Ngành công nghiệp smartphone đã chứng kiến những bước tiến vượt bậc kể từ khi ra đời, nhưng công nghệ pin mà chúng ta đang sử dụng lại hầu như không thay đổi. Khi chúng ta tiến gần đến giới hạn của công nghệ pin hiện có, nhu cầu cấp thiết về những đột phá mới là không thể phủ nhận. May mắn thay, chúng ta có thể đã tìm thấy một ứng viên đầy hứa hẹn: pin Silicon-Carbon.
Kỷ Nguyên Pin Silicon-Carbon: Bước Tiến Đáng Kể
Pin Lithium-ion (Li-ion) đã tạo nên một cuộc cách mạng trong lĩnh vực điện tử tiêu dùng kể từ khi ra mắt thương mại ba thập kỷ trước. Tuy nhiên, những hạn chế cố hữu của chúng đang trở thành rào cản cho các cải tiến smartphone trong tương lai. Cho đến nay, các nhà sản xuất đã tìm cách bù đắp sự chậm tiến trong công nghệ pin bằng cách tập trung vào việc tăng tốc độ sạc và cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng. Tuy nhiên, những nỗ lực này cũng có giới hạn. Giờ đây, với sự ra đời của pin Silicon-Carbon (viết tắt là “Si/C”), ngành công nghiệp đang trên đà thiết lập một tiêu chuẩn mới.
Về cơ bản, cấu trúc của pin Si/C vẫn giữ nguyên: chúng vẫn là pin Li-ion. Điểm đổi mới nằm ở việc thay thế anode graphite bằng anode silicon. Do silicon có mật độ năng lượng cao gấp 10 lần so với graphite, những viên pin mới này có khả năng lưu trữ năng lượng lớn hơn đáng kể trong cùng một không gian vật lý.
Dòng điện thoại OnePlus 13 với các tùy chọn màu sắc xanh, trắng và đen, minh họa cho các mẫu smartphone dùng pin Silicon-Carbon dung lượng lớn.
Đây chính là lý do bạn có thể nhận thấy sự gia tăng đột ngột của các mẫu điện thoại Android được thiết kế để mang lại thời lượng pin tốt nhất bằng cách tích hợp viên pin dung lượng khổng lồ. Đơn cử, OnePlus 13 và Vivo X200 Pro đều sở hữu pin 6.000mAh, Realme GT 7 Pro đi kèm viên pin 6.500mAh, và dẫn đầu danh sách là Realme Neo7 với dung lượng pin lên đến 7.000mAh. Mức năng lượng này thậm chí có thể khiến các mẫu điện thoại chuyên chơi game phải kinh ngạc.
Ngoài ra, pin Silicon-Carbon còn hứa hẹn khả năng suy giảm chậm hơn so với pin Li-ion truyền thống sử dụng anode graphite, qua đó kéo dài tuổi thọ thiết bị. Trong bối cảnh người dùng ngày nay có xu hướng nâng cấp điện thoại ít thường xuyên hơn, đây là một cải tiến rất đáng hoan nghênh.
Mặc dù có những tuyên bố rằng pin Si/C hỗ trợ sạc nhanh hơn, nhưng nhiều mẫu điện thoại mới ra mắt với công nghệ này lại có tốc độ sạc chậm hơn so với các thế hệ trước. Điều này có thể là do các nhà sản xuất đang thận trọng với công nghệ mới, tạm thời ưu tiên sự ổn định và an toàn hơn là hiệu suất sạc tối đa.
Thách Thức Và Triển Vọng Của Pin Silicon-Carbon
Các công ty từ lâu đã nhận thức được tiềm năng của silicon trong pin, nhưng họ vẫn ưu tiên graphite vì đặc tính hóa học của silicon. Silicon có xu hướng nở ra nhiều hơn đáng kể so với graphite trong quá trình sạc, và sự giãn nở, co lại này có thể làm ảnh hưởng đến tính toàn vẹn vật lý của cell pin.
Lý do duy nhất khiến các công ty bắt đầu sử dụng silicon hiện nay là bởi các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc tìm ra cách làm cho anode silicon ổn định hơn bằng cách kết hợp thêm carbon vào hỗn hợp.
Tuy nhiên, vì công nghệ này vẫn còn rất mới, và cơ sở hạ tầng sản xuất hiện tại đã được tối ưu hóa cho graphite, các nhà lãnh đạo ngành có thể ngần ngại nâng cấp cơ sở vật chất trên toàn cầu cho đến khi công nghệ này trưởng thành hơn. Song, việc chờ đợi quá lâu có thể khiến họ mất đi khách hàng khi các đối thủ cạnh tranh bắt đầu cung cấp những chiếc điện thoại với thời lượng pin dài hơn đáng kể.
Silicon thô cực kỳ dồi dào trong tự nhiên, đây là một tin tuyệt vời. Nhưng quy trình tinh chế silicon để sử dụng trong pin lại vô cùng phức tạp và tiêu tốn nhiều năng lượng, dẫn đến chi phí sản xuất cao hơn. Điều này có nghĩa là, trong thời điểm hiện tại, chúng ta có thể sẽ chỉ thấy pin Si/C xuất hiện độc quyền trên các dòng flagship cao cấp.
Tuy nhiên, bất kỳ công nghệ mới nào ban đầu cũng đều đắt đỏ và sẽ trở nên rẻ hơn theo thời gian nhờ hiệu ứng kinh tế theo quy mô. Do đó, có lý do để lạc quan. Với tinh thần cạnh tranh mạnh mẽ của các nhà sản xuất Trung Quốc, có thể sẽ không mất quá lâu để công nghệ này xuất hiện cả trên một số mẫu điện thoại cận cao cấp, mang lại thêm nhiều lý do để bạn cân nhắc mua một chiếc điện thoại tầm trung mới thay vì một flagship cũ.
Đối với phần lớn người dùng, thời lượng pin dài hơn và khả năng suy giảm chậm hơn là những yếu tố quan trọng hơn nhiều so với các tính năng “gimmicky” (tính năng phụ trợ, ít dùng) mà họ có thể không bao giờ sử dụng. Cho đến nay, vẫn chưa có thông tin nào về việc Samsung, Apple hay Google chuyển sang sử dụng pin Silicon-Carbon. Tuy nhiên, sự quan tâm lớn đối với công nghệ mới này là đủ để cho thấy họ không thể đứng yên. Vài năm tới hứa hẹn sẽ rất thú vị đối với ngành công nghiệp smartphone.
