AI dự đoán thế nào về công nghệ pin EV tương lai?

Không hẳn là công nghệ đột phá

Công nghệ AI đưa ra những nhận định rất đáng chú ý về tương lai của công nghệ pin EV.

Thuật ngữ "công nghệ đột phá" thường gắn liền với những đổi mới có tỷ lệ cải tiến nhất quán và cao hơn đáng kể, thách thức các chuẩn mực. Pin lithium thể rắn từ lâu đã được ca ngợi là giải pháp thay thế đầy hứa hẹn cho các hóa chất lithium-ion truyền thống. Ý tưởng về thiết kế trạng thái rắn mang lại kỳ vọng về độ an toàn được cải thiện, mật độ năng lượng tăng và thời gian sạc nhanh hơn. Nhưng thật không may, đối với pin lithium thể rắn, kết quả do Focus cung cấp cho thấy một thực tế khác. Với tốc độ cải thiện 31% so với cùng kỳ năm ngoái (YoY), lithium thể rắn không nổi bật như một thế lực đột phá so với các ngành hóa học lithium-ion truyền thống.

Mặc dù 31% so với cùng kỳ năm trước là một mức cải thiện đáng chú ý nhưng nó vẫn thấp hơn so với tỷ lệ đáng kinh ngạc trong báo cáo về các công nghệ mới nổi khác, chẳng hạn như pin graphene.

Pin graphene

Ngược lại với pin lithium thể rắn, báo cáo của AI nhấn mạnh pin graphene là nguồn lực gây rối loạn trong quá trình sản xuất. Pin graphene có tốc độ cải thiện ấn tượng 49% so với cùng kỳ năm trước, vượt xa đáng kể so với lithium thể rắn. Điều này đặt pin graphene vào một quỹ đạo gắn liền với đặc điểm của các công nghệ đột phá.

Nhưng Focus cho rằng để biến những loại pin này thành hiện thực, chi phí sản xuất graphene cần phải giảm đáng kể. Graphene chất lượng cao có giá 200.000 USD/tấn, tương đương 200 USD/kg. Một giả định hợp lý là để graphene trở nên hấp dẫn đối với việc kết hợp pin, giá của nó cần phải đạt mức tương tự như lithium, hiện ở mức 16 USD/kg và dự kiến sẽ giảm xuống khoảng 11 USD/kg. Phương pháp dự báo của Focus bằng AI cho thấy sản lượng graphene cải thiện 36,5% so với cùng kỳ năm trước. Với dự đoán này, AI dự đoán rằng vào khoảng năm 2031, việc sản xuất graphene sẽ trở nên đủ hiệu quả về mặt chi phí để được tích hợp vào các chất hóa học trong pin, khiến nó trở thành một công nghệ đáng được theo dõi chặt chẽ.

Đến năm 2031, việc sản xuất graphene sẽ đạt hiệu quả về mặt chi phí để có thể tích hợp vào các chất hóa học trong pin.

Phương pháp tập trung

Focus đã phát triển một phương pháp định lượng để dự báo tương lai công nghệ bằng cách tận dụng các số liệu hiển thị trong dữ liệu bằng sáng chế toàn cầu. Khai thác những tiến bộ mới nhất trong công nghệ AI, công ty tuyên bố đã xây dựng một hệ thống có khả năng ước tính tốc độ cải tiến trong bất kỳ lĩnh vực công nghệ nhất định nào. Cách tiếp cận đổi mới này cho phép Focus cung cấp những phân tích và dự đoán sâu sắc về những tiến bộ trong các lĩnh vực công nghệ khác nhau trong đó có ngành ô tô.

Theo Focus, phương pháp này xoay quanh ba bước chính:

1. Focus xác định mọi bằng sáng chế liên quan đến lĩnh vực công nghệ sử dụng AI. Tập dữ liệu thu được thể hiện toàn bộ lịch sử phát triển của một lĩnh vực công nghệ.

2. Sau khi tạo tập dữ liệu này, Focus sẽ đo hai số liệu chính.

Một, thời gian chu kỳ - Mất bao nhiêu năm để một công nghệ tạo ra thế hệ mới của chính nó.

Hai, dòng chảy tri thức - Tầm quan trọng của một bước tiến mà thế hệ mới thể hiện.

3. Bằng cách sử dụng các số liệu trên, Focus tính toán “Tỷ lệ cải tiến công nghệ” (TIR), biểu thị phần trăm (%) mức tăng hiệu suất trung bình trên mỗi USD có thể được mong đợi từ một lĩnh vực công nghệ trong một năm.

Do đó, khi định hướng tương lai của công nghệ pin, rõ ràng là không phải tất cả những đổi mới đầy hứa hẹn đều như nhau. Mặc dù pin lithium thể rắn hứa hẹn về mặt lý thuyết nhưng tốc độ cải tiến của chúng đặt ra câu hỏi về tiềm năng đột phá của chúng. Mặt khác, pin graphene nổi lên như người đi đầu, sẵn sàng định hình lại ngành công nghiệp xe điện. Hành trình phía trước rất năng động và những người tham gia trong ngành phải xem xét cẩn thận quỹ đạo của các công nghệ mới nổi để luôn dẫn đầu trong kỷ nguyên đang biến đổi liên tục.

GMG (Tập đoàn sản xuất Graphene) từ Brisbane, Úc, hiện đã phát triển pin nhôm-ion graphene có thể là bước thay đổi lớn tiếp theo trong công nghệ pin thế giới. Với mật độ năng lượng tiềm năng 900Wh/kg (hoặc gấp 4 lần pin Lithium ion hiện có), sạc nhanh hơn 60 lần, thời gian vòng đời >3000+, nó có tiềm năng thay đổi từng bước pin cho thiết bị điện tử, ô tô, xe tải, máy bay và lưu trữ lưới.

Công nghệ mang tính đột phá này là của Đại học Queensland (UQ) và Viện Kỹ thuật sinh học và Công nghệ nano Australia. Các tế bào pin sử dụng công nghệ nano để chèn các nguyên tử nhôm vào bên trong các lỗ nhỏ trên mặt phẳng graphene.