GM chuyển hướng sản xuất pin natri-ion để phục vụ cơn sốt trung tâm dữ liệu

General Motors (GM), một trong những "ông lớn" của ngành công nghiệp ô tô, đang gia nhập cuộc chơi hạ tầng công nghệ thông qua một bước đi chiến lược mới: sản xuất pin quy mô lưới điện để phục vụ các trung tâm dữ liệu.

Vừa qua, GM đã công bố hợp tác với công ty lưu trữ năng lượng Peak Energy. Mục tiêu của sự hợp tác này là phát triển các tế bào pin natri-ion (sodium-ion) thế hệ tiếp theo được thiết kế chuyên biệt cho hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lưới. Theo thỏa thuận, GM sẽ đảm nhận việc sản xuất các tế bào pin, trong khi Peak Energy sẽ triển khai chúng trong các hệ thống lưu trữ độc quyền. GM cũng sẽ đầu tư vào Peak Energy, dù số tiền cụ thể chưa được công bố.

Tại sao lại chọn pin natri-ion?

Đối với những người chưa quen thuộc, pin natri-ion có cấu trúc hóa học tương tự như pin lithium-ion đang thống trị thị trường thiết bị sạc lại hiện nay, từ xe điện cho đến tai nghe không dây. Tuy nhiên, điểm khác biệt nằm ở hiệu suất và ứng dụng thực tế.

GM và Peak Energy cho rằng hệ thống natri-ion có cấu trúc đơn giản hơn và có thể hoạt động trong phạm vi nhiệt độ rộng hơn so với pin lithium-ion truyền thống. Điều này giúp giảm thiểu nhu cầu sử dụng các hệ thống làm mát tốn kém và tiêu tốn nhiều năng lượng, vốn là yếu tố bắt buộc trong các kho lưu trữ năng lượng quy mô lớn sử dụng công nghệ Li-ion.

Mặc dù natri có giá rẻ và dồi dào, nhưng nhược điểm lớn nhất là mật độ năng lượng thấp hơn lithium. Để chứa được lượng năng lượng tương đương, pin natri-ion sẽ phải to hơn và nặng hơn. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng lưu trữ năng lượng tĩnh (stationary) thay vì di chuyển như xe hơi, yếu tố trọng lượng này trở nên không còn quan trọng.

"Khi bạn làm việc với các công ty tiện ích, các nhà cung cấp đám mây khổng lồ (hyperscalers) hay các nhà cung cấp điện khác, ưu tiên của họ không phải là tối đa hóa quãng đường di chuyển hay giảm thiểu trọng lượng," Kurt Kelty, Phó chủ tịch mảng pin và bền vững của GM chia sẻ. "Mục tiêu của họ là cung cấp điện năng đáng tin cậy, giá cả phải chăng trong thời gian dài dưới các điều kiện thực tế."

Bối cảnh và thách thức

Nhu cầu về điện năng cho trung tâm dữ liệu đang tăng vọt, đặc biệt là với sự bùng nổ của trí tuệ nhân tạo (AI), khiến việc đảm bảo nguồn điện ổn định trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Peak Energy đã phát triển hệ thống lưu trữ natri-ion làm mát thụ động của riêng mình và tuyên bố có thể giảm chi phí lưu trữ năng lượng xuống 20% so với các hệ thống Li-ion truyền thống. Công ty ước tính rằng Mỹ có thể tiết kiệm khoảng 2 terawatt giờ năng lượng lãng phí mỗi năm nếu chuyển đổi sang công nghệ này.

Tuy nhiên, thách thức vẫn còn đó. Mặc dù các tế bào natri-ion tiên tiến có khả năng chịu được nhiều chu trình sạc hơn, nhưng hệ sinh thái sản xuất của chúng vẫn chưa được thiết lập vững chắc như lithium-ion. Hiện tại, phần lớn các nhà máy pin natri-ion trên thế giới đều tập trung tại Trung Quốc. Việc GM có thể hiện thực hóa tham vọng này để tạo ra sự cạnh tranh quy mô lớn với các đối thủ nước ngoài hay không vẫn là một câu hỏi mở.

Dù vậy, với kinh nghiệm lâu năm trong thiết kế và công nghiệp hóa pin ô tô, GM tin rằng mình có vị thế tốt để phát triển công nghệ pin natri-ion trở thành giải pháp định hình cho lưu trữ năng lượng quy mô lưới trong tương lai.