Bạn đang có một chuyến du lịch mơ ước tại Disneyland, tận hưởng màn trình diễn ánh sáng World of Color, nhưng tâm trí lại bị ám ảnh bởi phần trăm pin điện thoại đang tụt dần. Ngay cả khi sở hữu iPhone 17 Pro Max giá 1.500 USD (khoảng 34-62 triệu đồng tại Việt Nam), cảm giác bất an vẫn không biến mất. Sau vài giờ chụp ảnh, tra bản đồ, đặt đồ ăn, pin đã mất nửa trước khi trời tối. Chế độ nguồn điện thấp và pin dự phòng trở thành cứu cánh.
Kịch bản này phản ánh thực tế trớ trêu: smartphone hiện nay có thể làm mọi thứ, từ thanh toán, GPS, quay phim đến AI, nhưng lại không thể hoạt động bền bỉ cả ngày. Khảo sát của CNET cho thấy 58% người dùng thất vọng với thời lượng pin, và hơn một nửa coi pin là lý do chính để nâng cấp điện thoại, vượt xa nhu cầu về dung lượng lưu trữ (38%), camera (27%) hay màn hình (22%).
Tuy nhiên, cần nhìn nhận công bằng: không phải công nghệ pin quá tệ, mà thiết bị di động đang phát triển quá nhanh, gây áp lực lên pin lithium-ion. Bà Celina Mikolajczak, chuyên gia pin kỳ cựu, nhận định điện thoại càng thông minh càng ngốn năng lượng. Công nghệ pin tiến bộ, nhưng nhu cầu tính năng của con người cũng tăng không ngừng, triệt tiêu nỗ lực tối ưu hóa.
Vũ khí bí mật của thương hiệu Trung Quốc
Để giải quyết cơn khát năng lượng, các thương hiệu Trung Quốc như Honor, Huawei, Oppo đã trang bị công nghệ pin silicon-carbon cho dòng máy mới. Loại pin này có mật độ năng lượng cao hơn và sạc nhanh hơn pin truyền thống. Trong thử nghiệm của CNET, gần một nửa smartphone có thời lượng pin ấn tượng nhất đều dùng công nghệ này. Trong khi đó, Apple, Samsung và Google vẫn thận trọng, chưa đưa vào flagship. Motorola, thuộc Lenovo, là ngoại lệ khi tích hợp pin silicon-carbon vào Razr mới nhất.
Tại sự kiện ra mắt Galaxy S26 tháng 2 vừa qua, báo chí chất vấn Samsung về việc chưa áp dụng công nghệ này. Ông Sung Hoon Moon, Phó Chủ tịch Samsung, cho biết hãng đang đánh giá kỹ lưỡng, đảm bảo pin silicon-carbon đáp ứng tiêu chuẩn về độ bền và tốc độ sạc. Ông nhấn mạnh trải nghiệm người dùng là quan trọng nhất, và nếu công nghệ vượt qua kiểm tra an toàn, Samsung sẽ cân nhắc sử dụng.
Sự thận trọng của Samsung và Apple là dễ hiểu. Họ không muốn đánh đổi danh tiếng vì công nghệ chưa kiểm chứng dài hạn. Bài học từ Galaxy Note 7 năm 2016 vẫn là lời cảnh tỉnh. Giáo sư Paul Braun từ Đại học Illinois cho rằng muốn thay đổi thế giới bằng công nghệ mới, phải sản xuất ổn định ở quy mô hàng triệu đơn vị. Với các tập đoàn bán hàng trăm triệu thiết bị mỗi năm, tính nhất quán và an toàn của pin lithium-ion truyền thống là vô giá.
Giải mã bước nhảy vọt của công nghệ pin thế hệ mới
Pin silicon-carbon là phiên bản nâng cấp của lithium-ion, thay cực dương graphite bằng hợp chất silicon-carbon. Silicon lưu giữ nhiều ion lithium hơn, tăng mật độ năng lượng và rút ngắn thời gian sạc. Tuy nhiên, silicon giãn nở mạnh khi sạc, nên carbon được thêm vào làm khung đệm, kéo dài tuổi thọ pin.
OnePlus 15 ra mắt năm ngoái gây sốc với pin silicon-carbon 7.300 mAh, trong khi Galaxy S26 Ultra hay iPhone 17 Pro Max chỉ khoảng 5.000 mAh. Motorola Razr Fold cũng nhét được pin 6.000 mAh nhờ ưu thế mỏng nhẹ. Bà Celina Mikolajczak chỉ ra người dùng châu Á sẵn sàng trải nghiệm công nghệ mới và đổi điện thoại thường xuyên, nên đây là thị trường lý tưởng để thử nghiệm.
Group14, công ty Mỹ, cung cấp vật liệu SCC55 giúp tăng mật độ năng lượng 50% so với pin truyền thống, đang dùng trong Honor Magic 7 Pro. Ông Rick Costantino, đồng sáng lập Group14, giải thích họ tạo cấu trúc carbon xốp như miếng bọt biển chứa silicon, giúp silicon có không gian giãn nở, giữ cấu trúc pin ổn định. Ông Gene Berdichevsky, CEO Sila Nanotechnologies, cho rằng mật độ năng lượng cao của silicon là giấc mơ của nhà thiết kế, cho phép kéo dài thời gian dùng, thu nhỏ máy hoặc tích hợp thêm linh kiện. Ông dự báo trong 3 năm tới, công nghệ này sẽ xuất hiện trong túi hàng tỷ người, đánh dấu bước chuyển lớn nhất của hóa học pin trong 35 năm.
Những ranh giới công nghệ tiếp theo
Song song với silicon-carbon, pin thể rắn (solid-state) đang được nghiên cứu nhờ mật độ năng lượng vượt trội và an toàn cao, loại bỏ nguy cơ cháy nổ nhờ chất điện phân rắn. Tuy nhiên, trở ngại lớn là yêu cầu áp suất nén để các lớp vật liệu tiếp xúc, khó tích hợp vào thiết bị mỏng nhẹ. Giáo sư Matt McDowell từ Georgia Tech dự đoán pin thể rắn mất 5-10 năm để thương mại hóa rộng rãi. Pin bán rắn (semi-solid-state) được xem là bước đệm tạm thời.
Các công nghệ khác như pin lithium-sulfur (mật độ cao nhưng nhanh chai) hay pin sodium-ion (rẻ, tốt trong lạnh nhưng dung lượng thấp, cồng kềnh) cũng đang phát triển nhưng còn nhiều rào cản. Trong khi chờ đợi, người dùng phải thích ứng với thói quen sạc. Ông Michael Liu từ Volta Foundation cho rằng nhà sản xuất hiểu rõ hành vi người dùng: hầu hết đều cắm sạc qua đêm, bất kể pin còn bao nhiêu. Vì vậy, pin dùng nhiều ngày không mang lại giá trị khác biệt cho số đông.
Nguồn: The Verge, Wired, CNET
