Trong cuộc đua toàn cầu hướng tới giao thông xanh, pin xe điện đã trở thành tâm điểm cạnh tranh chiến lược. Công nghệ pin không chỉ quyết định phạm vi hoạt động, chi phí và độ an toàn của xe điện, mà còn là yếu tố then chốt giúp các tập đoàn và quốc gia xác lập vị thế trong kỷ nguyên năng lượng mới. Hiện nay, cuộc đua phát triển pin xe điện đang chứng kiến cả sự đột phá công nghệ lẫn cạnh tranh địa chính trị khốc liệt.

Cuộc tái định hình pin lithium-ion

Hiện nay, phần lớn xe điện sử dụng pin lithium-ion với 2 thành phần hóa học chủ đạo: NMC (nickel-mangan-cobalt) và LFP (lithium-sắt-phốt-phát). Trong khi NMC có mật độ năng lượng cao hơn, thì LFP chi phí lại thấp hơn, bền hơn và an toàn hơn.

Trung Quốc đang dẫn đầu về pin LFP. Hãng BYD với dòng “Blade Battery” đã nâng hiệu năng LFP lên một tầm cao mới, giúp xe đạt tầm hoạt động hơn 500 km trong khi vẫn đảm bảo chi phí hợp lý. Các hãng xe Mỹ như Tesla, Ford, GM - General Motors cũng lần lượt áp dụng LFP cho các dòng xe phổ thông, nhờ lợi thế về giá và độ bền.

Bên cạnh đó, cải tiến vật liệu cũng đang mở ra những khả năng mới. Sử dụng silicon thay vì graphite làm cực âm giúp tăng mật độ năng lượng lên tới 20-40%. Công ty Sila Nanotechnologies (Mỹ) đã phát triển loại anode silicon nano xốp, dự kiến ứng dụng đầu tiên trên xe Mercedes-Benz EQG từ năm 2025. Đây là bước tiến đáng kể trong việc nâng cao hiệu suất pin mà không cần thay đổi cấu trúc tổng thể.

Thế hệ pin mới: thể rắn và natri-ion

Một trong những công nghệ được kỳ vọng nhất hiện nay là pin thể rắn (solid-state). Loại pin này thay thế chất điện phân lỏng bằng chất rắn, tăng đáng kể mật độ năng lượng, độ an toàn và tốc độ sạc. Toyota tuyên bố đã đạt bước đột phá với dòng pin thể rắn có thể sạc đầy trong 10 phút và tầm hoạt động lên tới 1.200km. Hãng dự kiến thương mại hóa sản phẩm vào năm 2027-2028. Nếu đúng như tuyên bố, đây có thể là bước nhảy vọt về công nghệ pin trong thập kỷ này.

Tại Mỹ, các startup như QuantumScape và Solid Power cũng đang phát triển pin thể rắn với sự hậu thuẫn của Volkswagen, Ford và BMW. Dù vẫn còn rào cản về chi phí và khả năng sản xuất hàng loạt, pin thể rắn được xem là tương lai dài hạn của ngành pin xe điện.

Một hướng đi khác là công nghệ pin natri-ion - dùng natri thay vì lithium, vốn có chi phí thấp hơn và nguồn cung dồi dào hơn.. CATL (Contemporary Amperex Technology), nhà sản xuất pin lớn nhất thế giới, đã công bố dòng pin sodium-ion thế hệ mới “Naxtra” có mật độ năng lượng 175 Wh/kg và khả năng sạc nhanh trong 15 phút. Với chi phí nguyên liệu rẻ hơn và khả năng hoạt động tốt trong điều kiện lạnh, pin natri-ion được xem là lựa chọn phù hợp cho xe điện giá thấp và thị trường đang phát triển.

Sạc siêu nhanh: phá vỡ rào cản lớn nhất

Tốc độ sạc luôn là một trong những rào cản khiến người tiêu dùng do dự với xe điện. Tuy nhiên, xu hướng sạc siêu nhanh đang làm thay đổi cuộc chơi của thị trường xe điện.. Công ty StoreDot (Israel) đã phát triển thành công loại pin chỉ sạc trong 5 phút có thể chạy 160 km, dự kiến đạt mốc 3 phút vào năm 2028.

Không chỉ StoreDot, các hãng lớn như Tesla, Porsche, Hyundai cũng đang đầu tư mạnh vào công nghệ sạc nhanh và trạm sạc công suất lớn. Khi thời gian sạc rút ngắn xuống ngang mức đổ xăng, tâm lý người dùng sẽ thay đổi đáng kể.

Cuộc đua chuỗi cung ứng: từ pin đến địa chính trị

 Nếu như công nghệ pin là cuộc đua bề nổi, thì chuỗi cung ứng lại là “mặt trận ngầm” không kém phần quan trọng. Hiện nay, Trung Quốc kiểm soát hơn 75% sản lượng pin xe điện toàn cầu nhờ sở hữu toàn bộ chuỗi giá trị từ khai thác khoáng sản, tinh luyện đến sản xuất cell và pack.

Nhà máy Accumotive sản xuất pin ô tô từ năm 2012.

Để đối phó, Mỹ đã ban hành Đạo luật Giảm lạm phát (IRA), khuyến khích sản xuất pin trong nước. Hàng loạt nhà máy “gigafactory” được công bố tại Ohio, Michigan và Nevada, trong đó có các liên doanh giữa Ford, GM và các đối tác Hàn Quốc hoặc Trung Quốc. Ford hợp tác với CATL xây dựng nhà máy pin LFP tại Michigan, dự kiến vận hành từ năm 2026.

Châu Âu cũng đang nỗ lực xây dựng ngành pin nội địa, nhưng gặp thách thức về chi phí và nguồn nguyên liệu. Một số startup như Northvolt (Thụy Điển) gặp khó khăn tài chính, trong khi phần lớn các hãng vẫn phải nhập khẩu pin hoặc nguyên liệu từ châu Á.

Việt Nam: chính sách chuyển mình và cơ hội bứt phá

Tại Việt Nam, quyết tâm thúc đẩy giao thông xanh thể hiện rõ qua chính sách mới. Theo Chỉ thị 20/CT-TTg ngày 12/7/2025, Thủ tướng yêu cầu Hà Nội cấm xe máy xăng trong khu vực Vành đai 1 từ ngày 1/7/2026. Lộ trình tiếp theo sẽ mở rộng sang Vành đai 2 vào năm 2028 và toàn bộ nội thành vào 2030.

Chính sách này nhằm giảm ô nhiễm không khí và khuyến khích người dân chuyển sang phương tiện sạch. Tuy nhiên, với hơn 6,5 triệu xe máy đang lưu thông tại Hà Nội, trong đó đa số là xe xăng, lệnh cấm đặt ra nhiều lo ngại về ảnh hưởng sinh kế người lao động, nhất là khi việc chuyển đổi diễn ra quá đột ngột.

Thành phố đã có động thái chuẩn bị, như quy hoạch các trạm sạc, khuyến khích doanh nghiệp phát triển xe máy điện, và dự kiến có các chính sách hỗ trợ tài chính cho người dân đổi xe.

Khách tham quan bên cạnh xe điện VF6 của VinFast tại triển lãm ô tô Gaikindo ở Indonesia ngày 23/7/2025.

Về phía doanh nghiệp, VinFast – doanh nghiệp Việt Nam tiên phong trong lĩnh vực xe điện đang mở rộng sản xuất pin tại Hà Tĩnh và đầu tư vào công nghệ pin LFP, silicon và sạc nhanh. Selex Motors phát triển hệ thống đổi pin nhanh trong 2 phút và hợp tác với các hãng giao hàng lớn để phổ biến xe máy điện trong logistic. Cả hai đều đang xây dựng hệ sinh thái pin - xe - trạm phục vụ thị trường nội địa.

Hiện nay, xe máy điện mới chiếm khoảng 7% thị phần xe hai bánh tại Việt Nam. Nhưng với chính sách cấm xe xăng cùng sự vào cuộc của các doanh nghiệp lớn, tỷ lệ này được kỳ vọng sẽ tăng nhanh trong vòng 3-5 năm tới. Đây là thời điểm bản lề để Việt Nam chuyển mình thành trung tâm giao thông xanh trong khu vực - nơi không chỉ tiêu dùng xe điện, mà còn làm chủ chuỗi giá trị công nghệ pin: từ sản xuất, lưu trữ đến tái chế.

Cuộc đua phát triển pin xe điện đang thay đổi bản đồ công nghệ và năng lượng toàn cầu. Từ vật liệu mới như silicon, natri đến sạc siêu nhanh và pin thể rắn, mỗi bước tiến đều mở ra những khả năng mới. Ai làm chủ được công nghệ và chuỗi cung ứng pin sẽ nắm giữ lợi thế trong thế kỷ 21.

Theo TB VTV