Một đột phá ở định dạng nhỏ vì thế không tự động có nghĩa ô tô điện dùng pin thể rắn đã cận kề. Một cell thử nghiệm có thể chứng minh tiềm năng kỹ thuật, nhưng chưa đủ để chứng minh nhà sản xuất có thể chế tạo hàng triệu cell cỡ lớn cho ô tô với chi phí thương mại khả thi.

Lansing cho thấy LG đang ưu tiên điều gì

Nhà máy mới mở tại Lansing, Michigan, là ví dụ rõ cho thách thức sản xuất mà LG đang tập trung giải quyết. Cơ sở rộng 226 acre, tương đương khoảng 91,5 ha, có vốn đầu tư hơn 2 tỷ USD và được thiết kế để đạt công suất trên 35 GWh mỗi năm khi hoạt động đầy đủ. Nhà máy phục vụ cả thị trường lưu trữ năng lượng lẫn xe điện.

LG đang sản xuất tại đây các cell lithium-ion cỡ lớn thay vì chờ pin thể rắn trưởng thành. Kế hoạch gồm cell lithium sắt phosphate, gọi tắt là LFP, cho hệ thống lưu trữ năng lượng cố định và cell nickel-manganese-cobalt, hay NMC, cho ô tô điện, trong đó có pin dành cho mẫu Toyota Highlander chạy hoàn toàn bằng điện sắp ra mắt.

Cách kết hợp này cho thấy một chiến lược kinh doanh thực tế: sử dụng các hóa học pin và định dạng sản xuất đã có thể phục vụ khách hàng hiện nay, trong khi tiếp tục nghiên cứu pin thể rắn. Với các nhà sản xuất pin, câu hỏi trước mắt không chỉ là hóa học nào có hiệu năng tốt nhất, mà còn là loại nào có thể được sản xuất ổn định, cung ứng tại địa phương và bán với mức giá mà hãng xe cũng như các nhà phát triển hệ thống lưu trữ có thể chấp nhận.

Cải tiến lithium-ion truyền thống là bước đệm

LG cũng đang hợp tác với General Motors để phát triển cell dạng lăng trụ giàu lithium-mangan, gọi tắt là LMR. Hai bên dự kiến bắt đầu sản xuất thương mại tại Mỹ vào năm 2028, sau giai đoạn tiền sản xuất được lên kế hoạch sớm hơn.

GM cho biết các cell này sẽ dành cho xe bán tải điện và SUV cỡ lớn trong tương lai, với mục tiêu đạt quãng đường di chuyển trên 400 dặm, tương đương hơn 640 km, và có chi phí tiến gần mức của pin LFP giá thấp hơn. Theo các thông tin về chương trình, loại hóa học này sử dụng nhiều mangan hơn và ít nickel, cobalt hơn so với các lựa chọn giàu nickel.

LMR không thay thế pin thể rắn. Đây là một hướng giải quyết khác cho cùng áp lực thương mại: tăng quãng đường và giảm chi phí bằng những quy trình sản xuất gần với năng lực hiện tại của ngành pin hơn. LG cũng đang chuẩn bị sản xuất cell hình trụ dòng 46 tại Arizona, cho thấy hãng theo đuổi đồng thời nhiều định dạng lithium-ion có khả năng mở rộng trong lúc bài toán sản xuất pin thể rắn vẫn chưa được giải quyết.

Vì sao các tuyên bố về năm 2027 chưa thể khép lại câu chuyện?

Một số đối thủ đã công bố các mốc thời gian có vẻ sớm hơn dự báo của LG đối với ô tô điện. BYD và CATL cùng nhắm đến sản xuất thử hoặc sản xuất thí điểm pin thể rắn ở quy mô nhỏ vào năm 2027. Geely cũng cho biết sẽ thí điểm đưa công nghệ này lên xe thuộc các thương hiệu của mình trong năm 2027, sau khi hoàn tất xác nhận trong điều kiện thực tế.

Những thông báo đó có ý nghĩa, nhưng từ khóa quan trọng là thí điểm. Dây chuyền thí điểm nhằm xác nhận quy trình ở sản lượng giới hạn; nó không đồng nghĩa với sản xuất hàng loạt cho các mẫu xe phổ thông. Các thông tin về kế hoạch của CATL đặt thời điểm sử dụng đại trà muộn hơn, khoảng năm 2030 hoặc sau đó. Trong khi đó, lịch thí điểm của Geely cũng chưa cho biết khi nào pin thể rắn có thể được sản xuất với chi phí phù hợp ở quy mô lớn cho ngành ô tô.

Các chương trình khác cũng đang lần lượt trải qua giai đoạn thử nghiệm, chế tạo nguyên mẫu, cung cấp mẫu hoặc dự kiến chạy thử trên xe. Mercedes-Benz và BMW đang thử nghiệm pin thể rắn, còn Stellantis đã lên kế hoạch thử nghiệm. Tuy nhiên, những hoạt động này vẫn là quá trình phát triển và xác nhận công nghệ, chưa phải bằng chứng cho thấy đã có thể sản xuất hàng loạt với tỷ lệ đạt chuẩn cao và giá thành cạnh tranh.

Lộ trình thực tế có thể diễn ra theo từng bước

Cách diễn giải thuyết phục nhất từ phát biểu của ông Lee là một lộ trình ứng dụng theo nhiều giai đoạn:

1. Ứng dụng định dạng nhỏ xuất hiện trước. Các thiết bị điện tử nhỏ và thiết bị chuyên dụng có thể tận dụng mật độ năng lượng cao của cell nhỏ trước khi công nghệ sản xuất cỡ lớn cho ô tô sẵn sàng.
2. Dây chuyền thí điểm được mở rộng. Doanh nghiệp có thể dùng sản lượng giới hạn và các xe trình diễn để xác nhận vật liệu, bề mặt tiếp xúc, độ bền cũng như từng bước trong quy trình sản xuất.
3. Ô tô điện đại trà đến sau. Cột mốc quyết định không phải là một nguyên mẫu hay chương trình thí điểm năm 2027, mà là khả năng sản xuất lặp lại các cell lớn với chất lượng và chi phí đáp ứng tiêu chuẩn ngành ô tô.

Quan điểm của LG vì thế thận trọng hơn là mâu thuẫn với các công bố của đối thủ. Công ty không phủ nhận pin thể rắn; LG chỉ tách bạch giữa tiềm năng kỹ thuật và mức độ sẵn sàng công nghiệp.

Nhà máy Lansing cùng các chương trình LMR, LFP, NMC và cell hình trụ đều phản ánh một logic thương mại giống nhau: những cải tiến pin có thể sản xuất ở quy mô lớn nhiều khả năng sẽ định hình phần còn lại của thập kỷ này, còn pin thể rắn cho ô tô điện vẫn phụ thuộc vào việc giải quyết bài toán sản xuất cell cỡ lớn, độ bền và hiệu quả kinh tế.

Một đột phá ở định dạng nhỏ vì thế không tự động có nghĩa ô tô điện dùng pin thể rắn đã cận kề. Một cell thử nghiệm có thể chứng minh tiềm năng kỹ thuật, nhưng chưa đủ để chứng minh nhà sản xuất có thể chế tạo hàng triệu cell cỡ lớn cho ô tô với chi phí thương mại khả thi.

Lansing cho thấy LG đang ưu tiên điều gì

Nhà máy mới mở tại Lansing, Michigan, là ví dụ rõ cho thách thức sản xuất mà LG đang tập trung giải quyết. Cơ sở rộng 226 acre, tương đương khoảng 91,5 ha, có vốn đầu tư hơn 2 tỷ USD và được thiết kế để đạt công suất trên 35 GWh mỗi năm khi hoạt động đầy đủ. Nhà máy phục vụ cả thị trường lưu trữ năng lượng lẫn xe điện.

LG đang sản xuất tại đây các cell lithium-ion cỡ lớn thay vì chờ pin thể rắn trưởng thành. Kế hoạch gồm cell lithium sắt phosphate, gọi tắt là LFP, cho hệ thống lưu trữ năng lượng cố định và cell nickel-manganese-cobalt, hay NMC, cho ô tô điện, trong đó có pin dành cho mẫu Toyota Highlander chạy hoàn toàn bằng điện sắp ra mắt.

Cách kết hợp này cho thấy một chiến lược kinh doanh thực tế: sử dụng các hóa học pin và định dạng sản xuất đã có thể phục vụ khách hàng hiện nay, trong khi tiếp tục nghiên cứu pin thể rắn. Với các nhà sản xuất pin, câu hỏi trước mắt không chỉ là hóa học nào có hiệu năng tốt nhất, mà còn là loại nào có thể được sản xuất ổn định, cung ứng tại địa phương và bán với mức giá mà hãng xe cũng như các nhà phát triển hệ thống lưu trữ có thể chấp nhận.

Cải tiến lithium-ion truyền thống là bước đệm

LG cũng đang hợp tác với General Motors để phát triển cell dạng lăng trụ giàu lithium-mangan, gọi tắt là LMR. Hai bên dự kiến bắt đầu sản xuất thương mại tại Mỹ vào năm 2028, sau giai đoạn tiền sản xuất được lên kế hoạch sớm hơn.

GM cho biết các cell này sẽ dành cho xe bán tải điện và SUV cỡ lớn trong tương lai, với mục tiêu đạt quãng đường di chuyển trên 400 dặm, tương đương hơn 640 km, và có chi phí tiến gần mức của pin LFP giá thấp hơn. Theo các thông tin về chương trình, loại hóa học này sử dụng nhiều mangan hơn và ít nickel, cobalt hơn so với các lựa chọn giàu nickel.

LMR không thay thế pin thể rắn. Đây là một hướng giải quyết khác cho cùng áp lực thương mại: tăng quãng đường và giảm chi phí bằng những quy trình sản xuất gần với năng lực hiện tại của ngành pin hơn. LG cũng đang chuẩn bị sản xuất cell hình trụ dòng 46 tại Arizona, cho thấy hãng theo đuổi đồng thời nhiều định dạng lithium-ion có khả năng mở rộng trong lúc bài toán sản xuất pin thể rắn vẫn chưa được giải quyết.

Vì sao các tuyên bố về năm 2027 chưa thể khép lại câu chuyện?

Một số đối thủ đã công bố các mốc thời gian có vẻ sớm hơn dự báo của LG đối với ô tô điện. BYD và CATL cùng nhắm đến sản xuất thử hoặc sản xuất thí điểm pin thể rắn ở quy mô nhỏ vào năm 2027. Geely cũng cho biết sẽ thí điểm đưa công nghệ này lên xe thuộc các thương hiệu của mình trong năm 2027, sau khi hoàn tất xác nhận trong điều kiện thực tế.

Những thông báo đó có ý nghĩa, nhưng từ khóa quan trọng là thí điểm. Dây chuyền thí điểm nhằm xác nhận quy trình ở sản lượng giới hạn; nó không đồng nghĩa với sản xuất hàng loạt cho các mẫu xe phổ thông. Các thông tin về kế hoạch của CATL đặt thời điểm sử dụng đại trà muộn hơn, khoảng năm 2030 hoặc sau đó. Trong khi đó, lịch thí điểm của Geely cũng chưa cho biết khi nào pin thể rắn có thể được sản xuất với chi phí phù hợp ở quy mô lớn cho ngành ô tô.

Các chương trình khác cũng đang lần lượt trải qua giai đoạn thử nghiệm, chế tạo nguyên mẫu, cung cấp mẫu hoặc dự kiến chạy thử trên xe. Mercedes-Benz và BMW đang thử nghiệm pin thể rắn, còn Stellantis đã lên kế hoạch thử nghiệm. Tuy nhiên, những hoạt động này vẫn là quá trình phát triển và xác nhận công nghệ, chưa phải bằng chứng cho thấy đã có thể sản xuất hàng loạt với tỷ lệ đạt chuẩn cao và giá thành cạnh tranh.

Lộ trình thực tế có thể diễn ra theo từng bước

Cách diễn giải thuyết phục nhất từ phát biểu của ông Lee là một lộ trình ứng dụng theo nhiều giai đoạn:

1. Ứng dụng định dạng nhỏ xuất hiện trước. Các thiết bị điện tử nhỏ và thiết bị chuyên dụng có thể tận dụng mật độ năng lượng cao của cell nhỏ trước khi công nghệ sản xuất cỡ lớn cho ô tô sẵn sàng.
2. Dây chuyền thí điểm được mở rộng. Doanh nghiệp có thể dùng sản lượng giới hạn và các xe trình diễn để xác nhận vật liệu, bề mặt tiếp xúc, độ bền cũng như từng bước trong quy trình sản xuất.
3. Ô tô điện đại trà đến sau. Cột mốc quyết định không phải là một nguyên mẫu hay chương trình thí điểm năm 2027, mà là khả năng sản xuất lặp lại các cell lớn với chất lượng và chi phí đáp ứng tiêu chuẩn ngành ô tô.

Quan điểm của LG vì thế thận trọng hơn là mâu thuẫn với các công bố của đối thủ. Công ty không phủ nhận pin thể rắn; LG chỉ tách bạch giữa tiềm năng kỹ thuật và mức độ sẵn sàng công nghiệp.

Nhà máy Lansing cùng các chương trình LMR, LFP, NMC và cell hình trụ đều phản ánh một logic thương mại giống nhau: những cải tiến pin có thể sản xuất ở quy mô lớn nhiều khả năng sẽ định hình phần còn lại của thập kỷ này, còn pin thể rắn cho ô tô điện vẫn phụ thuộc vào việc giải quyết bài toán sản xuất cell cỡ lớn, độ bền và hiệu quả kinh tế.