Gần đây, Hiệp hội Kỹ sư ô tô Trung Quốc công bố tiêu chuẩn nhóm "Phương pháp đánh giá pin thể rắn toàn phần", lần đầu tiên định nghĩa rõ ràng pin thể rắn toàn phần, yêu cầu vận chuyển ion hoàn toàn thông qua chất điện phân rắn, thiết lập ranh giới kỹ thuật nghiêm ngặt với pin điện phân hỗn hợp rắn-lỏng. Tiêu chuẩn được soạn thảo chung bởi Trung tâm thử nghiệm xe mới năng lượng (CATARC) thuộc Trung tâm Công nghệ và nghiên cứu ô tô Trung Quốc cùng hơn 50 tổ chức khác. Việc ban hành tiêu chuẩn này giúp ngăn chặn hiệu quả việc thổi phồng khái niệm, đồng thời cung cấp chỉ số đo lường thống nhất hơn cho phát triển vật liệu, tối ưu quy trình và thích ứng thiết bị.
"Đây giống như việc dựng một tấm gương phản ánh sự thật cho ngành", một chuyên gia trong ngành nhận xét. Trước đây, bất kỳ ai cũng có thể tuyên bố sản phẩm của họ là pin thể rắn, nhưng giờ đã có ranh giới kỹ thuật rõ ràng.
Thị trường vốn phản ứng nhanh chóng. Gần đây, cổ phiếu liên quan đến pin thể rắn hoạt động tích cực, nhiều mã tăng mạnh. Các công ty như Jinlongyu, Great Power Energy, Gotion High-tech và Lingpai Technology chứng kiến mức tăng giá cổ phiếu đáng kể. Tuy nhiên, trong khi cơn sốt vốn bao quanh cổ phiếu pin thể rắn, ngành công nghiệp đang trải qua cuộc đua loại bỏ công nghệ khốc liệt nhất.
Tiêu Chuẩn Mới Thúc Đẩy Bùng Nổ Ngành Pin Thể Rắn
Xét từ góc độ tin tức, sự bùng nổ gần đây của lĩnh vực pin thể rắn không chỉ do việc ban hành tiêu chuẩn trên mà còn liên quan đến một số diễn biến tích cực trong ngành, đặc biệt là thay đổi tích cực từ phía kỹ thuật đến doanh nghiệp.
Về mặt kỹ thuật, Wang Chunyang, nghiên cứu viên tại Phòng thí nghiệm quốc gia về khoa học vật liệu Thẩm Dương thuộc Viện nghiên cứu kim loại, Viện Khoa học Trung Quốc, hợp tác với nhóm quốc tế lần đầu tiên phát hiện nguyên nhân đoản mạch đột ngột trong pin thể rắn ở quy mô nano bằng kính hiển vi điện tử truyền qua tại chỗ. Họ đề xuất biện pháp ứng phó, cung cấp góc nhìn mới về cơ chế hỏng hóc ở quy mô nano của chất điện phân rắn và cơ sở lý thuyết mới cho phát triển pin thể rắn kiểu mới.
Về phía doanh nghiệp, Gotion High-tech thông báo hoàn thành dây chuyền thử nghiệm pin thể rắn toàn phần 0.2GWh, đồng thời ra mắt 6 sản phẩm mới, bao gồm pin bán thể rắn G-Yuan đã được thử nghiệm bởi hơn 4 khách hàng.
Công ty con của Jinlongyu, Công ty TNHH Jinlongyu New Energy (Thâm Quyến), đã ký đơn đặt hàng mua các tế bào pin rắn có mật độ năng lượng cao cho máy bay không người lái với một khách hàng và cho biết nghiên cứu và phát triển pin rắn và các vật liệu then chốt liên quan của công ty đã đạt được một số tiến bộ nhất định, với một số vật liệu đã được gửi đến khách hàng để đánh giá...
Theo thống kê của Securities Times·Data Bao ngày 28 tháng 5, mức tăng trung bình từ đầu năm đến nay của các cổ phiếu trong lĩnh vực pin rắn là 5,32%, với Jinlongyu, Shanghai Xiba, Sanxiang New Materials, Tập đoàn Ô tô GSP và bảy cổ phiếu khác dẫn đầu về mức tăng, tất cả đều tăng hơn 30%. Ngoài ra, kể từ tháng 5, gần 20 cổ phiếu khái niệm pin rắn đã chứng kiến dòng vốn đòn bẩy, với BYD và Gotion High-tech dẫn đầu về mua vào vốn đòn bẩy ròng lần lượt là 1,02 tỷ nhân dân tệ và 152 triệu nhân dân tệ. Các công ty như Cnano Technology, Ronbay Technology, Lead Intelligent Equipment và Easpring Technology cũng chứng kiến sự gia tăng đáng kể về vốn ký quỹ.
Battery.com.cn lưu ý rằng gần đây, tiêu chuẩn bắt buộc quốc gia mới về an toàn pin điện, GB 38031-2025 "Yêu cầu an toàn đối với pin kéo của xe điện" đã được Cục Quản lý Thị trường Nhà nước và Cục Tiêu chuẩn hóa Trung Quốc phê duyệt và ban hành. Tiêu chuẩn này sẽ chính thức có hiệu lực vào ngày 1 tháng 7 năm 2026. Tiêu chuẩn này sửa đổi ba thử nghiệm nghiêm ngặt: bảo vệ chống cháy nổ, va chạm đáy và chu kỳ sạc nhanh, và yêu cầu pin "không bắt lửa hoặc phát nổ".
Việc ban hành tiêu chuẩn quốc gia mới không chỉ là một phản ứng đối với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp xe điện năng lượng mới mà còn là một động lực quan trọng để thúc đẩy đổi mới công nghệ trong lĩnh vực này. Việc sửa đổi các tiêu chuẩn liên quan không nhằm loại bỏ một số doanh nghiệp pin, nhưng nếu năng lực sản phẩm của một số công ty không thể theo kịp với nhịp độ phát triển của thời đại, thì sự tồn tại của những công ty mạnh là một kết quả bình thường. Sự kiện này đánh dấu một giai đoạn quan trọng cho sự chuyển đổi của ngành công nghiệp pin điện từ "số lượng" sang "chất lượng".
Trong khi đó, các yêu cầu an toàn nghiêm ngặt của tiêu chuẩn quốc gia mới đóng vai trò là động lực trực tiếp cho quá trình công nghiệp hóa pin rắn. Ví dụ, thử nghiệm chạy nhiệt đòi hỏi các gói pin không được cháy hoặc nổ sau khi chạy nhiệt. Các pin lỏng truyền thống đạt được điều này bằng cách thêm các lớp cách nhiệt, vật liệu chống cháy và các "phụ gia" khác, trong khi pin rắn có phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng hơn, khả năng chịu nhiệt tốt hơn và điện phân rắn của chúng có khả năng chịu nhiệt độ cao, không cháy và tính cách điện tốt, tự nhiên đáp ứng được yêu cầu này.
Phân tích trước đây của Công ty Chứng khoán Vạn Liên chỉ ra rằng việc nâng cấp các tiêu chuẩn an toàn trong tiêu chuẩn quốc gia mới sẽ tăng cường hơn nữa tính cấp bách của nhu cầu về pin rắn và đẩy nhanh quá trình công nghiệp hóa. Thời gian thực hiện tiêu chuẩn quốc gia mới gần với thời gian sản xuất hàng loạt dự kiến của pin rắn, dự kiến sẽ tăng tỷ lệ áp dụng pin rắn trong các mẫu xe mới.
Tổ chức nghiên cứu EVTank dự đoán rằng pin rắn toàn phần sẽ đạt được sản xuất hàng loạt quy mô nhỏ vào năm 2027 và đạt được mức vận chuyển quy mô lớn hơn vào năm 2030, với tổng lượng vận chuyển pin rắn trên toàn cầu đạt 614,1 GWh, trong đó tỷ lệ pin rắn toàn phần sẽ gần 30%.
Sự Thật Đằng Sau Ngành Công Nghiệp Pin Rắn Đang Bùng Nổ và Đang Gặp Khó Khăn
"Các nhà đầu tư mong muốn thấy những viên pin này được lắp đặt trên xe vào ngày mai, nhưng trên thực tế, chúng ta vẫn đang phải vật lộn với điện trở giao diện."
Hiện nay, kỳ vọng trong ngành về tốc độ thương mại hóa công nghệ pin rắn đã tăng lên. Tuy nhiên, con đường không được thuận lợi như tưởng tượng và quá trình công nghiệp hóa pin rắn vẫn phải đối mặt với nhiều vấn đề và thách thức.
Một số người trong ngành đã tuyên bố rằng thời gian sản xuất hàng loạt pin rắn toàn phần của các nhà sản xuất pin chính thống thường sẽ vào khoảng năm 2027, nhưng thời điểm này chỉ có thể được coi là thời điểm đạt được thành tựu kỹ thuật, không phải thời điểm thương mại hóa. Hiện nay, trọng tâm cốt lõi của hầu hết các doanh nghiệp nằm ở nghiên cứu và phát triển công nghệ. Chỉ sau khi đạt được những đột phá công nghệ và tăng nhanh năng lực sản xuất, họ mới xem xét giảm chi phí trên toàn chuỗi công nghiệp.
Do đó, mặc dù pin rắn có những ưu điểm đáng kể về an toàn và mật độ năng lượng, nhưng ở giai đoạn này, công nghệ và chi phí vẫn là những trở ngại lớn đối với việc thương mại hóa pin rắn.
Một mặt, có sự tích tụ vốn và cổ tức chính sách, mặt khác, lại có những thách thức về giao diện. Đối mặt với khoảng cách công nghệ phía trước, ngành công nghiệp đang tích cực thúc đẩy phát triển pin bán rắn như một giải pháp chuyển tiếp.
Theo dữ liệu của EVTank, lượng xuất xưởng pin rắn toàn cầu đạt 5,3 GWh vào năm 2024, tăng đáng kể 4,3 lần so với cùng kỳ năm trước. Tất cả những pin này đều là pin bán rắn, chủ yếu được sản xuất bởi các doanh nghiệp Trung Quốc. Trong số các tuyến đường công nghệ chính, điện phân polymer và điện phân oxit chủ yếu được sử dụng trong pin bán rắn hiện nay, trong khi điện phân sunfua và halogenua chủ yếu được dùng cho pin toàn rắn trong tương lai, với một phần nhỏ được sử dụng để pha trộn trong pin bán rắn. Năm 2024, điện phân polymer và oxit chiếm hơn 98% lượng xuất xưởng tại Trung Quốc, với một lượng nhỏ điện phân sunfua và halogenua được sử dụng.
EVTank dự đoán rằng với sự công nghiệp hóa dần dần của pin toàn rắn, tỷ lệ điện phân sunfua trong lượng xuất xưởng sẽ tăng dần. Dự kiến đến năm 2030, tỷ lệ điện phân sunfua trong lượng xuất xưởng sẽ đạt 29,5%, với thị phần của chúng trong điện phân pin toàn rắn đạt 65%.
Theo được biết, chuỗi công nghiệp pin rắn của Trung Quốc đã có bức tranh cạnh tranh rõ ràng.
Trong số các doanh nghiệp pin đã thành lập, CATL đang phát triển công nghệ điện phân polymer + sunfua tổng hợp; BYD cam kết tích hợp công nghệ pin lưỡi dao với sunfua; Ganfeng Lithium đã hình thành bố cục toàn diện trên toàn bộ chuỗi pin rắn, sở hữu khả năng nghiên cứu và phát triển (R&D) và sản xuất trong các lĩnh vực then chốt như điện phân sunfua và nguyên liệu thô, điện phân oxit và các thành phần quan trọng khác của pin rắn.
Các doanh nghiệp mới nổi chủ yếu bao gồm các công ty như WELION New Energy, Qingtao Energy và Tailan New Energy, nhằm thúc đẩy lắp đặt pin bán rắn và dần dần đạt được R&D và sản xuất pin toàn rắn.
EVTank kết luận trong sách trắng của mình rằng pin rắn đang phát triển với đà không thể ngăn cản, trở thành một chiến trường mới cho sự cạnh tranh trong lĩnh vực năng lượng mới. Các doanh nghiệp và các nền tảng R&D lớn đang không ngừng giải quyết các vấn đề hiện có của pin rắn: ví dụ, cải thiện vận chuyển ion thông qua các phương pháp như nhuộm và kỹ thuật giao diện; và giảm thiểu sự phát triển của tinh thể lithium dendrite thông qua việc sử dụng các chất phụ gia, lớp phủ và thiết kế cấu trúc. Ngoài ra, với sự ra đời của trí tuệ nhân tạo, mô hình R&D vật liệu đang được chuyển đổi, nâng cao đáng kể hiệu quả R&D của pin toàn rắn và tăng khả năng công nghiệp hóa sớm của chúng.
Đáng nói là để nắm bắt các cơ hội công nghệ thế hệ tiếp theo, các quốc gia như Nhật Bản, Mỹ và Châu Âu đã đặt ra các mục tiêu chiến lược dài hạn cho pin bằng cách ban hành các chính sách liên quan. Pin toàn rắn cũng đang phải đối mặt với sự cạnh tranh khốc liệt từ các gã khổng lồ pin nước ngoài.
Theo báo cáo của truyền thông nước ngoài, vào ngày 20 tháng 5, Tập đoàn BMW đã công bố việc chính thức khởi động thử nghiệm đường bộ tại Munich cho mẫu xe thử nghiệm BMW i7 đầu tiên trên thế giới được trang bị pin toàn rắn (ASSB). Mẫu BMW i7 đang được thử nghiệm được trang bị các tế bào pin toàn rắn cỡ lớn do Solid Power cung cấp, sử dụng điện giải sunfua.
Do đó, từ góc độ chiến lược, việc phát triển pin rắn không chỉ là theo xu hướng, mà còn là con đường cần thiết để làm chủ cốt lõi của sự phát triển năng lượng mới trong tương lai. Điều này đòi hỏi các tổ chức nghiên cứu và doanh nghiệp tập trung vào các đột phá công nghệ, nắm bắt cơ hội của chu kỳ lặp lại công nghệ và duy trì sự bất khả chiến bại trong các chu kỳ công nghiệp luôn thay đổi.
Kết luận:
Được thúc đẩy bởi các tiêu chuẩn quốc gia mới, pin bán rắn, với tư cách là một công nghệ chuyển tiếp, có thể dẫn đầu trong sản xuất hàng loạt và được áp dụng trong các loại xe điện cao cấp, nền kinh tế tầm thấp và các lĩnh vực khác. Tuy nhiên, việc thương mại hóa quy mô lớn pin toàn rắn vẫn cần một thời gian cho ngành công nghiệp.
Giữa sự cường điệu hóa của vốn và các đột phá công nghệ, ngành công nghiệp cần phải tỉnh táo. Giá trị cuối cùng của pin rắn không nằm ở sự cường điệu hóa các khái niệm, mà nằm ở việc chúng có thể thực sự giải quyết các điểm đau của người dùng và thúc đẩy ngành công nghiệp năng lượng mới hướng tới sự an toàn toàn diện và tầm vận hành không phải lo lắng.
Cách mạng công nghệ pin này không chỉ liên quan đến bản thân pin mà còn sẽ định hình lại toàn bộ chuỗi công nghiệp. Ví dụ, sự nổi lên của các lĩnh vực mới như thiết bị điện cực khô và thiết bị định hình và phân loại điện áp cao, cũng như sự bùng nổ của các lĩnh vực chuyên biệt như chế biến kim loại lithium và vật liệu điện phân rắn, đang nuôi dưỡng những gã khổng lồ công nghiệp mới. Trong khi đó, pin rắn cũng sẽ định vị một vị trí mới cho “Sản xuất tại Trung Quốc” trong làn sóng trung hòa carbon toàn cầu.
