Bài toán sạc nhanh xe điện là động lực đưa nghiên cứu pin vào thực tế

Giáo sư Khalil Amine - nhà khoa học vật liệu tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne, Mỹ - trình bày trong phiên họp sáng 19/12. Ảnh: VinFuture.

Nhu cầu sạc đầy pin xe điện trong thời gian ngắn chính là một trong những động lực thúc đẩy ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn, giáo sư Khalil Amine - nhà khoa học vật liệu tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne, Mỹ - nói ngày 19/12, trong tọa đàm “Vật liệu mới cho tương lai lưu trữ năng lượng”, thuộc chuỗi sự kiện được tổ chức trước thềm lễ trao giải Khoa học công nghệ VinFuture.

"Ai cũng mong sạc đầy pin xe trong thời gian ngắn nên sạc nhanh có thể là động lực để có giải pháp giúp xe tăng hiệu suất sạc nhưng vẫn an toàn", ông Amine nói.

"Sạc nhanh còn có thể dẫn tới tăng nhiệt. Nên đó cũng là cơ hội để ta tiếp tục tìm hiểu thách thức vừa sạc nhanh vừa an toàn", vị giáo sư nói.

Cũng trong sự kiện, ông Amine cùng các nhà khoa học khác đã thảo luận về chủ đề phát triển và lưu trữ năng lượng bền vững, trong đó gồm vật liệu pin, lưu trữ năng lượng điện quy mô lớn, công nghệ tái chế pin, cũng như tương lai của năng lượng hydro.

Hướng đi cho tương lai

Theo giáo sư Amine, rào cản chính trong quá trình điện hóa và lưu trữ chính là chi phí. Để chi phí thấp hơn, các nhà khoa học cần hướng tới giảm kích cỡ pin và đồng thời đảm bảo khả năng trữ điện lớn hơn.

Giải pháp của ông Amine là tăng mức độ giá trị điện phân, điện cực, phủ điện cực ion giúp tăng năng lượng, cải thiện vòng đời sử dụng.

Trong khi đó, gần đây, giáo sư Linda Faye Nazar - giảng viên khoa Hóa học và khoa Kỹ thuật Hóa học của Đại học Waterloo (Canada) - quan tâm tới pin thể rắn và pin không khí. Bà còn cho biết hiện có nhiều nghiên cứu về lĩnh vực pin sử dụng natri hay pin lithium sulfur.

Giáo sư Linda Faye Nazar - giảng viên khoa Hóa học và Khoa Kỹ thuật Hóa học của Đại học Waterloo - trao đổi sáng 19/12. Ảnh: VinFuture.

“Pin lithium sulfur kết hợp giữa lỏng và rắn có thể là xu hướng mới tương lai, khi định giá trên thị trường của mô hình này hiện rất cao”, bà nói, cho biết thêm việc kết hợp thử nghiệm giữa lỏng và rắn cần tính tới giải pháp ổn định.

Ngoài ra, bà Nazar cũng đề cập tới giải pháp pin lithium sulfur thể rắn hoàn toàn. “Đây sẽ là bước tiếp nối mở ra giải pháp mới”, vị giáo sư nhận định.

Hai nhà khoa học cũng nói tới các vật liệu kim loại là xu hướng chính trong các cực của hệ thống pin từ 2025 tới 2030.

Với năm 2025, bà Nazar cho rằng thế giới sẽ tăng sử dụng niken và giảm cobalt. Tới năm 2030, giáo sư kỳ vọng sẽ có công nghệ thế hệ mới với các vật liệu như natri, pin thể rắn hoàn toàn hoặc pin sulfur.

Trong khi đó, ông Amine cho rằng trong 2-3 năm tới, xu hướng sẽ không có nhiều thay đổi, ngoài khả năng giảm sử dụng cobalt do vấn đề nguồn lao động khai thác. Còn trong vấn đề xe điện, giáo sư nói vật liệu silicon sẽ xâm nhập thị trường.

“Tới năm 2030, tôi cho rằng sẽ có xu hướng dùng pin rắn hoàn toàn. Tuy nhiên, trước đó, chúng ta cũng cần kiểm nghiệm chu trình pin và cần nhiều thời gian cho việc này”, ông nói thêm.

Tạo sân chơi bình đẳng

Đề cập tới việc khuyến khích sản xuất các loại năng lượng tái tạo, giáo sư Daniel Kammen - thuộc Đại học California, Berkeley (Mỹ) - cho rằng cần có chính sách công và quy định pháp lý khuyến khích sử dụng nguồn năng lượng sạch có pin, để tích trữ năng lượng dư thừa.

Trong khi đó, theo ông Brian Dillard - Giám đốc Chiến lược Công nghệ và Tăng trưởng tại VinES, nhằm kích hoạt nghiên cứu phát triển lưu trữ năng lượng, chính phủ các nước có thể áp dụng chính sách ưu đãi về thuế cho xe điện.

“Tôi nghĩ đây là hướng đi đúng đắn để tạo sân chơi bình đẳng và công bằng cho tất cả, đặc biệt là người đi tiên phong”, ông nhận định.

Quang cảnh phiên 2 về "Vật liệu mới cho tương lai lưu trữ năng lượng" diễn ra sáng 19/12. Ảnh: VinFuture.

Tuy nhiên, dù việc ứng dụng lưu trữ năng lượng đang phát triển, lĩnh vực này vẫn chưa được quan tâm đúng mức. Do đó, cần phải có những biện pháp thu hút quan tâm đầu tư từ chính phủ và viện nghiên cứu, trường học.

Từ góc độ nhà khoa học, ông Kammen cho rằng có thể lồng ghép vào ngành sẵn có như năng lượng Mặt Trời, điện gió để khai thác chung, từ đó xây dựng quan hệ đối tác.

Với giáo sư Amine, ông cho rằng cần tránh hiện tượng độc quyền tại các nước đang phát triển về lĩnh vực pin tích năng. Trong khi đó, ông Dillard nói cần phải tạo ra thị trường năng lượng để từ đó doanh nghiệp chú trọng đầu tư và có nguồn huy động lớn hơn, dẫn tới chính phủ quan tâm hơn.

Về vấn đề này, giáo sư Sir Richard Henry Friend - Giám đốc chương trình Winton về vật lý bền vững của Trung tâm Maxwell thuộc Đại học Cambridge, Anh - cho rằng cần hợp tác chặt chẽ với phía doanh nghiệp.

“Chúng ta cần xem họ gặp vấn đề gì. Tôi nghĩ điều này rất quan trọng, bởi khi biết nhu cầu thì công trình mới có định hướng nghiên cứu. Mọi thứ không chỉ dừng ở nghiên cứu khoa học cơ bản, mà còn thêm cơ sở bối cảnh phù hợp nhu cầu đưa ra từ doanh nghiệp", ông kết luận.

Doanh nghiệp Bỉ ‘đầu tư xanh’ vào Việt Nam sẽ được hưởng ưu đãi Với những lĩnh vực như phát triển kinh tế xanh, kinh tế số, áp dụng công nghệ cao… doanh nghiệp Bỉ nếu đầu tư vào Việt Nam sẽ được hưởng những cơ chế ưu đãi của Chính phủ. 06:16 16/12/2022

Thủ tướng: Việt Nam ưu tiên chuyển đổi xanh, kinh tế số “Chuyển đổi xanh, kinh tế tuần hoàn, kinh tế số, đổi mới sáng tạo… là những lĩnh vực ưu tiên, trọng tâm của Việt Nam trong giai đoạn hiện nay”, Thủ tướng nói. 22:16 10/12/2022