Nippon Shokubai phát triển pin kẽm thay thế pin lithium-ion

Nippon Shokubai đang lên kế hoạch tăng quy mô sản xuất thiết bị phân tách - thành phần chính trong pin kẽm vào đầu năm 2024. Động thái nhằm thúc đẩy việc phát triển pin kẽm như một giải pháp thay thế mới cho pin lithium-ion trong tương lai.

Theo Nippon Shokubai, pin kẽm được kỳ vọng sẽ khắc phục điểm yếu của các loại pin sạc phổ thông hiện nay. Tuy nhiên, việc sản xuất hàng loạt thiết bị phân tách cho pin kẽm vẫn còn hiếm và bước đi này của tập đoàn có thể mang lại sự thúc đẩy lớn cho chuỗi cung ứng, giúp phổ biến phương án lưu trữ chi phí thấp cho năng lượng tái tạo.

Trong các loại pin phổ thông hiện nay, pin lithium-ion có mật độ năng lượng cao nên thích hợp cho các ứng dụng như xe điện, nhưng cũng có nguy cơ cháy nổ cao. Pin nickel kim loại hydrua an toàn hơn nhưng lại có mật độ năng lượng thấp. Pin lithium-ion cũng tiềm ẩn những rủi ro về chuỗi cung ứng liên quan đến vấn đề địa chính trị. Trong khi đó, kẽm là nguyên liệu phổ biến trên khắp thế giới và các cục pin (cell pin) càng lớn thì chi phí sản xuất pin kẽm càng rẻ. Điều này làm pin kẽm trở thành một lựa chọn tiềm năng với chi phí thấp cho các dự án năng lượng tái tạo đòi hỏi dung lượng lưu trữ lớn.

Tuy nhiên, vấn đề hiện nay với pin kẽm là tìm cách cải thiện sự suy giảm chức năng nhanh sau các chu kỳ sạc. Nippon Shokubai đã giải quyết vấn đề này bằng cách phát triển các thiết bị phân tách giúp giảm sự tích tụ tinh thể trên các điện cực của pin kẽm, vốn là nguyên nhân làm giảm hiệu suất.

Hiện nay Nippon Shokubai đã bắt đầu cung cấp thiết bị phân tách cho một số nhà sản xuất trong và ngoài nước để thử nghiệm và đặt mục tiêu bắt đầu sản xuất quy mô lớn vào đầu năm 2024. Tập đoàn cũng cho biết, pin lithium-ion có thể xả hết cùng một lúc ở công suất cao, trong khi pin kẽm phù hợp hơn cho các ứng dụng cần xả một lượng không đổi trong thời gian dài.

Nhóm nghiên cứu Fuji Keizai dự báo thị trường pin sạc sử dụng trong năng lượng tái tạo và các hệ thống lưu trữ năng lượng khác sẽ tăng lên khoảng 36,4 tỷ USD vào năm 2035, gần gấp 4 lần so với năm 2021. Pin lithium-ion hiện chiếm khoảng 80% trong tổng số.

Tuy nhiên, với lượng dự trữ và khai thác lithium hiện tại, một số nhà phân tích cho rằng pin lithium-ion sẽ khó đáp ứng tất cả nhu cầu tiềm năng về pin sạc, và kẽm được coi là một lựa chọn để giảm sự phụ thuộc của ngành vào lithium.