General Motors hợp tác với LG phát triển pin LMR không dùng cobalt, hứa hẹn xe điện đạt tầm hoạt động 644 km với chi phí thấp hơn. Công nghệ này sẽ ra mắt vào năm 2028.
Công nghệ pin đột phá từ GM
General Motors (GM) vừa công bố hợp tác với LG Energy Solution để phát triển pin lithium manganese-rich (LMR) cho các dòng xe điện SUV và bán tải. Loại pin mới này được đánh giá an toàn hơn, có mật độ năng lượng cao hơn và chi phí thấp hơn so với công nghệ hiện tại. GM đặt mục tiêu trở thành hãng xe đầu tiên ứng dụng pin LMR, với kế hoạch sản xuất thương mại tại Mỹ từ năm 2028.
Trong khi đó, Ford cũng tuyên bố sẽ sử dụng pin LMR, nhưng phải đến năm 2030. GM đã chế tạo khoảng 300 mẫu pin LMR kích thước lớn tại Trung tâm Đổi mới Pin Wallace. Andrew Oury, kỹ sư pin của GM, hài hước chia sẻ: “Chúng tôi đùa rằng nguyên liệu này rẻ như đất”, ám chỉ việc sử dụng mangan dồi dào và giá thấp.
Loại bỏ cobalt, giảm chi phí
Pin xe điện hiện nay thường sử dụng cathode NCM (niken, cobalt, mangan). Cobalt là thành phần đắt đỏ nhất và thường được khai thác trong điều kiện gây tranh cãi về nhân quyền, khiến nó bị gọi là “kim cương máu của pin”. GM, cùng với các hãng như Tesla, đang nỗ lực loại bỏ cobalt. Pin LMR sử dụng tỷ lệ mangan cao hơn, giúp tăng dung lượng và giảm chi phí.
Pin LMR có thiết kế prismatic, dạng hộp phẳng, giúp tối ưu không gian và đơn giản hóa quá trình sản xuất so với pin hình trụ. Với mật độ năng lượng cao hơn, GM cho biết pin LMR có thể giúp xe điện đạt tầm hoạt động lên đến 644 km, vượt xa các dòng xe Chevy và Cadillac hiện tại với tầm hoạt động 483-515 km.
Hướng tới xe điện giá rẻ
Giảm chi phí xe điện là thách thức lớn của ngành công nghiệp ô tô. Theo Kurt Kelty, Phó Chủ tịch mảng pin của GM, “Tốc độ tăng trưởng xe điện phụ thuộc vào việc giảm chi phí nhanh chóng”. Pin chiếm 30-40% giá thành xe điện, và pin LMR là đòn bẩy quan trọng để hạ giá bán, mang lại lợi ích trực tiếp cho người tiêu dùng.
Pin LMR sẽ được sản xuất bởi Ultium Cells, liên doanh giữa GM và LG. Quá trình thử nghiệm trước sản xuất dự kiến bắt đầu cuối năm 2027 tại Trung tâm Phát triển Pin của GM ở Warren, Michigan và cơ sở của LG. Năm ngoái, GM đã bán cổ phần nhà máy pin ở Lansing cho LG, tập trung vào nghiên cứu và phát triển.
Thách thức và triển vọng
Dù tiềm năng lớn, pin LMR đối mặt với một số thách thức. Vật liệu LMR có thể bị hao hụt dung lượng, làm giảm tầm hoạt động hoặc ảnh hưởng đến độ ổn định nhiệt. GM khẳng định đã nhận thức được vấn đề và tự tin có thể cải tiến quy trình sản xuất để giảm thiểu rủi ro. Các kỹ sư của hãng cho biết pin LMR hoạt động tương đương với pin niken cao cấp thế hệ đầu, kể cả trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt.
Trong bối cảnh cuộc chiến thương mại của Tổng thống Donald Trump có thể làm tăng giá nguyên liệu từ Trung Quốc – nơi sản xuất hơn 70% pin lithium-ion toàn cầu – GM nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nội địa hóa chuỗi cung ứng. Kelty cho biết: “Chúng tôi dự kiến tăng tỷ lệ nguyên liệu nội địa từ nay đến năm 2028, và LMR là một phần trong chiến lược đó”.
Với hơn một thập kỷ nghiên cứu pin LMR, GM đang khẳng định vị thế tiên phong. Công nghệ này không chỉ giúp hãng cạnh tranh với các đối thủ mà còn góp phần định hình tương lai xe điện giá rẻ và hiệu quả. Pin LMR là minh chứng cho nỗ lực của GM trong việc mang đến phương tiện sạch, bền vững và phù hợp với người dùng.