Pin nhiên liệu rắn đang trong sản xuất: Donut Lab thách thức các ông lớn toàn cầu với thông số kỹ thuật kỷ lục

Trong cuộc đua pin thể rắn, bối cảnh công nghiệp đang bị thống trị bởi các tập đoàn lớn như Toyota, Samsung, CATL và QuantumScape, tất cả đều có kế hoạch ra mắt dự kiến từ năm 2027 đến 2030. Tuy nhiên, một tuyên bố từ một công ty Phần Lan, Donut Lab, đã làm đảo lộn mọi dự đoán: pin hoàn toàn thể rắn của họ đã sẵn sàng cho sản xuất hàng loạt ngay hôm nay.

Các thông số kỹ thuật được công bố rất ấn tượng: mật độ năng lượng 400 Wh/kg ( so với 250-300 Wh/kg của các pin lithium tốt nhất), sạc đầy trong 5 phút, vòng đời lên tới 100.000 chu kỳ duy trì 99% dung lượng trong phạm vi nhiệt độ từ -30°C đến hơn 100°C. Để so sánh, các pin lithium-ion hiện tại dừng lại ở khoảng 5.000 chu kỳ, đồng thời yêu cầu giới hạn sạc ở 80% để kéo dài tuổi thọ.

Ai thực sự là Donut Lab?

Công ty không xuất phát từ con số không. Nguồn gốc của họ bắt nguồn từ Verge Motorcycles, nhà sản xuất xe máy điện Phần Lan nổi tiếng với thiết kế bánh xe sau tích hợp mang tính cách mạng. Anh em Marko và Tuomo Lehtimäki đều dẫn dắt các thực thể này: người đầu tiên làm CEO của Donut Lab, người thứ hai đứng đầu Verge Motorcycles.

Cuối năm 2024, Donut Lab đã thành lập như một thực thể độc lập chuyên phát triển các công nghệ quan trọng cho phương tiện điện. Tại CES, họ đã giới thiệu “Donut Motor”, một động cơ tích hợp trong bánh xe hình vòng cung loại bỏ hệ thống truyền động truyền thống. Thành phần này đã được lắp trên các mẫu xe Verge sản xuất hàng loạt và thu hút sự quan tâm của hơn 200 nhà sản xuất ô tô để hợp tác tiềm năng.

Khác với các startup chỉ trình bày các slide hứa hẹn, Donut Lab sản xuất các phương tiện hoạt động và thương mại hóa chúng. Tuy nhiên, bước chuyển từ động cơ tích hợp sang pin thể rắn hoàn toàn là một thử thách hoàn toàn khác.

Bối cảnh công nghệ thể rắn

Pin thể rắn hoàn toàn thay thế chất điện ly lỏng hoặc gel bằng hợp chất rắn, lý thuyết không bắt lửa và miễn nhiễm với rủi ro thoát nhiệt. Mật độ năng lượng cao hơn đồng nghĩa với khả năng vận hành xa hơn cùng trọng lượng, hoặc pin nhẹ hơn cùng khả năng vận hành tương tự—những lợi ích lý thuyết đã được bàn luận trong ngành suốt một thập kỷ.

Tuy nhiên, việc thương mại hóa vẫn gặp nhiều trở ngại. Toyota đã hoãn kế hoạch nhiều lần từ 2020 đến 2026-2028. Samsung SDI hướng tới 2027, CATL dự kiến sản xuất thử nghiệm vào 2027 và quy mô lớn khoảng 2030. Hyundai và Kia chưa dự đoán trước 2030. BloombergNEF ước tính đến năm 2035, pin thể rắn sẽ chỉ chiếm khoảng 10% tổng cầu toàn cầu về xe điện và hệ thống lưu trữ năng lượng.

Trong bối cảnh này, việc Donut Lab tuyên bố sản xuất ngay lập tức đã gây ra nhiều nghi ngờ hợp lý.

Những nghi vấn về khả thi

Thông tin kỹ thuật chi tiết còn rất hạn chế. Donut Lab tuyên bố sử dụng các vật liệu “phổ biến, có thể tiếp cận về mặt kinh tế và an toàn về địa chính trị”, không dùng các nguyên tố hiếm và có chi phí thấp hơn lithium. Không có chi tiết về chất điện ly, không có báo cáo thử nghiệm độc lập, không có công bố khoa học đã qua bình duyệt.

Trong số các đối tác được liệt kê trên trang web chính thức, trừ WATT Electric Vehicles, ESOX Group và Cova Power đều là các công ty mới thành lập trong vài tháng gần đây với quản lý chồng chéo với Donut/Verge—một dạng tự xác nhận có thể gây tranh cãi. Luận văn thạc sĩ của CTO Ville Piippo đến từ Khoa Nghệ thuật, Thiết kế và Kiến trúc, tập trung vào khung xe mô-đun cho xe điện, chứ không phải về hóa học pin, đặt ra câu hỏi về năng lực chuyên môn của đội ngũ.

Việc mua lại Nordic Nano, công ty chuyên về vật liệu nano, có thể báo hiệu một bước đột phá công nghệ, nhưng vẫn chỉ là phỏng đoán.

Dữ liệu từ Verge TS Pro cung cấp các hướng đi cụ thể

Xe máy Verge TS Pro trang bị pin mới cho thấy các kết quả rõ ràng. Phiên bản tiêu chuẩn có dung lượng 20,2 kWh, phạm vi khoảng 350 km; phiên bản pin dài đạt 33,3 kWh cho 595 km. Theo thông số kỹ thuật, sạc nhanh 10 phút bổ sung 300 km phạm vi, hỗ trợ tiêu chuẩn NACS ở 200 kW.

Điều này hơi khác so với tuyên bố của Donut Lab về “5 phút sạc đầy”: việc sạc gần như đầy trong 10 phút là khả thi dựa trên thông số của pin, nhưng để đạt tốc độ tối đa như đã quảng cáo có thể cần hạ tầng sạc mạnh hơn hoặc pin có dung lượng nhỏ hơn.

Về giá cả, Verge cho biết nhờ chi phí thấp hơn của pin mới, phiên bản TS Pro thể rắn sẽ không tăng giá, vẫn giữ mức 35.000 đô la cho bản tiêu chuẩn. Cạnh tranh tốt cho một chiếc xe hiệu suất cao, nhưng nếu pin thể rắn thực sự rẻ như vậy, tại sao các nhà sản xuất lớn vẫn lo lắng về chi phí? Hiện tại, pin thể rắn đắt gấp 5 đến 10 lần so với các gói lithium truyền thống.

Vấn đề “tinh khiết” công nghệ

Trên thị trường Trung Quốc đã xuất hiện các mẫu xe được tuyên bố là “thể rắn” hoặc “bán thể rắn”—như gói 150 kWh của NIO, MG4 của SAIC—nhưng ngành chưa có định nghĩa thống nhất. Một số vẫn giữ lại lượng nhỏ thành phần lỏng, nằm giữa pin truyền thống và hoàn toàn thể rắn lý tưởng. Donut Lab liên tục khẳng định phân loại “all-solid-state”, nhưng không có thử nghiệm độc lập thì khó xác minh tính xác thực của nhãn hiệu.

Tại sao xe máy lại là thử nghiệm?

Donut Lab chọn chiến lược xác thực trực tiếp: sản xuất xe máy và để người dùng thực tế thử nghiệm. Chương trình dự kiến có 350 chiếc vào năm 2026, một nửa ở châu Âu, một nửa ở California. Số lượng hạn chế nhưng đủ để thu thập phản hồi ban đầu quan trọng. Từ các vấn đề cấu trúc của xe—nhỏ gọn, trọng lượng hạn chế, yêu cầu mật độ năng lượng cao—sẽ mở rộng công nghệ sang ô tô, xe tải và hệ thống lưu trữ năng lượng. Hầu hết xe máy điện hiện nay chỉ đi được từ 100 đến 200 km; nếu các thông số kỹ thuật là thực, thì 600 km trong 10 phút sạc sẽ cách mạng hóa phân khúc này.

Cuộc đua pin thể rắn tập trung ở Đông Á và Bắc Mỹ: theo BloombergNEF, 83% công suất sản xuất toàn cầu nằm ở Trung Quốc. Nhật Bản có Toyota, Nissan và Panasonic; Hàn Quốc sở hữu Samsung SDI và LG Energy Solution; Mỹ có QuantumScape và Solid Power. Châu Âu còn tụt lại. Nếu một công ty Phần Lan thành công trong việc sản xuất đầu tiên, đó sẽ là một biến số địa chính trị đáng kể.

Phán quyết sẽ chờ đến Q1 2026

Trong mười năm qua, nhiều tuyên bố về “cách mạng pin” đã xuất hiện, nhưng rất ít trở thành thực tế công nghiệp. Electrek đã bình luận rõ ràng “nghe có vẻ quá tốt để là sự thật”, và các diễn đàn công nghệ đã liệt kê hàng chục lý do lịch sử khiến các pin đột phá thất bại: vấn đề mở rộng quy mô, chi phí quá cao, suy giảm qua chu kỳ, tốc độ sạc không đủ nhanh, vật liệu độc hại, nguy cơ cháy nổ.

Donut Lab khẳng định đã giải quyết tất cả. Nhưng giữa các tuyên bố và xác thực thực tế, khoảng cách thường vượt quá mong đợi.

Vào cuối tháng 3 năm 2026, khi những chủ sở hữu Verge TS Pro đầu tiên ở California bắt đầu lái xe hàng ngày, đồng hồ đo quãng đường, dữ liệu sạc và tình trạng sức khỏe của pin sẽ cung cấp câu trả lời cuối cùng về ai đã nói đúng.