Giá nguyên liệu thô sản xuất pin tăng mạnh kể từ đầu năm 2021 đang gây ra nhiều đồn đoán về việc nguồn cung giảm hoặc bị trì hoãn, và dẫn đến niềm tin rằng các công ty sản xuất ô tô có thể thay đổi sở thích đối với xe điện của họ.

Loại pin có giá thành thấp nhất theo truyền thống là pin lithium-sắt-phosphate, hay còn gọi là pin lithium-sắt-phosphate.LFP.Tesla đã sử dụng LFP cho các mẫu xe cấp thấp sản xuất tại Trung Quốc từ năm 2021. Các nhà sản xuất ô tô khác như Volkswagen và Rivian cũng đã thông báo sẽ sử dụng LFP trong các mẫu xe giá rẻ nhất của họ.

Pin niken-cobalt-mangan, hay còn gọi là pin NCM, là một lựa chọn khác. Chúng cần một lượng lithium tương tự như...LFPnhưng nó bao gồm coban, một nguyên tố đắt tiền và quy trình sản xuất của nó gây nhiều tranh cãi.

Giá kim loại coban đã tăng 70% trong năm nay. Giá niken gần đây đã biến động mạnh sau đợt ép bán khống trên sàn LME. Giá niken kỳ hạn ba tháng đang giao dịch trong ngày ở mức từ 27.920 đến 28.580 USD/tấn vào ngày 10 tháng 5.

Trong khi đó, giá lithium đã tăng vọt hơn 700% kể từ đầu năm 2021, dẫn đến giá thành các bộ pin cũng tăng mạnh.
Theo S&P Global Market Intelligence, chi phí kim loại sản xuất pin tại Trung Quốc trong tháng 3 đã tăng 580,7% so với cùng kỳ năm ngoái đối với pin LFP tính theo đô la Mỹ/kg, lên gần 36 USD/kWh. Pin NCM cũng tăng 152,6% so với cùng kỳ, đạt mức 73-78 USD/kWh trong tháng 2.

“Cách thức”lithiumGiá đã tăng lên trong 12 tháng qua. Mức chiết khấu nhỏ hơn so với dự kiến ​​[so với NCM] và khi tính đến các yếu tố hiệu suất, việc quyết định trở nên khó khăn hơn. Bạn có thể chấp nhận hy sinh một chút hiệu suất để giảm chi phí, nhưng hiện nay giá không còn rẻ hơn nhiều nữa”, một người bán coban hydroxit cho biết.

“Quả thực đã có những lo ngại, bởi vì chi phí của LFP quá cao so với mục tiêu phân khúc mà nó nhắm đến, đó là pin giá rẻ,” một nguồn tin từ nhà sản xuất lithium xác nhận.

“Trong ngắn hạn và trung hạn, hiện chưa có giải pháp thay thế rõ ràng nào cho pin có hàm lượng niken cao (loại pin chứa từ 8 phần niken trở lên). Việc quay trở lại sử dụng pin NMC có hàm lượng niken thấp hơn lại làm dấy lên lo ngại về việc sử dụng coban, trong khi pin LFP vẫn chưa thể hoàn toàn đáp ứng được hiệu suất phạm vi hoạt động và cũng có đặc tính hoạt động ở nhiệt độ thấp tương đối bất lợi so với pin có hàm lượng niken cao”, Alice Yu, nhà phân tích cấp cao của S&P Global Market Intelligence cho biết.

Mặc dù loại pin LFP được ưa chuộng ở Trung Quốc, nhưng người ta thường cho rằng pin NCM sẽ đóng vai trò lớn hơn ở thị trường EU – nơi người tiêu dùng ưa thích những chiếc xe có thể di chuyển khắp đất nước hoặc xuyên lục địa với số lần sạc ít nhất.

“Khi thiết kế nhà máy sản xuất pin, chúng ta cần xem xét tính linh hoạt. Hiện tại, giá pin LFP và NCM đang ngang bằng nhau. Nếu pin LFP giảm giá mạnh hơn nữa, chúng ta có thể ưu tiên sản xuất, nhưng hiện tại chúng ta nên sản xuất pin NCM vì đây là sản phẩm cao cấp”, một nhà sản xuất ô tô cho biết.

Một nhà sản xuất ô tô khác cũng đưa ra nhận xét tương tự: “Pin LFP sẽ được sử dụng rộng rãi trong các dòng xe phổ thông, nhưng chưa được áp dụng cho các dòng xe cao cấp”.

Yếu tố hạn chế

Nguồn cung lithium vẫn là mối lo ngại lớn đối với thị trường xe điện và là điều có thể cản trở bất kỳ công ty nào dễ dàng chuyển sang sử dụng LFP.

Nghiên cứu từ S&P Global Commodity Insights cho thấy rằng nếu tất cả các mỏ lithium đang trong giai đoạn xây dựng đi vào hoạt động trong khung thời gian đề xuất, với các thông số kỹ thuật phù hợp cho vật liệu cấp pin, thì vẫn sẽ thiếu hụt 220.000 tấn vào năm 2030, giả sử nhu cầu đạt 2 triệu tấn vào cuối thập kỷ này.

Hầu hết các nhà sản xuất lithium phương Tây đều đã đặt mua phần lớn sản lượng của họ theo các hợp đồng dài hạn, và các nhà máy chế biến lithium của Trung Quốc đang bận rộn với cả nhu cầu giao ngay và các hợp đồng dài hạn.

“Hiện có một số yêu cầu [giao hàng ngay], nhưng chúng tôi hiện không có sẵn hàng,” nguồn tin từ nhà sản xuất lithium cho biết. “Chúng tôi chỉ có hàng khi khách hàng gặp sự cố hoặc hủy đơn hàng vì lý do nào đó, nếu không thì tất cả đều đã được đặt trước,” ông nói thêm.

Những lo ngại ngày càng tăng về việc lithium và các kim loại khác trong pin trở thành yếu tố hạn chế việc thúc đẩy ứng dụng xe điện đã khiến các nhà sản xuất ô tô ngày càng tham gia nhiều hơn vào khâu sản xuất ban đầu của ngành công nghiệp này.

Tập đoàn General Motors sẽ đầu tư vào việc phát triển dự án lithium Hell's Kitchen của Controlled Thermal Resources tại California. Stellantis, Volkswagen và Renault đã hợp tác với Vulcan Resources để đảm bảo nguồn nguyên liệu từ dự án Zero Carbon ở Đức.

Giải pháp thay thế ion natri

Trước dự báo về sự thiếu hụt nguồn cung lithium, coban và niken, ngành công nghiệp sản xuất pin đang tìm kiếm các giải pháp thay thế. Pin ion natri được xem là một trong những lựa chọn triển vọng nhất.

Pin ion natri thường sử dụng carbon ở cực dương và các vật liệu thuộc nhóm "Xanh Phổ" ở cực âm. Theo Venkat Srinivasan, giám đốc Trung tâm Hợp tác Khoa học Lưu trữ Năng lượng Argonne (ACCESS) có trụ sở tại Mỹ, "có một loạt các kim loại có thể được sử dụng trong nhóm Xanh Phổ, và điều này sẽ khác nhau tùy thuộc vào từng công ty."

Theo các nguồn tin, ưu điểm lớn nhất của pin ion natri là chi phí sản xuất thấp hơn. Do natri dồi dào trên trái đất, các bộ pin này có thể có giá thấp hơn từ 3% đến 50% so với pin ion lithium. Mật độ năng lượng của chúng tương đương với pin LFP.

Công ty Công nghệ Amperex đương đại (CATL), một trong những nhà sản xuất pin lớn nhất Trung Quốc, năm ngoái đã ra mắt thế hệ pin ion natri đầu tiên, cùng với giải pháp bộ pin AB, cho thấy khả năng tích hợp các cell ion natri và cell ion lithium vào một bộ pin duy nhất. CATL cho biết quy trình sản xuất và thiết bị của pin ion natri tương thích với pin ion lithium hiện có.

Nhưng trước khi công nghệ ion natri có thể đạt được quy mô thương mại đáng kể, một số vấn đề cần được giải quyết.

Vẫn còn một số cải tiến cần thực hiện ở phía chất điện phân và cực dương.

So với pin LFP, pin ion natri mạnh hơn khi xả nhưng yếu hơn khi sạc.

Yếu tố hạn chế chính là sản phẩm này vẫn cần một khoảng thời gian nữa mới có thể được bán rộng rãi trên thị trường.

Tương tự, hàng tỷ đô la đầu tư đã được rót vào chuỗi cung ứng pin lithium-ion dựa trên các công thức hóa học giàu lithium và niken.

“Chúng tôi chắc chắn sẽ xem xét pin ion natri, nhưng trước tiên chúng tôi cần tập trung vào các công nghệ hiện có và đưa nhà máy vào hoạt động,” một nhà sản xuất pin cho biết.