Anh phát triển pin nhôm giá rẻ, tham vọng thay thế pin lithium

EQONIC Group, công ty công nghệ pin của Anh, cho biết nhôm là vật liệu cốt lõi trong công nghệ pin mới của hãng.

Công ty kỳ vọng giải pháp này giúp giảm chi phí, tăng độ an toàn và hạn chế phụ thuộc vào chuỗi cung ứng những nguyên liệu quan trọng như lithium, cobalt hay đất hiếm.

Nhôm là nguyên tố phổ biến thứ ba trong vỏ Trái Đất, do đó có lợi thế về nguồn cung. Trong khi đó, giá lithium tăng hơn gấp đôi trong năm 2025 và đầu 2026 do nhu cầu cao và nguồn cung hạn chế.

Cobalt, gallium và một số nguyên tố đất hiếm nặng cũng tăng giá mạnh trong bối cảnh nguồn cung chịu ảnh hưởng bởi các hạn chế xuất khẩu.

EQONIC cho biết công nghệ của hãng không sử dụng lithium, natri hay đất hiếm. Nhôm cũng không dễ cháy, giúp hạn chế nguy cơ mất kiểm soát nhiệt - hiện tượng nhiệt độ tăng nhanh, có thể dẫn đến cháy nổ ở pin lithium.

Trong thử nghiệm tại phòng thí nghiệm, pin của EQONIC vẫn duy trì độ an toàn khi bị cắt đôi hoặc đinh đâm xuyên.

Từ phòng thí nghiệm đến nhà máy

EQONIC cho biết đang chuyển sản phẩm từ nghiên cứu trong phòng thí nghiệm sang kiểm chứng ở quy mô công nghiệp, nhằm đánh giá khả năng sản xuất hàng loạt, hiệu suất và độ tin cậy trong điều kiện thương mại.

Công ty đặt mục tiêu đưa chi phí sản xuất xuống 50 bảng Anh (1,76 triệu đồng) mỗi kWh, khoảng một nửa mức hiện tại của pin lithium sắt phosphate (LFP). Đây là loại pin đang được sử dụng phổ biến trên xe điện và các hệ thống lưu trữ năng lượng.

Nếu đạt được mục tiêu, lợi thế chi phí có thể giúp pin nhôm cạnh tranh với các công nghệ đang thống trị thị trường.

Bên cạnh giá thành, EQONIC đặt mục tiêu nâng mật độ năng lượng để cạnh tranh với các loại pin phổ biến hiện nay.

Trong năm 2026, hãng kỳ vọng công nghệ pin nhôm vượt pin natri-ion về mật độ năng lượng. Đến năm 2027, mục tiêu là vượt pin LFP, hiện đạt khoảng 150 - 205 Wh/kg.

EQONIC đặt mục tiêu đến năm 2029 đạt hoặc vượt mức 250-300 Wh/kg của pin NMC, loại sử dụng nickel, mangan và cobalt.

Nếu thành công, công nghệ có thể đáp ứng yêu cầu cho xe điện, bên cạnh hệ thống lưu trữ năng lượng và cơ sở hạ tầng công nghiệp.

Tuổi thọ cũng là một trong những mục tiêu phát triển. Các mẫu pin hiện tại vượt 600 chu kỳ sạc-xả sâu. Với hệ thống lưu trữ năng lượng dân dụng, pin nhôm của EQONIC hướng tới 10.000 chu kỳ.

Tháng 6/2026, EQONIC được lựa chọn tham gia Chương trình Đổi mới Pin trị giá 452 triệu bảng của Chính phủ Anh, kéo dài đến năm 2030.

Thách thức trước khi thương mại hóa

Dù có nhiều lợi thế về lý thuyết, pin nhôm vẫn đối mặt những rào cản kỹ thuật trước khi có thể sản xuất thương mại.

Ion nhôm mang ba điện tích dương (Al³⁺), mang lại tiềm năng lưu trữ năng lượng cao. Công nghệ này cũng tránh được hiện tượng hình thành dendrite - các cấu trúc dạng nhánh phát triển bên trong một số loại pin, có thể gây đoản mạch.

Tuy nhiên, pin ion nhôm nhạy cảm với độ ẩm. Khi tiếp xúc với nước, một số thành phần có thể tạo ra khí hydro, clo và axit hydrochloric, khiến quá trình sản xuất phức tạp hơn.

EQONIC cho biết đã giải quyết vấn đề bằng vật liệu composite độc quyền nhưng chưa công bố thành phần cụ thể của chất điện phân.

Thách thức lớn hơn là những kết quả trong phòng thí nghiệm chưa đủ để chứng minh công nghệ có thể hoạt động tương tự khi sản xuất hàng loạt.

Pin còn phải trải qua quá trình kiểm chứng ở quy mô công nghiệp, các thử nghiệm an toàn và đáp ứng yêu cầu của cơ quan quản lý.

Do đó, những mục tiêu về giá thành, mật độ năng lượng và tuổi thọ mà EQONIC công bố hiện vẫn là lộ trình phát triển. Khả năng cạnh tranh thực tế với pin lithium sẽ phụ thuộc vào việc công ty có thể duy trì những thông số này khi chuyển từ phòng thí nghiệm sang sản xuất thương mại hay không.