Khi hầu hết các công ty lớn và nhiều công ty khởi nghiệp mới dấn thân vào thế giới xe điện (EV), nhiều công ty đang chạy đua để phát triển pin thể rắn có thể cải thiện đáng kể hiệu suất và độ an toàn. 

Các công ty trên toàn thế giới đang đầu tư mạnh vào công nghệ cần thiết để phát triển loại pin này với hy vọng họ có thể cung cấp cho xe điện loại pin hiệu quả nhất trên thị trường.

Khi các chính phủ trên toàn thế giới lên kế hoạch ban hành lệnh cấm đối với xe sử dụng động cơ đốt trong (ICE), nhiều nhà sản xuất ô tô đang đầu tư mạnh vào việc phát triển nhanh chóng các mẫu xe điện. 

Tại Anh và Châu Âu, có lệnh cấm bán xe ICE mới từ năm 2035 , điều này đang khuyến khích nhiều người tiêu dùng chuyển sang sử dụng các phương án thay thế chạy bằng pin điện để không bị cuốn vào vòng xoáy. 

Điều này sẽ sớm trở thành tiêu chuẩn. Tuy nhiên, nhiều người tiêu dùng vẫn ngần ngại thực hiện chuyển đổi khi họ chờ đợi các nhà sản xuất phát triển công nghệ để cải thiện phạm vi hoạt động và hiệu suất của xe điện nhằm cạnh tranh hơn với xe ICE. 

Một cuộc thăm dò do Reuters thực hiện vào tháng 3 cho thấy 35% người được khảo sát ở Mỹ muốn xe điện có phạm vi hoạt động từ 500 dặm trở lên , cao hơn nhiều so với hầu hết các loại xe hiện nay.

Một trong nhiều cách mà các nhà sản xuất ô tô đang tìm cách cải thiện xe điện của họ là thông qua việc phát triển pin thể rắn . Hiện nay, hầu hết các công ty đang sử dụng pin lithium để cung cấp năng lượng cho xe của họ, loại pin này có thể được sạc lại thông qua kết nối nguồn điện để xe tiếp tục hoạt động. 

Pin lithium sử dụng dung dịch điện phân lỏng cho phép các ion lithium di chuyển xung quanh để pin hoạt động. Ngược lại, pin thể rắn sẽ sử dụng chất điện phân rắn – thay vì chất lỏng. Việc thực hiện công tắc này sẽ cho phép các nhà sản xuất ô tô loại bỏ bộ phận tách nặng cần thiết để giữ cho điện cực dương tiếp xúc với điện cực âm.

Pin thể rắn được coi là an toàn hơn vì chúng không cần chất lỏng dễ cháy cần thiết trong pin lithium-ion truyền thống, giúp giảm nguy cơ cháy nổ. Chúng cũng nhẹ hơn pin truyền thống và yêu cầu thời gian sạc ngắn hơn. 

Những loại pin này được kỳ vọng sẽ cải thiện đáng kể hiệu suất của xe điện, cho phép chúng chạy trên quãng đường dài hơn. Tuy nhiên, có một số nhược điểm. Mặc dù pin thể rắn có thể hoạt động tốt hơn nhưng tuổi thọ của chúng có thể ngắn hơn vì cuối cùng chúng có thể hình thành các vết nứt và cần được thay thế.

Các nhà sản xuất cũng lo lắng về chi phí sản xuất liên quan đến pin thể rắn và mức độ sẵn sàng trả của người tiêu dùng cho những chiếc xe sử dụng công nghệ mới. Những loại pin này đang ở giai đoạn sản xuất sơ khai và có khả năng thu hút một thị trường thích hợp khi chúng ra mắt lần đầu. Việc sản xuất nhỏ có nghĩa là chi phí có thể sẽ tăng cao. Tuy nhiên, nếu thành công, việc triển khai rộng rãi pin thể rắn có thể dẫn đến sản xuất hàng loạt, giúp giảm chi phí, như chúng ta đã thấy với pin lithium-ion.

Một số nhà sản xuất ô tô lớn đã thông báo rằng họ đang phát triển pin thể rắn trong những năm gần đây. Vào tháng 7, Toyota đã công bố một bước đột phá trong công nghệ của mình, tuyên bố rằng họ đã đơn giản hóa quy trình sản xuất các nguyên liệu cần thiết cho sản xuất. Công nghệ mới sẽ cho phép giảm một nửa kích thước, chi phí và trọng lượng của pin xe điện. Toyota đã phát triển công nghệ này từ năm 2012 và hiện có hơn 1.100 bằng sáng chế về pin thể rắn, nhiều hơn bất kỳ nhà sản xuất ô tô nào khác. 

Họ dự kiến sẽ ra mắt những chiếc xe điện chạy bằng pin thể rắn đầu tiên vào đầu năm 2027 và tuyên bố rằng loại pin mới của họ có thể cung cấp phạm vi di chuyển 745 dặm (hơn 1.000 km) và thời gian sạc chỉ 10 phút . Ngược lại, mạng lưới Tesla Supercharger, mạng lưới lớn nhất hiện nay, cung cấp quãng đường sạc 199 dặm (320 km) trong 15 phút.

Trong nỗ lực phát triển công nghệ, Volkswagen đã trở thành cổ đông lớn nhất tại QuantamScape. Tương tự, Mercedes Benz tuyên bố đang hợp tác với Prologium, một nhà sản xuất pin thể rắn của Đài Loan. Trong khi đó, Trung Quốc, quốc gia đang dẫn đầu thị trường sản xuất pin thế giới, tin rằng họ đã tìm ra cách rẻ hơn để phát triển pin thể rắn. 

Điều này hỗ trợ mục tiêu trở thành nhà sản xuất xe điện giá rẻ lớn của nước này, với nhiều nhà sản xuất ô tô mới của Trung Quốc đã vượt qua phần lớn sự cạnh tranh toàn cầu về mặt giá cả.

Tuy nhiên, trong khi nhiều người lạc quan về công nghệ này thì một số lại thận trọng hơn. Vào tháng 10, Jim Rowan, Giám đốc điều hành của Volvo Cars, cho biết: "Ý kiến cá nhân của tôi là thể rắn vẫn còn vài năm nữa mới ra mắt, nhưng tất nhiên, chúng tôi đang tham gia vào nghiên cứu và phát triển xung quanh vấn đề đó". 

Vì vậy, mặc dù pin thể rắn có thể được sử dụng rộng rãi trong tương lai, nhưng có thể phải mất một thập kỷ hoặc lâu hơn để chúng được sử dụng trong sản xuất xe điện phổ thông.

Có rất nhiều hy vọng về sự phát triển của công nghệ cần thiết để biến pin xe điện thể rắn thành hiện thực trong tương lai gần. Tuy nhiên, cũng như pin lithium-ion, có thể phải mất nhiều năm nữa công nghệ này mới trở thành xu hướng chủ đạo, hầu hết các nhà sản xuất đều gắn bó với loại pin mà họ biết cho đến khi các tùy chọn trạng thái rắn được thử nghiệm và kiểm nghiệm.