Với cùng kích thước pin và trọng lượng, công nghệ hóa học pin thể rắn dự kiến sẽ mang lại phạm vi hoạt động xa hơn 25% trên nguyên mẫu EQS.
Pin thể rắn đã có từ lâu, trong nhiều năm, người ta cảm thấy chúng bị kẹt trong giai đoạn thử nghiệm, nhưng cuối cùng điều đó cũng bắt đầu thay đổi với nhiều thử nghiệm thực tế hơn.
Mercedes-Benz và công ty khởi nghiệp về pin của Mỹ Factorial Energy đã phát triển một nguyên mẫu EQS được trang bị pin thể rắn. Các công ty tuyên bố đây là “chiếc xe pin thể rắn đầu tiên trên thế giới từ một OEM toàn cầu”. Chiếc xe đã được đưa ra đường để chạy thử nghiệm.
EQS dự kiến sẽ đạt phạm vi hoạt động 620 dặm (1.000 km), nhà sản xuất ô tô thông báo vào thứ Hai. Đây là mức cải thiện hơn 25% so với phạm vi WLTP của EQS 450+ hiện tại ở Anh, ở mức khoảng 481 dặm. EQS có dung lượng pin khả dụng là 118 kilowatt-giờ.
Số liệu WLTP thường cao hơn khoảng 22% so với ước tính của EPA, do đó EQS vẫn có thể cung cấp phạm vi hoạt động khoảng 527 dặm theo tiêu chuẩn của EPA. Con số này rất gần với những gì Lucid Air có thể đạt được với gói NMC truyền thống.
Nhưng bộ pin thể rắn của EQS mang lại lợi thế về trọng lượng và hiệu quả. Nhà sản xuất ô tô tuyên bố rằng bộ pin thể rắn cung cấp phạm vi hoạt động nhiều hơn 25% với cùng kích thước và trọng lượng của bộ pin lithium-ion hiện tại. Và có khả năng tăng phạm vi hoạt động lên đến 40%.
Pin lithium-ion truyền thống sử dụng chất điện phân dạng lỏng để di chuyển electron giữa các chu kỳ sạc. Pin thể rắn sử dụng chất điện phân dạng rắn, cho phép mật độ năng lượng cao hơn và cải thiện an toàn cháy nổ. Nó cũng hứa hẹn giảm đáng kể trọng lượng.
Pin bán rắn sử dụng chất điện phân dạng gel, phân chia sự khác biệt giữa chất điện phân dạng lỏng truyền thống và dung dịch rắn thực sự. Một số xe điện Trung Quốc như Nio ET7 và IM L6 đã được trang bị các gói pin như vậy. Chúng được coi là giải pháp pin “lai” có thể tận dụng các quy trình sản xuất hiện có trong khi vẫn mở rộng quy mô nhanh hơn.
Autocar đưa tin rằng pin đang được thử nghiệm trên EQS đánh dấu bước đầu tiên hướng tới việc tích hợp pin toàn thể rắn (ASSB) “Solstice” tiên tiến hơn của Factorial.
Pin trên EQS cũng có anode kim loại lithium, lưu trữ nhiều năng lượng hơn anode than chì truyền thống trong cùng một không gian. Tuy nhiên, các nghiên cứu cho thấy rằng sự hình thành dendrite có thể là mối quan tâm đối với hóa học kim loại lithium. Chúng là các phần nhô ra nhỏ bằng kim loại có thể làm ngắn mạch pin và là một trở ngại lớn trong quá trình phát triển pin thể rắn. Tuy nhiên, Mercedes và Factorial hẳn đã đạt được một số tiến bộ ở đó nếu họ tiếp tục tiến hành thiết kế này.
Pin của Factorial trên EQS sử dụng “bộ phận chứa pin nổi”. Khi pin sạc, vật liệu sẽ giãn nở và khi xả, vật liệu sẽ co lại. Để hỗ trợ quá trình giãn nở và co lại của vật liệu, pin được trang bị bộ truyền động khí nén do các kỹ sư Công thức 1 của Mercedes phát triển tại trụ sở chính của hãng tại Brixworth, Vương quốc Anh
Factorial cũng đã hợp tác với Stellantis và Hyundai Motor Group để phát triển pin thể rắn. Một đội xe trình diễn của Dodge Charger Daytona EV được trang bị pin bán thể rắn của Factorial dự kiến sẽ bắt đầu thử nghiệm trên đường vào năm tới.
Điều chúng ta chưa biết về EQS là giai đoạn thử nghiệm trên đường sẽ kéo dài bao lâu hoặc giá của một chiếc xe chạy trên đường cuối cùng là bao nhiêu. Nhưng chiếc xe sản xuất đầu tiên dự kiến sẽ lăn bánh trên đường trước khi kết thúc thập kỷ này.
Ngay cả khi đó, đây vẫn là một cột mốc quan trọng khi công nghệ trạng thái rắn cuối cùng cũng được đưa ra khỏi phòng thí nghiệm và vào những chiếc xe hơi mà chúng ta có thể lái trong tương lai.
Tuấn Phạm