Lý giải nguyên nhân vì sao pin ô tô điện lại đắt đến vậy

Vào hồi tháng 9 năm nay, VinFast đã công bố giá mua đứt pin của 2 mẫu ô tô điện VF8 và VF9 tại Việt Nam. Theo đó, giá mua đứt pin của VinFast VF8 sẽ là 1,478 tỷ đồng với bản Eco và 1,646 tỷ đồng với bản Plus. Hai con số tương ứng của VinFast VF9 là 1,97 tỷ đồng với bản Eco và 2,178 tỷ đồng với bản Plus.

Như vậy, bộ pin của VinFast VF8 có giá là 384 triệu đồng trong khi bộ pin của VF9 sẽ có giá từ 479 - 493 triệu đồng, tùy phiên bản. Những con số này đã khiến không ít người cảm thấy bất ngờ và bị cho là cao. Thế nhưng, không riêng gì VinFast VF8 và VF9, những mẫu ô tô điện khác trên thị trường thế giới cũng có giá khá cao. Sau đây, xin mời các bạn tìm hiểu nguyên nhân vì sao pin ô tô điện lại đắt đến vậy.

Nguyên nhân vì sao pin ô tô điện lại có giá cao

Như đã biết, ô tô điện có 2 bộ phận quan trọng nhất, đó là bộ pin và mô-tơ điện. Trong đó, bộ pin là bộ phận quan trọng nhất đồng thời cũng có giá thành cao nhất.

2 bộ phận chính của ô tô điện là pin và mô-tơ

Trong sự kiện ra mắt mẫu ô tô điện Ioniq 5 ở thị trường Indonesia vào hồi tháng 4 đầu năm nay, ông Tony Hadiyanto, Giám đốc mảng phụ tùng của Hyundai, cho biết: "Không riêng gì xe Hyundai, trung bình bộ pin chiếm khoảng 40-50% giá thành của một mẫu ô tô điện. Do đó, bạn có thể mường tượng ra giá của bộ pin trên Hyundai Ioniq 5".

Sở dĩ pin ô tô điện đắt như vậy phần lớn là vì những thành phần bên trong. Tương tự điện thoại di động hay máy tính xách tay, ô tô điện cũng dùng pin lithium-ion có thể sạc nhưng với kích cỡ lớn hơn nhiều. Các viên pin sẽ được xếp thành từng khối như những chiếc va ly khổng lồ để tạo ra nhiều năng lượng hơn cho xe.

Giá của một viên pin phụ thuộc vào 6 yếu tố, bao gồm cực dương (cathode), chi phí sản xuất và khấu hao, cực âm (anode), các vách ngăn giữa cực âm/cực dương, chất điện phân cũng như vỏ pin. Trong đó, tốn nhiều chi phí nhất chính là cực dương, chiếm đến 51% giá thành của một viên pin. Là một trong hai điện cực dự trữ và giải phóng điện năng, cực dương quyết định hiệu suất, phạm vi di chuyển cũng như nhiệt độ an toàn của pin. Với ô tô điện mà nói, cực dương chính là thành phần quan trọng nhất.

Cực dương thường được làm từ những kim loại đã được tinh luyện như coban, niken, lithium và mangan. Hiện nhu cầu mua những kim loại tạo nên cực dương đang tăng cao, nhất là khi các nhà sản xuất như Tesla cần đảm bảo nguồn cung.

Tiếp theo là chi phí sản xuất và khấu hao chiếm đến 24% giá thành của một viên pin. Trong khi đó, cực dương chiếm 12%, các vách ngăn giữa cực âm/cực dương chiếm 7%, chất điện phân chiếm 4% và vỏ pin chiếm 3%. Khác với cực dương, cực âm của pin thường được làm từ than chì.

Phân tách chi phí sản xuất pin ô tô điện

Theo tờ BloombergNEF, giá pin ô tô điện đã giảm 89% trong một thập kỷ qua. Tuy nhiên, giá pin ô tô điện trung bình tại Mỹ hiện vẫn ở mức 137 USD/kWh (3,3 triệu đồng/kWh). Trung bình, một mẫu ô tô điện điển hình tại Mỹ sẽ có giá pin rơi vào khoảng 6.300 USD (152 triệu đồng).

Ví dụ, giá thay pin của mẫu ô tô điện Chevrolet Bolt ở Mỹ là 9.908 USD (khoảng 239 triệu đồng), chưa bao gồm thuế và chi phí nhân công. Nếu thay riêng 1 khối pin trong cụm pin của mẫu xe này thì chi phí sẽ là 990,81 USD. Với Hyundai Ioniq EV, chi phí thay pin lên đến 17.845 USD (430 triệu đồng). Con số tương ứng của BMW i3 là 24.432 USD (589 triệu đồng); Nissan Leaf là 10.000 USD (241 triệu đồng); Volkswagen e-Golf là 27.000 USD (651 triệu đồng); và Ford Mustang Mach-E là từ 17.588 - 25.319 USD (424 - 610 triệu đồng), tùy loại pin.

Giá pin của ô tô điện BMW i3 đang ở mức 24.432 USD (589 triệu đồng)

Chi phí sản xuất pin ô tô điện dự kiến sẽ không thể giảm nhanh trong thời gian tới vì giá vật liệu thô trên thế giới vẫn ở mức cao. Tuy nhiên, theo dự báo của BloombergNEF, giá pin lithium-ion của ô tô điện sẽ giảm xuống còn 92 USD/kWh vào năm 2024 và 58 USD/kWh vào năm 2030.

Làm thế nào để giá pin ô tô điện rẻ hơn?

Để giảm giá thành của pin ô tô điện, một số nhà sản xuất hiện đang tìm nhiều cách, ví dụ như thay thế coban bằng niken. So với coban, niken chẳng những rẻ hơn mà còn dự trữ được nhiều năng lượng hơn. Tuy nhiên, làm như vậy cũng đòi hỏi phải có thêm những biện pháp an toàn vì coban có một ưu điểm là không dễ tăng nhiệt độ hay cháy.

Ngoài ra, còn có một số nhà sản xuất dùng pin không chứa coban, đó là pin lithium sắt photphat (LiFePO4) giá rẻ. Trong quá khứ, loại pin này từng bị ngừng sử dụng vì hiệu suất kém. Tuy nhiên, hiện pin LiFePO4 đã hồi sinh nhờ những thay đổi trong thiết kế, từ đó cải thiện hiệu suất.

Bên cạnh đó, các nhà sản xuất ô tô có thể đơn giản hóa thiết kế của bộ pin hoặc sử dụng 1 loại pin tiêu chuẩn cho mọi loại xe để cắt giảm thêm chi phí.

Có phải pin ô tô điện nào cũng giống nhau?

Như đã nhắc ở trên, pin ô tô điện có những bộ phận cơ bản giống hệt nhau, đó là 2 cực và vách ngăn. Tuy nhiên, không phải pin ô tô điện nào cũng giống nhau vì còn tùy thuộc vào loại vật liệu chế tạo cực dương. Các mẫu ô tô điện có phạm vi di chuyển ngắn có thể dùng những vật liệu rẻ hơn, dự trữ năng lượng ít hơn cho cực dương, ví dụ lithium, sắt, photphat. Trong khi đó, ô tô điện hiệu suất cao lại thường được trang bị pin làm từ vật liệu có mật độ năng lượng cao hơn như lithium, niken, coban hay mangan.

Pin thể rắn

Hiện nay, các nhà sản xuất ô tô đang trông đợi vào công nghệ pin thể rắn. Pin lithium-ion của ô tô điện vốn dĩ đều có dung dịch bên trong nên thường nặng và không có mật độ cần thiết để mang đến sự đột phá về phạm vi hoạt động. Trong khi đó, pin thể rắn hứa hẹn sẽ cách mạng hóa pin ô tô điện với mật độ năng lượng cao hơn nhiều. Ngoài ra, pin thể rắn còn nhẹ hơn, nhỏ gọn hơn và an toàn hơn pin lithium-ion truyền thống. Vì không có dung dịch bên trong nên pin thể rắn cũng giảm nguy cơ cháy nổ.

Pin thể rắn có nhiều ưu điểm so với pin lithium-ion và được kỳ vọng là tương lai của ngành công nghiệp ô tô điện thế giới

Pin thể rắn được kỳ vọng sẽ làm thay đổi cả ngành công nghiệp ô tô điện thế giới vì cho phép thu gọn tối đa diện tích, giảm trọng lượng xe tới mức thấp nhất, giảm thời gian sạc, an toàn và đáng tin cậy hơn. Tuy nhiên, hiện chi phí sản xuất pin thể rắn vẫn còn cao nên phải mất vài năm nữa, công nghệ này mới có thể xuất hiện đại trà trên ô tô điện.

Các nhà sản xuất pin lớn nhất thế giới

Phần lớn các hãng sản xuất pin lithium-ion của ô tô điện đều đang đặt nhà máy tại châu Á. Các nhà máy sản xuất pin tại châu Á chiếm hơn 80% sản lượng pin lithium-ion trên toàn thế giới.

Trong đó, nhà sản xuất pin lớn nhất thế giới là Contemporary Amperex Technology (CATL) của Trung Quốc. Riêng CATL đã chiếm khoảng 1/4 sản lượng pin ô tô điện toàn cầu. Tiếp theo đó là công ty LG Energy Solution của Hàn Quốc và Panasonic của Nhật Bản. Ngoài ra, còn có một số nhà sản xuất pin đang nổi như Northvolt của Thụy Điển và Gotion High-tech của Trung Quốc.