạn 2028-2030.
Trong giai đoạn 2026-2027, pin thể rắn hoàn toàn sẽ ở giai đoạn "thử nghiệm quy mô nhỏ", chủ yếu hướng đến các ứng dụng như kinh tế không gian thấp, robot hình người và các mẫu xe tùy chỉnh cao cấp. Từ 2028-2029, khi công suất lithium sulfide được giải phóng và quy trình sản xuất trưởng thành, chi phí dự kiến sẽ giảm xuống 1,2 đến 1,5 nhân dân tệ/Wh (khoảng 4.200 đến 5.250 VNĐ/Wh), bắt đầu thâm nhập vào thị trường xe du lịch trung và cao cấp. Khoảng năm 2030, nếu giá lithium sulfide giảm xuống 500.000 nhân dân tệ/tấn và chất điện phân rắn giảm xuống 300.000 nhân dân tệ/tấn như dự kiến, "thời đại một nhân dân tệ" sẽ thực sự đến.
Đối với người tiêu dùng, việc "chờ đợi thêm" thực sự là lựa chọn hợp lý nhất hiện nay. Triển vọng tươi sáng của pin thể rắn là không thể nghi ngờ, nhưng từ "ngôi sao phòng thí nghiệm" đến "lực lượng sản xuất chính", vẫn còn đó nhiều thử thách về vật liệu, quy trình, thiết bị và ứng dụng. Ngành công nghiệp đang nỗ lực hết mình để vượt qua rào cản chi phí này.
Như ông Yang Rukuan đã nói, công nghệ sản xuất quy mô lớn mới là yếu tố quyết định cuối cùng liệu pin thể rắn có thể từ cao cấp đến đại chúng hay không. Khi ngày đó đến, pin thể rắn mới thực sự chuyển từ "chờ xem" của người tiêu dùng thành "nhất định phải mua". (Tổng hợp từ truyền thông TQ)
Năm 2026 được nhiều chuyên gia trong ngành xem là "năm đầu tiên của sản xuất hàng loạt" pin thể rắn. Các ông lớn như CATL, BYD hay Gotion High-tech đều đã công bố lộ trình cụ thể cho việc sản xuất pin thể rắn hoàn toàn, trong khi pin bán thể rắn cũng đã bắt đầu được trang bị trên quy mô lớn. Tuy nhiên, thực tế có phần phũ phàng hơn: việc sản xuất pin thể rắn hoàn toàn trên quy mô lớn vẫn chưa thực sự diễn ra.
Dù vậy, chuỗi cung ứng đã không thể chờ đợi thêm. Từ khâu vật liệu đến lõi pin, tiếng còi giảm chi phí đã vang lên từ sớm. Hiện tại, chi phí lõi pin thể rắn hoàn toàn vẫn ở mức cao, khoảng 1,6 đến 2,2 nhân dân tệ/Wh (tương đương 5.600 đến 7.700 VNĐ/Wh hoặc 0,22 đến 0,30 USD/Wh), gấp 3 đến 5 lần so với pin lỏng thông thường. Công nghệ chưa hoàn thiện, sản xuất hàng loạt còn đang trên đường, nhưng cuộc chiến giảm giá đã âm thầm bắt đầu.
Một bên là ngưỡng cửa chi phí cao ngất ngưởng, một bên là quyết tâm "giải mã" nó của cả chuỗi cung ứng. Điều này khiến chúng ta không khỏi tự hỏi: pin thể rắn còn bao xa nữa mới đến "thời đại bình dân"?
Pin thể rắn được xem là "hình thái cuối cùng" của pin năng lượng, với ưu điểm cốt lõi là sử dụng chất điện phân rắn thay thế chất điện phân lỏng truyền thống. Điều này không chỉ giải quyết triệt để các nguy cơ an toàn mà còn hứa hẹn nâng mật độ năng lượng từ 250-300 Wh/kg của pin lỏng hiện tại lên 400 Wh/kg, thậm chí hơn 600 Wh/kg. Điều này có nghĩa là cùng một kích thước bộ pin, xe có thể đi được quãng đường xa hơn, hoặc giảm đáng kể trọng lượng pin mà vẫn giữ nguyên quãng đường di chuyển.
Chính vì những triển vọng hấp dẫn này, các nhà sản xuất pin và ô tô toàn cầu đã dồn dập đầu tư vào nghiên cứu và phát triển pin thể rắn trong những năm qua. Bước sang năm 2026, ngành công nghiệp pin thể rắn đang có những chuyển biến rõ rệt: các lộ trình công nghệ cơ bản đã được định hình, các tiêu chuẩn quốc gia dần được ban hành, các hãng xe bắt đầu trang bị pin, và việc tái cấu trúc chuỗi cung ứng đang tăng tốc đáng kể.
Theo thông tin từ ngành, dự thảo tiêu chuẩn quốc gia đầu tiên trên thế giới dành cho pin thể rắn dùng trong ô tô, mang tên "Pin thể rắn cho xe điện Phần 1: Thuật ngữ và Phân loại", sẽ chính thức có hiệu lực vào ngày 1 tháng 7.
Nhiều doanh nghiệp hàng đầu cũng đã công bố lộ trình sản xuất pin thể rắn hoàn toàn rõ ràng.
CATL dự kiến sản xuất thử nghiệm pin thể rắn sulfide quy mô nhỏ vào năm 2027 và sản xuất hàng loạt quy mô nhỏ vào năm 2028.
BYD cũng đặt mục tiêu sản xuất pin thể rắn quy mô nhỏ vào năm 2027.
Gotion High-tech tại Hội nghị Công nghệ Toàn cầu 2026 đã giới thiệu bảy sản phẩm mới, trong đó có pin thể rắn hoàn toàn "Jinshi" với mật độ năng lượng vượt 400 Wh/kg.
Tuy nhiên, việc công bố dồn dập các lộ trình này không thể che giấu một thực tế đáng ngại: pin thể rắn vẫn còn một khoảng cách khá xa để trở nên "phải chăng" với người tiêu dùng.
Hiện tại, chi phí lõi pin thể rắn hoàn toàn dao động từ 1,6 đến 2,2 nhân dân tệ/Wh (khoảng 5.600 đến 7.700 VNĐ/Wh). Trong khi đó, chi phí lõi pin lithium sắt photphat (LFP) phổ biến đã giảm xuống chỉ còn 0,39 đến 0,5 nhân dân tệ/Wh (khoảng 1.365 đến 1.750 VNĐ/Wh). Nói cách khác, một chiếc xe điện gia đình trang bị bộ pin 70 kWh, nếu chuyển sang dùng pin thể rắn hoàn toàn, riêng chi phí phần pin đã tăng thêm hơn 80.000 nhân dân tệ (tương đương 280 triệu VNĐ hoặc 11.040 USD). Đối với người tiêu dùng, điều này có nghĩa là họ phải trả một khoản phí quá cao cho pin thể rắn, vượt xa những cải thiện về trải nghiệm mà nó mang lại.
Hậu quả trực tiếp của chi phí cao là pin thể rắn hoàn toàn có thể sẽ không được ứng dụng rộng rãi trên ô tô trong thời gian ngắn. Các chuyên gia trong ngành dự đoán rằng pin thể rắn sẽ được ưu tiên triển khai ở những lĩnh vực ít nhạy cảm về chi phí nhưng lại đòi hỏi mật độ năng lượng và an toàn cực cao, chẳng hạn như máy bay cất hạ cánh thẳng đứng chạy điện (eVTOL) và robot hình người. Trong những ứng dụng này, trọng lượng và độ an toàn của pin quan trọng hơn nhiều so với chi phí, và các nhà phát triển sẵn sàng trả giá cao hơn cho mật độ năng lượng vượt trội.
Theo thông tin, các công ty như Talan New Energy đã trưng bày sản phẩm pin thể rắn thương mại dành cho ngành kinh tế không gian thấp tại Triển lãm Drone Thâm Quyến 2026, minh chứng cho lộ trình thương mại hóa "từ thị trường ngách đến thị trường đại chúng".
Đối với thị trường xe du lịch phổ thông, pin bán thể rắn (với hàm lượng chất điện phân lỏng từ 5-20%) đang trở thành giải pháp chuyển tiếp. Năm 2026, loại pin này đã bắt đầu được sản xuất và trang bị hàng loạt, với mật độ năng lượng phổ biến đạt 350-420 Wh/kg, cho phép xe đạt quãng đường di chuyển hơn 1.000 km. Tuy nhiên, pin bán thể rắn dù sao cũng không phải là đích đến cuối cùng. Pin thể rắn hoàn toàn muốn thực sự đến được với mọi nhà, phải vượt qua rào cản chi phí.
Ông Yang Rukuan, Chủ tịch Công ty Công nghệ Thông minh Jiyang Thâm Quyến, từng nhấn mạnh: "Khi sản xuất pin thể rắn, điều cần xem xét chủ yếu là trong tương lai phải đạt được quy mô sản xuất lớn mới có thể giảm chi phí. Nếu không có công nghệ sản xuất quy mô lớn, việc giảm giá vẫn sẽ đối mặt với thách thức rất lớn." Câu nói này đã chỉ ra mâu thuẫn cốt lõi trong việc giảm chi phí pin thể rắn: chi phí phụ thuộc vào quy mô, và quy mô lại phụ thuộc vào chi phí – một tình huống "con gà quả trứng" điển hình.
Để hiểu tại sao pin thể rắn lại đắt đỏ, chúng ta cần phân tích cấu trúc chi phí của nó. Gotion High-tech tại Hội nghị Công nghệ Toàn cầu 2026 đã đưa ra một số liệu trực quan: 70-80% chi phí pin thể rắn sulfide đến từ chất điện phân rắn sulfide, và 70-80% chi phí của chất điện phân sulfide lại đến từ lithium sulfide. Điều này có nghĩa là riêng vật liệu lithium sulfide đã chiếm khoảng 50-64% tổng chi phí của pin thể rắn hoàn toàn.
Ông Pan Ruijun, Giám đốc cấp cao của Gotion High-tech, cho biết để đạt được việc giảm chi phí pin thể rắn trên quy mô lớn, trước tiên phải giải quyết chi phí của lithium sulfide. Theo thông tin, Gotion High-tech đã tiên phong phát triển "phương pháp tổng hợp ba pha khí-lỏng-rắn" để sản xuất lithium sulfide và dự kiến đưa vào hoạt động dây chuyền sản xuất lithium sulfide quy mô nghìn tấn vào năm 2026, với mục tiêu đạt công suất 50.000 tấn/năm vào năm 2030. Bằng cách kiểm soát chi phí nguyên liệu cốt lõi từ nguồn, Gotion High-tech đang cố gắng nắm bắt "điểm mấu chốt" để giảm giá thành.
Ngoài lithium sulfide, quy trình sản xuất pin thể rắn cũng đối mặt với những thách thức lớn về chi phí. Quy trình sản xuất pin lithium lỏng truyền thống đã trải qua hơn mười năm cải tiến và tối ưu hóa, hình thành dây chuyền sản xuất liên tục cuộn-cuộn (roll-to-roll) với tỷ lệ sản phẩm đạt chuẩn và hiệu suất sản xuất cực cao. Trong khi đó, quy trình sản xuất pin thể rắn vẫn đang ở giai đoạn đầu, tồn tại một số nút thắt quan trọng.
Đầu tiên là việc chế tạo màng chất điện phân rắn. Chất điện phân rắn sulfide cực kỳ nhạy cảm với không khí và độ ẩm, đòi hỏi phải được xử lý trong môi trường khí trơ có độ tinh khiết cao, điều này làm tăng đáng kể chi phí đầu tư thiết bị và vận hành.
Tiếp theo là vấn đề tiếp xúc giữa các giao diện rắn-rắn. Chất điện phân lỏng có thể tự nhiên thấm ướt bề mặt các hạt điện cực, tạo thành kênh dẫn ion tốt. Nhưng chất điện phân rắn và các điện cực dương, âm tiếp xúc cứng nhắc, gây ra điện trở giao diện lớn. Cần phải sử dụng các phương pháp xử lý như ép áp suất cao để cải thiện độ bám dính giao diện, điều này làm tăng độ phức tạp của quy trình và tiêu thụ năng lượng.
Hơn nữa, tuổi thọ chu kỳ của pin thể rắn hiện vẫn thấp hơn pin lỏng, có nghĩa là về tổng chi phí vòng đời, nó chưa tạo được lợi thế.
Ngoài ra, đầu tư thiết bị là một yếu tố chi phí đáng kể khác. Pin thể rắn không thể hoàn toàn sử dụng lại các thiết bị sản xuất pin lỏng hiện có, mà cần đầu tư dây chuyền sản xuất hoàn toàn mới. Do các lộ trình công nghệ pin thể rắn – sulfide, oxide, polymer – chưa hoàn toàn hội tụ, các nhà cung cấp thiết bị khó có thể sản xuất hàng loạt thiết bị đa năng, dẫn đến chi phí đầu tư cho mỗi dây chuyền vẫn ở mức cao. Ông Yang Rukuan đã nhấn mạnh "công nghệ sản xuất quy mô lớn" chính là để tìm ra đột phá giảm chi phí ở cấp độ kỹ thuật, ngoài hệ thống vật liệu.
Đối mặt với chi phí cao, ngành công nghiệp không hề bó tay. Ngược lại, một lộ trình giảm chi phí pin thể rắn, từ đổi mới vật liệu đến tối ưu hóa sản xuất, đang dần trở nên rõ ràng.
Về phía vật liệu, bắt đầu từ lithium sulfide để mở khóa "km đầu tiên" của việc giảm chi phí. Gotion High-tech trước đây đã tuyên bố rằng khi giá lithium sulfide giảm xuống 500.000 nhân dân tệ/tấn (khoảng 1,75 tỷ VNĐ/tấn hoặc 69.000 USD/tấn) và giá chất điện phân rắn giảm xuống 300.000 nhân dân tệ/tấn (khoảng 1,05 tỷ VNĐ/tấn hoặc 41.400 USD/tấn), pin thể rắn sẽ bước vào "thời đại một nhân dân tệ" của riêng mình – tức là chi phí lõi pin giảm xuống 1 nhân dân tệ/Wh (khoảng 3.500 VNĐ/Wh hoặc 0,138 USD/Wh).
Về vấn đề này, Gotion High-tech đưa ra lộ trình: đưa vào hoạt động dây chuyền sản xuất lithium sulfide quy mô nghìn tấn vào năm 2026, và đạt công suất 50.000 tấn/năm vào năm 2030. Việc mở rộng công suất theo cấp số nhân sẽ trực tiếp thúc đẩy giá lithium sulfide giảm xuống. Đồng thời, các công ty hàng đầu như CATL và BYD cũng đang đẩy nhanh việc tự nghiên cứu và sản xuất chất điện phân rắn, giảm chi phí vật liệu thông qua tích hợp chuỗi cung ứng theo chiều dọc.
Về phía sản xuất, chuyển từ quy trình phòng thí nghiệm sang sản xuất liên tục quy mô lớn. Ông Yang Rukuan chỉ ra rằng việc giảm chi phí pin thể rắn thực sự không thể chỉ dựa vào việc giảm giá vật liệu, mà còn cần một cuộc cách mạng công nghệ trong sản xuất. Hiện tại, việc chế tạo pin thể rắn chủ yếu là sản xuất theo lô nhỏ, gián đoạn, hiệu quả thấp và khó đảm bảo tính nhất quán. Trong tương lai, cần phát triển quy trình sản xuất liên tục phù hợp với pin thể rắn – ví dụ, học hỏi công nghệ cuộn-cuộn của ngành pin lithium, phát triển quy trình điện cực khô để giảm sử dụng dung môi và công đoạn sấy khô, vừa giảm tiêu thụ năng lượng vừa nâng cao hiệu quả sản xuất. Đồng thời, việc nội địa hóa và tiêu chuẩn hóa thiết bị cũng sẽ giảm đáng kể chi phí đầu tư cho mỗi dây chuyền.
Theo thông tin, các doanh nghiệp thiết bị pin lithium như Liyuanheng đã bắt đầu triển khai thiết bị chuyên dụng cho pin thể rắn. Khi công nghệ trưởng thành và số lượng đơn đặt hàng tăng lên, chi phí thiết bị dự kiến sẽ giảm đáng kể.
Về phía ứng dụng, từ thị trường ngách đến thị trường đại chúng, sử dụng các ứng dụng cao cấp để nuôi dưỡng quy mô. Như đã đề cập, pin thể rắn sẽ được triển khai trước tiên trong các lĩnh vực như kinh tế không gian thấp và robot hình người. Mặc dù tổng số lượng trong các lĩnh vực này không lớn, nhưng biên độ lợi nhuận dồi dào, có thể cung cấp các đơn đặt hàng ứng dụng quy mô sớm cho pin thể rắn. Khi sản lượng tăng lên, chi phí vật liệu và chi phí sản xuất sẽ dần giảm, sau đó dần thâm nhập vào thị trường xe du lịch cao cấp và phổ thông. Lộ trình "thương mại hóa theo bậc thang" này về bản chất là sử dụng các ứng dụng giá trị cao để tạo ra khoảng thời gian cho việc giảm chi phí pin thể rắn.
Hiện tại, pin thể rắn tồn tại ba lộ trình công nghệ phát triển song song: sulfide, oxide và polymer. Lộ trình sulfide có độ dẫn ion cao nhất, tương thích tốt nhất với quy trình pin lithium hiện có, được coi là hướng đi tiềm năng nhất để đạt được sản xuất hàng loạt, nhưng lại nhạy cảm với không khí và điều kiện chế tạo khắc nghiệt. Lộ trình oxide an toàn nhưng độ dẫn ion thấp, khó gia công. Lộ trình polymer có độ dẻo tốt nhưng độ dẫn điện ở nhiệt độ phòng kém. Khi quá trình công nghiệp hóa tiến triển, ngành đang dần hội tụ về lộ trình sulfide.
Việc CATL xây dựng dây chuyền thử nghiệm pin thể rắn sulfide hoàn toàn đầu tiên trên thế giới vào năm 2026, cùng với việc pin "Jinshi" của Gotion High-tech sử dụng công nghệ sulfide, đều phát đi tín hiệu rõ ràng. Sự hội tụ của các lộ trình công nghệ sẽ tập trung nguồn lực nghiên cứu và phát triển cũng như đầu tư công nghiệp, tránh phân tán nguồn lực và đẩy nhanh quá trình giảm chi phí.
Vào đầu những năm 1990, khi pin lithium-ion mới được thương mại hóa, giá lõi pin lên tới hàng chục nhân dân tệ/Wh, gần gấp 100 lần so với hiện tại. Nhưng với việc chi phí vật liệu và lõi pin liên tục giảm, đến năm 2020, chi phí lõi pin đã giảm xuống khoảng 1 nhân dân tệ/Wh, pin lithium-ion chính thức bước vào "thời đại một nhân dân tệ". Sau đó, công suất pin mở rộng nhanh chóng, các ứng dụng từ thiết bị điện tử tiêu dùng chuyển sang xe điện và hệ thống thông minh.
Ông Pan Ruijun nhận định: "Pin thể rắn cũng sẽ đi theo con đường của nó, nhưng sẽ không mất đến 30 năm."
Pin thể rắn từ mức chi phí hiện tại khoảng 2 nhân dân tệ/Wh (khoảng 7.000 VNĐ/Wh) để giảm xuống "thời đại một nhân dân tệ" (1 nhân dân tệ/Wh) có khả năng cao sẽ cần đến giai đoạn 2028-2030.
Trong giai đoạn 2026-2027, pin thể rắn hoàn toàn sẽ ở giai đoạn "thử nghiệm quy mô nhỏ", chủ yếu hướng đến các ứng dụng như kinh tế không gian thấp, robot hình người và các mẫu xe tùy chỉnh cao cấp. Từ 2028-2029, khi công suất lithium sulfide được giải phóng và quy trình sản xuất trưởng thành, chi phí dự kiến sẽ giảm xuống 1,2 đến 1,5 nhân dân tệ/Wh (khoảng 4.200 đến 5.250 VNĐ/Wh), bắt đầu thâm nhập vào thị trường xe du lịch trung và cao cấp. Khoảng năm 2030, nếu giá lithium sulfide giảm xuống 500.000 nhân dân tệ/tấn và chất điện phân rắn giảm xuống 300.000 nhân dân tệ/tấn như dự kiến, "thời đại một nhân dân tệ" sẽ thực sự đến.
Đối với người tiêu dùng, việc "chờ đợi thêm" thực sự là lựa chọn hợp lý nhất hiện nay. Triển vọng tươi sáng của pin thể rắn là không thể nghi ngờ, nhưng từ "ngôi sao phòng thí nghiệm" đến "lực lượng sản xuất chính", vẫn còn đó nhiều thử thách về vật liệu, quy trình, thiết bị và ứng dụng. Ngành công nghiệp đang nỗ lực hết mình để vượt qua rào cản chi phí này.
Như ông Yang Rukuan đã nói, công nghệ sản xuất quy mô lớn mới là yếu tố quyết định cuối cùng liệu pin thể rắn có thể từ cao cấp đến đại chúng hay không. Khi ngày đó đến, pin thể rắn mới thực sự chuyển từ "chờ xem" của người tiêu dùng thành "nhất định phải mua". (Tổng hợp từ truyền thông TQ)
