Northvolt đột phá trong sản xuất pin natri-ion lưu trữ năng lượng

Công ty khởi nghiệp Thụy Điển Northvolt tuyên bố đã tạo ra bước đột phá trong công nghệ pin natri-ion mới dùng để lưu trữ năng lượng, qua đó có thể giảm thiểu sự phụ thuộc vào Trung Quốc trong quá trình chuyển đổi xanh.

Northvolt, hiện được hỗ trợ bởi Volkswagen, BlackRock và Goldman Sachs, đã phát triển loại pin natri-ion không chứa lithium, cobalt hoặc nickel - những kim loại quan trọng mà các nhà sản xuất phải tranh giành để có được, dẫn đến giá cả biến động.

Pin natri-ion được coi là sự thay thế rẻ hơn và an toàn hơn cho pin lithium-ion được sử dụng rộng rãi để lưu trữ năng lượng, do hoạt động tốt hơn ở cả nhiệt độ rất cao và thấp.

Peter Carlsson, Giám đốc điều hành và đồng sáng lập của Northvolt, cho rằng công nghệ mới có thể trị giá hàng chục tỷ USD, khi công nghệ này mở ra các khu vực như Trung Đông, châu Phi và Ấn Độ để lưu trữ năng lượng chạy bằng pin cho con người.

Ông Carlson ước tính rằng, trong 10 năm tới, lượng đặt hàng lưu trữ năng lượng đối với pin natri-ion có thể “ngang bằng hoặc năng lớn hơn danh mục pin hiện tại” dành cho xe điện (pin lithium-ion). Ông nói thêm: “Chúng tôi không quá phụ thuộc vào một số chuỗi cung ứng chiến lược mà Trung Quốc đã tạo ra một cách rất hiệu quả”.

Northvolt được xem là niềm hy vọng lớn nhất hiện nay của châu Âu để cạnh tranh với các hãng sản xuất pin thống trị Trung Quốc, Hàn Quốc và Nhật Bản. Công ty đã bắt đầu sản xuất pin lithium-ion cho ô tô và xe tải tại một nhà máy tại Thụy Điển và có kế hoạch mở thêm ba nhà máy ở Canada, Đức và Thụy Điển.

Northvolt cho biết họ hiện đã xác nhận pin natri-ion ở mức tới hạn là 160 Wh/kg, mật độ năng lượng gần bằng mật độ năng lượng của loại pin lithium-ion thường được sử dụng để lưu trữ năng lượng. Pin lithium-ion dùng trong xe điện có mật độ năng lượng lên tới khoảng 250-300Wh/kg, trong khi loại pin thường được sử dụng trong bộ lưu trữ năng lượng có mật độ năng lượng khoảng 180Wh/kg.

Các chuyên gia bên ngoài cho rằng Northvolt đã tiến xa hơn nhiều đối thủ Trung Quốc như CATL, nhà sản xuất pin lớn nhất thế giới, sử dụng oxit chứa các kim loại như niken, coban hoặc mangan trong pin natri-ion của họ. Việc sử dụng kim loại khiến chúng đắt hơn và kém an toàn hơn vì chúng có thể bắt lửa ở nhiệt độ thấp hơn.

Thay vào đó, pin natri-ion của Northvolt sử dụng màu xanh Phổ, một chất màu được sử dụng lần đầu tiên vào thế kỷ 18 để tạo ra sơn màu xanh lam và tiềm năng của nó đối với pin lần đầu tiên được phát hiện bởi người đoạt giải Nobel hóa học John Goodenough.

Northvolt hy vọng sẽ cung cấp những mẫu đầu tiên cho khách hàng vào năm tới và sẽ đạt sản lượng toàn diện vào cuối thập kỷ này. Ngoài ra, Northvolt cũng sẽ cần xây dựng thêm các nhà máy mới cùng với 4 nhà máy mà họ hiện đã lên kế hoạch sản xuất pin lithium-ion cho xe điện.

Bà Iola Hughes, Giám đốc nghiên cứu của công ty tư vấn pin Rho Motion cho biết: “Việc trở thành công ty đầu tiên ngoài Trung Quốc đầu có sản phẩm pin natri-ion được chứng nhận để lưu trữ năng lượng là rất quan trọng”.

Nhưng bà Hughes nói rằng, sự thành công tiềm tàng của pin natri-ion sẽ phụ thuộc vào giá pin lithium, vốn đã giảm trong những tháng gần đây, và vào việc các nhà sản xuất như Northvolt có thể mở rộng quy mô công nghệ mới nhanh như thế nào.

Bà nói về các tập đoàn Trung Quốc sản xuất pin natri-ion: “Các nhà đầu tư kém nhiệt tình hơn năm ngoái và một số hoạt động phát triển chuỗi cung ứng natri-ion trong tương lai có thể bị trì hoãn hoặc thậm chí bị hủy bỏ. Giá pin lithium-ion thấp đã làm cho lợi ích chi phí của pin natri-ion trở nên ít rõ ràng hơn”.

Tuy nhiên, Northvolt tin rằng giá pin lithium-ion là một chuẩn mực không đáng tin cậy do giá biến động liên tục.

Ông Carlson cho biết, pin natri-ion sẽ rẻ hơn khoảng 1/4 so với pin lithium-ion thường được sử dụng trong bộ lưu trữ năng lượng, vốn rẻ hơn pin dùng trong ô tô điện. Việc thay thế than chì bằng carbon cứng cũng sẽ làm giảm lượng khí thải carbon của pin natri-ion mới, trong khi nó có thể chịu được mức tiếp xúc nhiệt gấp ba lần so với pin lithium-ion. Ông nói: “Sự kết hợp giữa khả năng tản nhiệt, chi phí và khía cạnh bền vững khiến chúng tôi rất lạc quan về khả năng của công nghệ này… Đây thực sự là một cơ hội lớn cho các khu vực như Trung Đông, châu Phi và Ấn Độ”.