Các loại pin giá rẻ hơn lithium-ion đang dần tiến vào thị trường: Cuộc đua công nghệ lưu trữ bước sang giai đoạn mới

Lithium-ion đứng trước cuộc cạnh tranh mới về chi phí

Trong hơn một thập kỷ, pin lithium-ion đã trở thành công nghệ chủ đạo trong xe điện, thiết bị điện tử và hệ thống lưu trữ năng lượng. Tuy nhiên, sự gia tăng nhanh chóng của nhu cầu điện, xe điện và năng lượng tái tạo đang thúc đẩy ngành pin tìm kiếm những công nghệ mới có chi phí thấp hơn, nguồn nguyên liệu dồi dào hơn và phù hợp với từng nhóm ứng dụng.

Đáng chú ý, cuộc cạnh tranh không còn chỉ xoay quanh việc tạo ra loại pin có mật độ năng lượng cao nhất. Đối với hệ thống lưu trữ điện cố định, chi phí/kWh, tuổi thọ, độ an toàn và khả năng vận hành nhiều giờ có thể quan trọng hơn trọng lượng.

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), năm 2025 thế giới đã bổ sung khoảng 108 GW công suất lưu trữ bằng pin, tăng 40% so với năm 2024. LFP hiện chiếm khoảng 90% lượng pin được triển khai cho lưu trữ điện nhờ ưu thế về chi phí và khả năng chịu chu kỳ sạc-xả thường xuyên.

Điều này cho thấy thị trường đang mở rộng nhanh chóng và tạo dư địa cho nhiều hóa học pin khác nhau.

1. Sodium-ion – ứng viên nổi bật nhất trong cuộc đua giảm chi phí

Trong số các công nghệ hậu lithium-ion, pin sodium-ion (natri-ion) đang được đánh giá là một trong những hướng có khả năng thương mại hóa nhanh nhất.

Về nguyên lý, sodium-ion hoạt động tương tự lithium-ion nhưng sử dụng ion natri thay vì ion lithium. Natri có nguồn tài nguyên rất dồi dào và ít phụ thuộc vào một số nguyên liệu khoáng sản quan trọng.

IEA nhận định sodium-ion đang nổi lên như một công nghệ mới trong thị trường pin, có tiềm năng đa dạng hóa chuỗi cung ứng và đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng từ xe điện cũng như lưu trữ năng lượng.

Đáng chú ý, trong năm 2026, CATL đã ký thỏa thuận lớn đầu tiên về cung cấp pin sodium-ion cho lĩnh vực lưu trữ năng lượng. Theo Reuters, thỏa thuận với Beijing HyperStrong có quy mô lên tới 60 GWh trong ba năm, cho thấy sodium-ion đang chuyển dần từ giai đoạn thử nghiệm sang thương mại hóa quy mô lớn.

Vì sao sodium-ion được quan tâm?

• Nguyên liệu natri dồi dào.
• Giảm sự phụ thuộc vào lithium và một số khoáng sản quan trọng.
• Có tiềm năng giảm chi phí khi sản xuất quy mô lớn.
• Phù hợp với các hệ thống lưu trữ điện cố định.
• Có lợi thế về khả năng hoạt động trong điều kiện nhiệt độ thấp ở một số thiết kế.

Tuy nhiên, sodium-ion hiện vẫn có hạn chế về mật độ năng lượng so với nhiều dòng lithium-ion. Vì vậy, công nghệ này chưa chắc thay thế lithium-ion ở mọi phân khúc.

Thay vào đó, khả năng cao là sodium-ion sẽ cạnh tranh mạnh ở những thị trường mà giá thành và nguồn cung nguyên liệu quan trọng hơn trọng lượng.

2. Pin LFP: “vũ khí giá rẻ” ngay bên trong gia đình lithium-ion

Một điểm cần làm rõ: không phải mọi công nghệ pin giá rẻ đều nằm ngoài lithium-ion.

Lithium iron phosphate (LFP) chính là ví dụ điển hình.

LFP vẫn sử dụng lithium nhưng không cần nickel và cobalt như các hóa học NMC phổ biến. Nhờ đó, LFP có lợi thế về chi phí, độ ổn định nhiệt và tuổi thọ chu kỳ.

IEA cho biết giá pin LFP đã giảm hơn 15% trong năm 2025, trong khi pin NMC giảm dưới 5%. LFP hiện có giá trung bình thấp hơn hơn 40% so với NMC và chiếm trên 90% lượng pin được triển khai cho hệ thống lưu trữ năng lượng.

Điều này rất quan trọng: lithium-ion chưa hề bị đánh bật khỏi cuộc chơi.

Ngược lại, chính sự phát triển của LFP đang khiến tiêu chuẩn về giá thành của ngành pin ngày càng thấp, buộc các công nghệ mới phải chứng minh được lợi thế kinh tế thực sự.

3. Pin kẽm – hướng đi khác cho lưu trữ năng lượng

Một nhóm công nghệ khác đang nhận được sự quan tâm là pin sử dụng kẽm (zinc-based batteries).

Kẽm là vật liệu tương đối phổ biến và có thể được sử dụng trong nhiều kiến trúc pin khác nhau. Một số thiết kế hướng tới khả năng lưu trữ điện cố định, nơi trọng lượng và kích thước không phải yếu tố quyết định.

Đây là điểm khác biệt quan trọng.

Một bộ pin dùng cho xe điện phải tối ưu từng kilogram. Trong khi đó, một hệ thống BESS đặt tại trạm điện hoặc trang trại năng lượng mặt trời có thể chấp nhận hệ thống lớn và nặng hơn nếu đổi lại là chi phí đầu tư thấp, tuổi thọ cao và khả năng vận hành an toàn.

Do đó, pin kẽm có thể tìm được thị trường riêng thay vì cạnh tranh trực tiếp với lithium-ion trong mọi ứng dụng.

4. Pin iron-air: biến sắt và không khí thành giải pháp lưu trữ dài ngày

Nếu sodium-ion tập trung vào bài toán giảm chi phí của pin điện hóa, iron-air battery lại nhắm tới một vấn đề khác: lưu trữ điện trong thời gian rất dài.

Công nghệ này sử dụng sắt, không khí và chất điện phân trong quá trình tích trữ năng lượng. Một trong những doanh nghiệp nổi bật trong lĩnh vực này là Form Energy, với hệ thống được thiết kế để cung cấp điện trong khoảng 100 giờ.

Năm 2026, Form Energy tiếp tục mở rộng hoạt động sản xuất và thương mại hóa công nghệ iron-air. Công nghệ này đặc biệt phù hợp với bài toán cân bằng lưới điện và dự phòng nhiều ngày, thay vì các thiết bị cần mật độ năng lượng cao.

Đây là một hướng rất đáng chú ý khi điện mặt trời và điện gió ngày càng chiếm tỷ trọng lớn.

Khi nguồn điện tái tạo biến động theo thời tiết, hệ thống điện không chỉ cần pin lưu trữ trong 1–4 giờ mà còn cần những công nghệ có thể duy trì nguồn điện trong nhiều giờ hoặc nhiều ngày.

5. Flow battery – không chạy đua về mật độ năng lượng

Pin dòng (flow battery) cũng đang được phát triển cho các dự án lưu trữ năng lượng quy mô lớn.

Khác với pin lithium-ion thông thường, năng lượng được lưu trữ trong các dung dịch điện phân nằm trong những bồn chứa bên ngoài cell pin.

Thiết kế này mang lại một ưu điểm quan trọng: công suất và dung lượng có thể được thiết kế tương đối độc lập.

Vì vậy, flow battery có tiềm năng phù hợp với các dự án cần thời gian lưu trữ dài và số chu kỳ sạc-xả lớn.

Nhược điểm là hệ thống cồng kềnh hơn và không phù hợp với những ứng dụng yêu cầu kích thước nhỏ, trọng lượng thấp như smartphone hay xe điện.

Cuộc chiến thực sự không phải “pin nào thay thế lithium-ion?”

Một sai lầm phổ biến là cho rằng ngành pin đang hướng tới một cuộc chiến trong đó một công nghệ duy nhất sẽ đánh bại lithium-ion.

Thực tế có thể hoàn toàn khác.

Thị trường đang tiến tới mô hình đa hóa học pin, trong đó mỗi công nghệ đảm nhận một bài toán khác nhau:

Nói cách khác, lithium-ion có thể mất dần vị thế độc quyền nhưng chưa có dấu hiệu biến mất.

BESS sẽ là chiến trường lớn nhất

Một trong những thị trường có khả năng thúc đẩy nhanh các công nghệ pin giá rẻ là Battery Energy Storage System – BESS.

Theo IEA, lưu trữ bằng pin hiện là một trong những công nghệ năng lượng tăng trưởng nhanh nhất. Năm 2025, công suất lưu trữ pin mới trên toàn cầu đạt 108 GW.

Đặc biệt, hệ thống BESS không yêu cầu mật độ năng lượng cao như smartphone hay xe điện.

Điều này tạo ra cơ hội cho những công nghệ có mật độ năng lượng thấp hơn lithium-ion nhưng sở hữu ưu thế về:

Chi phí thấp → nguyên liệu dồi dào → tuổi thọ dài → an toàn → khả năng lưu trữ nhiều giờ.

Bộ Năng lượng Mỹ (DOE) định nghĩa lưu trữ năng lượng dài hạn (LDES) là các hệ thống có khả năng cung cấp điện trong từ 10 giờ trở lên, cho thấy nhu cầu thị trường đang mở rộng vượt ra ngoài các hệ thống pin vài giờ truyền thống.

Liệu pin giá rẻ có thực sự thay thế lithium-ion?

Câu trả lời ở thời điểm hiện tại là chưa.

Lithium-ion vẫn sở hữu hệ sinh thái sản xuất khổng lồ, chuỗi cung ứng hoàn thiện và nhiều năm tối ưu hóa công nghệ.

Ngay cả sodium-ion – ứng viên nổi bật nhất – vẫn phải giải quyết các vấn đề về mật độ năng lượng, quy mô sản xuất và khả năng cạnh tranh với LFP vốn đang ngày càng rẻ.

Nhưng điều đang thay đổi rất rõ ràng là thị trường không còn phụ thuộc vào một hóa học pin duy nhất.

Khi sodium-ion, zinc, iron-air, flow battery và nhiều công nghệ khác tiếp tục được thương mại hóa, các nhà sản xuất sẽ có thêm lựa chọn để tối ưu hệ thống theo từng nhu cầu.

Kỷ nguyên “đa công nghệ pin” đang bắt đầu

Cuộc cách mạng tiếp theo của ngành pin có thể không phải là sự xuất hiện của một công nghệ duy nhất thay thế lithium-ion.

Thay vào đó, thị trường có thể bước vào kỷ nguyên đa công nghệ, nơi lithium-ion, sodium-ion và các hệ thống lưu trữ thế hệ mới cùng tồn tại.

Với xe điện, mật độ năng lượng vẫn là yếu tố quan trọng. Nhưng với BESS, điện mặt trời, điện gió, trung tâm dữ liệu và lưới điện, bài toán lại nghiêng nhiều hơn về chi phí/kWh, tuổi thọ và thời gian lưu trữ.

Chính sự khác biệt này đang mở cánh cửa cho những loại pin trước đây bị xem là “công nghệ thay thế” tiến vào thị trường thương mại.

Lithium-ion có thể chưa mất ngôi, nhưng cuộc đua giảm giá và đa dạng hóa công nghệ pin đã thực sự bắt đầu.

—————————————————————————–