CATL, nhà sản xuất pin xe điện lớn nhất thế giới, chính thức đưa pin lithium-air vào lộ trình nghiên cứu chiến lược dài hạn, mở ra viễn cảnh về thế hệ pin có mật độ năng lượng lý thuyết lên tới 12.000 Wh/kg – gần tương đương xăng (13.000 Wh/kg) và vượt xa pin lithium-ion hiện tại (250-270 Wh/kg) cũng như pin thể rắn (mục tiêu 500 Wh/kg).
CATL công bố tham gia cuộc đua pin lithium-air
Tại Diễn đàn Phát triển Năng lượng Toàn quốc năm 2026 của Trung Quốc, ông Ngô Khải, nhà khoa học trưởng của CATL, cho biết pin lithium-air là một trong những hướng phát triển quan trọng nhất đối với ngành pin động lực trong tương lai. Dù công nghệ này vẫn còn xa mới có thể sản xuất hàng loạt, những kết quả nghiên cứu hiện nay cho thấy tiềm năng vượt trội.
Mật độ năng lượng vượt trội: 12.000 Wh/kg so với 250-270 Wh/kg
Mật độ năng lượng lý thuyết của pin lithium-air cao hơn hàng chục lần so với pin lithium-ion thương mại hiện nay. Nhiều chuyên gia ví đây là bước chuyển đổi mang tính thế hệ, tương tự sự khác biệt giữa điện thoại phổ thông và điện thoại thông minh.
Cấu trúc hoạt động khác biệt: sử dụng oxy từ không khí
Không giống pin lithium-ion phụ thuộc vào niken, coban hay mangan, pin lithium-air dùng lithium kim loại làm cực âm và khai thác oxy trực tiếp từ không khí làm thành phần phản ứng ở cực dương. Cơ chế này giúp đơn giản hóa cấu trúc pin, giảm nhu cầu nguyên liệu quý hiếm, từ đó có thể giảm chi phí sản xuất và trọng lượng bộ pin trong tương lai.
Nguyên mẫu thực tế đạt 1.200 Wh/kg
Năm 2025, Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne của Mỹ cùng Viện Công nghệ Illinois đã công bố nguyên mẫu pin lithium-air đạt mật độ năng lượng thực tế khoảng 1.200 Wh/kg, hoạt động ổn định hơn 1.000 chu kỳ sạc xả ở điều kiện nhiệt độ phòng. Dù còn xa mức lý thuyết, kết quả này vượt xa hiệu suất của hầu hết pin thương mại hiện tại, cho thấy nền tảng thực tế để phát triển.
Xe điện tương lai có thể đạt tầm xa hơn 1.600 km
Nếu công nghệ được thương mại hóa thành công, xe điện có thể đạt phạm vi hoạt động vượt 1.600 km chỉ sau một lần sạc, giúp giảm phụ thuộc vào mạng lưới trạm sạc cho các chuyến đi xuyên tỉnh hoặc xuyên quốc gia.
Thách thức kỹ thuật cần vượt qua
Một trong những vấn đề lớn nhất là ảnh hưởng của hơi nước và khí CO₂ trong không khí đến phản ứng hóa học bên trong pin, làm giảm độ ổn định, tuổi thọ và an toàn. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cần giải quyết bài toán về vật liệu điện cực, bảo vệ hệ thống, hiệu suất dài hạn và chi phí sản xuất quy mô lớn.
CATL: tín hiệu đáng chú ý cho ngành
Việc CATL đưa pin lithium-air vào chiến lược nghiên cứu dài hạn được xem là tín hiệu quan trọng. Với kinh nghiệm thương mại hóa thành công các công nghệ như pin natri-ion và pin Qilin, nhà sản xuất Trung Quốc đang nhắm tới nền tảng năng lượng hoàn toàn mới cho giao thông điện hóa. Nếu các nút thắt kỹ thuật được tháo gỡ trong thập niên 2030, pin lithium-air có thể đưa xe điện tiến gần hiệu suất của xe chạy xăng, mở ra chương mới cho cuộc đua năng lượng sạch toàn cầu.
