14/04/2023 Thiệp 24HMoney v2.0 Mới

Tại sao Trung Quốc có thể chiếm ưu thế trong bước tiến lớn tiếp theo về pin?

Ngành xe điện đang là xu thế trong cuộc đua công nghệ trên thế giới khi vô số quốc gia và tập đoàn đổ tiền vào đây để phát triển. Mặc dù Trung Quốc đang là thị trường xe điện lớn nhất thế giới nhưng điều này chưa chắc được đảm bảo khi Mỹ cùng nhiều ông lớn ngành ô tô khác bắt đầu đổ hàng nghìn tỷ USD vào mảng này để tham gia cuộc đua.

Trung Quốc vượt xa phần còn lại của thế giới trong việc phát triển pin sử dụng natri, loại pin này đang bắt đầu cạnh tranh với pin năng lượng lithium phổ biến.

Thắng thua là nhất thời, đẳng cấp là mãi mãi. Trung Quốc hiểu rằng cuộc chiến dìm giá, tăng sản lượng ắc quy hay giảm chi phí sản xuất sẽ không thể duy trì vị thế thống trị lâu dài bằng một cuộc cách mạng công nghệ lần thứ 2 toàn ngành xe điện.

Giờ đây, Trung Quốc đang định vị mình để chỉ huy cuộc cải tiến lớn tiếp theo về pin sạc: thay thế lithium bằng natri, một nguyên liệu rẻ hơn và dồi dào hơn nhiều.

Natri, được tìm thấy khắp nơi trên thế giới như một phần của muối, được bán với giá bằng 1 - 3% giá của liti và rất giống nhau về mặt hóa học.

Những đột phá về công nghệ ắc quy Sodium gần đây của Trung Quốc khiến sản phẩm đã có thể sạc trong ngày và dùng liên tục nhiều năm, qua đó xóa nhòa lợi thế của pin Lithium. Thậm chí dung lượng ắc quy Sodium cũng đang dần được tăng lên trong quá trình nghiên cứu của Trung Quốc, tiến tới tạo nên một cuộc cách mạng toàn diện, củng cố vị thế thống trị của thị trường xe điện số 1 toàn cầu.

Các Giám đốc ngành ắc quy Trung Quốc cho biết những đột phá về công nghệ khiến họ đã có thể lắp ắc quy Sodium vào cùng một thiết bị với pin Lithium. Thậm chí tập đoàn ắc quy cho xe điện lớn nhất thế giới tại Trung Quốc là CATL đã tiến hành hỗn hợp 2 loại pin này với nhau nhằm tận dụng chi phí rẻ, kháng được thời tiết của Sodium với ưu thế kéo dài của Lithium. Phía CATL cho biết sắp tới họ sẽ đưa vào sản xuất hàng loạt dòng ắc quy mới để tạo nên một cuộc cách mạng lần thứ 2 cho toàn ngành xe điện.

“Chúng tôi đã sẵn sàng để sản xuất hàng loạt dòng ắc quy đó”, Giám đốc Huang Qisen của viện nghiên cứu thuộc CATL tại Ningde-Trung Quốc khẳng định.

Các tập đoàn đa quốc gia đang chú ý đến natri.

“Công nghệ mới này sẽ làm giảm nhu cầu quá nóng với Lithium hiện nay. Tôi khẳng định rằng chúng ta sẽ chứng kiến Sodium dần thay thế được Lithium trong nhiều mảng”, CEO Mike Henry của BHP, hãng khai khoáng lớn nhất thế giới nhận định.

Nghiên cứu sử dụng natri cho pin bắt đầu một cách nghiêm túc vào những năm 1970, dẫn đầu là Mỹ. Các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã đạt được những tiến bộ quan trọng cách đây hàng chục năm. Kể từ đó, các công ty Trung Quốc đã đi đầu trong việc thương mại hóa công nghệ này.

Trong số 20 nhà máy sản xuất pin natri hiện đã được lên kế hoạch hoặc đang được xây dựng trên khắp thế giới, 16 nhà máy ở Trung Quốc, theo Benchmark Minerals, một công ty tư vấn. Trong hai năm nữa, Trung Quốc sẽ có gần 95% công suất sản xuất pin natri của thế giới. Benchmark dự đoán rằng việc sản xuất pin lithium vẫn sẽ làm giảm sản lượng pin natri vào thời điểm đó, nhưng những tiến bộ về natri đang tăng tốc.

Tại triển lãm ô tô Thượng Hải vào tuần tới, các nhà sản xuất ô tô và sản xuất pin dự kiến ​​sẽ công bố kế hoạch sử dụng pin natri trong ít nhất một số loại ô tô cỡ nhỏ dành cho thị trường Trung Quốc.

Việc sử dụng hứa hẹn nhất đối với pin natri là cho lưới điện, mạng lưới dây điện và tháp truyền điện. Pin cho lưới điện là một thị trường đang phát triển nhanh chóng, đặc biệt là ở Trung Quốc. Tesla cho biết trong tuần này rằng họ sẽ xây dựng một nhà máy ở Thượng Hải để sản xuất pin lithium cho các nhà cung cấp năng lượng.

Pin natri cần phải lớn hơn pin lithium để giữ cùng một điện tích. Đó là một vấn đề đối với ô tô, vốn có không gian hạn chế, nhưng không phải để lưu trữ lưới điện. Các tiện ích chuyển từ lithium sang natri có thể chỉ cần đặt gấp đôi số pin lớn vào một bãi đất trống gần các tấm pin mặt trời hoặc tua-bin gió.

Các tiện ích trên khắp thế giới ngày càng có nhu cầu sử dụng lượng pin lưu trữ khổng lồ khi họ chuyển sang các nguồn thân thiện với khí hậu như năng lượng mặt trời và gió. Chúng cần có khả năng lưu trữ năng lượng khi mặt trời chiếu sáng và gió thổi, sau đó sử dụng nó để thay thế cho điện chạy bằng than hoặc khí đốt.

Điện ở một tỉnh lớn của Trung Quốc, Sơn Đông, đã được bán với giá cao hơn tới 20 lần vào đầu buổi tối, khi nhu cầu cao, so với vào buổi trưa, khi lưới điện tràn ngập nhiều năng lượng mặt trời hơn nhu cầu của các nhà máy và gia đình. Các công ty sản xuất điện sử dụng pin lithium để phân phối điện tái tạo của họ trong nhiều giờ hơn.

Nhưng một số tiện ích, như Tập đoàn Tam Hiệp ở miền trung tây Trung Quốc, đang bắt đầu thử nghiệm với pin natri. Frank Haugwitz, một nhà tư vấn chuyên về ngành năng lượng mặt trời của Trung Quốc cho biết, nhiều tỉnh đã bắt đầu yêu cầu các trang trại năng lượng mặt trời hoặc năng lượng gió mới được xây dựng phải lắp đặt đủ pin để lưu trữ 10 - 20% lượng điện mà họ tạo ra.

CATL đã lắp đặt pin lithium có kích thước bằng xe tải nhỏ tại các trạm sạc xe điện ở các thành phố như Phúc Châu. Pin tự động sạc bất cứ khi nào điện rẻ, chẳng hạn như qua đêm hoặc khi mặt trời chiếu sáng trên các tấm pin mặt trời trên mái nhà của trạm sạc và sẵn sàng bất cứ khi nào người lái xe lái xe đến để sạc lại. CATL đang nghiên cứu xem có thể sử dụng natri ở những địa điểm như vậy hay không.

Khác với pin Lithium, ắc quy Sodium không cần Cobalt, nguyên liệu đắt đỏ khan hiếm đang làm dấy lên vấn đề nhân quyền ở các mỏ khai thác tại Châu Phi. Chúng cũng không cần Nickel, loại khoáng sản đến chủ yếu từ Nga, Indonesia hay Philippines.

Mặc dù đạt những bước tiến lớn về công nghệ ắc quy Sodium nhưng Trung Quốc cũng gặp phải thách thức như khai thác muối ở đâu và như thế nào.

Hiện Mỹ chiếm đến hơn 90% trữ lượng mỏ muối khoáng trên thế giới, loại Sodium được dùng chính cho ngành công nghiệp. Từ lâu, loại khoáng sản này đã được Mỹ dùng cho ngành sản xuất thủy tinh của mình.

Với Trung Quốc, họ phải nhập khẩu Sodium từ Mỹ, hoặc tổng hợp chúng trong các nhà máy hóa chất chạy bằng nhiệt điện than. Tuy nhiên với sự căng thẳng thương mại giữa 2 nước, Trung Quốc chắc chắn sẽ phải tìm cách để tự chủ nguồn nguyên liệu này cho công nghệ mới.

Trớ trêu thay, việc phụ thuộc vào Sodium tổng hợp ở các nhà máy hóa chất cũng không hoàn toàn hoàn hảo do chất thải ô nhiễm. Vào năm 2016, chất thải kiềm của một nhà máy miền đông Trung Quốc đã dẫn tới ô nhiễm cả một con sông gần đó.

Tiếp đó, mặc dù pin Lithium đắt đỏ nhưng giá của chúng cũng đang dần bình ổn. Mặc dù Lithium tăng giá gấp 4 lần kể từ năm 2017 đến tháng 11/2022 nhưng cho tới hiện tại thì đã giảm giá 2/3.

Một yếu tố nữa khiến các nhà sản xuất lưu tâm là tính ổn định của Sodium khi chạy thực nghiệm ngoài môi trường chứ không phải trong phòng nghiên cứu. Điều này sẽ cần thời gian và cải thiện dần.

Bất chấp những khó khăn đó, Trung Quốc đang trên đường nắm giữ ngôi vị bá chủ xe điện của mình dài hạn bằng một cuộc cách mạng công nghệ mới, điều mà cả Elon Musk hay những cường quốc công nghệ khác còn chưa nhận ra.

“Đúng vậy, Sodium sẽ đóng vai trò quan trọng trong ngành xe điện và Trung Quốc đang đi đầu về mảng nghiên cứu này”, chuyên gia David Fishman của hãng tư vấn Lantau Group khẳng định.

Ông Henry của BHP cho biết: “Vâng, natri có một vai trò nào đó. Trung Quốc đang đi đầu trong việc thúc đẩy nghiên cứu trong lĩnh vực này".

Hồ muối Chaerhan ở Golmud, Trung Quốc. Hồ muối là một cơ sở công nghiệp để chiết xuất nhiều loại khoáng chất, bao gồm lithium, magiê và kali.