Sau nhiều năm tập trung vào camera, AI và hiệu năng, ngành công nghiệp smartphone đang bước vào một giai đoạn chuyển đổi mới xoay quanh công nghệ pin.
Từ các quy định mới về quyền tự sửa chữa của Liên minh châu Âu (EU), sự phát triển của pin silicon-carbon cho đến tham vọng thương mại hóa pin thể rắn, những thay đổi này được kỳ vọng sẽ tác động trực tiếp đến trải nghiệm sử dụng và tuổi thọ của điện thoại trong những năm tới.
Ảnh minh họa.
Trong nhiều năm qua, các hãng điện thoại liên tục nâng cấp vi xử lý, camera và tính năng AI. Tuy nhiên, thành phần quyết định thời gian sử dụng mỗi ngày – viên pin lại ít nhận được sự chú ý tương xứng.
Theo giới phân tích, smartphone hiện đang đứng trước ba xu hướng lớn có thể định hình thị trường trong vài năm tới, gồm quy định mới về khả năng sửa chữa, sự phổ biến của pin silicon-carbon và cuộc đua phát triển pin thể rắn.
Quy định mới có thể thay đổi cách smartphone được thiết kế
Từ ngày 31/7/2026, các quy định thuộc chương trình Right to Repair (Quyền được sửa chữa) của Liên minh châu Âu sẽ chính thức có hiệu lực, yêu cầu nhiều thiết bị điện tử, trong đó có smartphone phải được thiết kế theo hướng dễ sửa chữa hơn.
iPhone Air.
iPhone Air.iPhone Air.
Theo quy định, các linh kiện phải có thể tháo rời bằng những dụng cụ phổ thông thay vì phụ thuộc vào keo dán chuyên dụng hoặc thiết bị độc quyền. Điều này được kỳ vọng sẽ giúp việc thay pin hoặc sửa chữa điện thoại trở nên đơn giản hơn, đồng thời kéo dài vòng đời của thiết bị.
Đáng chú ý hơn, từ năm 2027, EU dự kiến tiếp tục triển khai quy định yêu cầu smartphone phải hỗ trợ thay pin bởi người dùng. Nếu được áp dụng đầy đủ, người dùng có thể mua pin chính hãng, mở máy và tự thay thế khi pin bị chai thay vì phải mang thiết bị đến trung tâm bảo hành.
Đối với người dùng, đây là thay đổi có thể giúp giảm đáng kể chi phí sửa chữa, kéo dài tuổi thọ smartphone và hạn chế rác thải điện tử.
Tuy nhiên, việc triển khai cũng đặt ra không ít thách thức.
Các mẫu smartphone hiện đại ngày càng mỏng, nhẹ hoặc sử dụng thiết kế gập, khiến việc tự thay pin trở nên phức tạp hơn.
Ngoài ra, quy định của EU cũng có ngoại lệ dành cho những thiết bị mà nhà sản xuất chứng minh cần được niêm phong hoàn toàn để đảm bảo độ bền hoặc khả năng chống nước. Điều này đồng nghĩa một số hãng vẫn có thể tiếp tục duy trì thiết kế nguyên khối đối với một số dòng sản phẩm nhất định.
Pin silicon-carbon mở ra cuộc đua mới về thời lượng sử dụng
Song song với thay đổi về quy định, công nghệ pin silicon-carbon (Si-C) đang trở thành hướng phát triển đáng chú ý nhất của ngành smartphone.
Không phải là công nghệ hoàn toàn mới, pin silicon-carbon chỉ mới được các nhà sản xuất tối ưu trong vài năm gần đây nhờ những tiến bộ về vật liệu.
Ảnh minh họa.
So với pin lithium-ion truyền thống, pin silicon-carbon có khả năng lưu trữ nhiều năng lượng hơn trong cùng một không gian, đồng thời cung cấp công suất lớn hơn. Đây là lý do nhiều smartphone Android gần đây đã được trang bị pin có dung lượng 6.000 mAh, 8.000 mAh, thậm chí cao hơn mà không làm thân máy dày lên đáng kể.
Các hãng như Xiaomi, Oppo, Vivo và nhiều thương hiệu Trung Quốc đã bắt đầu ứng dụng công nghệ này trên một số sản phẩm thương mại.
Thách thức lớn nhất của pin silicon-carbon là silicon có xu hướng giãn nở tới khoảng 300% trong quá trình sạc, gây áp lực lên cấu trúc pin. Để khắc phục, các nhà sản xuất phải sử dụng nhiều giải pháp như dây nano silicon, cấu trúc carbon hỗ trợ và các lớp bảo vệ nhằm kiểm soát sự giãn nở.
Theo dữ liệu hiện có, pin silicon-carbon thường vẫn duy trì khoảng 80% dung lượng sau 1.200–1.600 chu kỳ sạc, tương đương hoặc cao hơn nhiều pin lithium-ion hiện nay.
Do công nghệ còn khá mới, thị trường chưa có nhiều thiết bị sử dụng liên tục trong 5 năm để đánh giá mức độ xuống cấp lâu dài. Tuy vậy, phản hồi từ những người đã sử dụng smartphone trang bị pin silicon-carbon khoảng hai năm cho thấy dung lượng pin chỉ giảm khoảng 2–5%.
Trong khi đó, Apple, Samsung và Google vẫn chưa phổ biến công nghệ này trên các mẫu flagship. Một trong những nguyên nhân được cho là quy mô chuỗi cung ứng rất lớn khiến việc chuyển đổi sang công nghệ mới cần nhiều thời gian hơn so với các nhà sản xuất có quy mô nhỏ hơn.
Pin Solid-State Battery vẫn còn là mục tiêu dài hạn
Bên cạnh pin silicon-carbon, pin thể rắn (Solid-State Battery – SSB) tiếp tục được xem là công nghệ nhiều tiềm năng nhất trong tương lai.
Thay vì sử dụng chất điện phân dạng lỏng như pin lithium-ion, pin thể rắn sử dụng vật liệu rắn bằng gốm hoặc polymer. Về lý thuyết, công nghệ này có thể mang lại mật độ năng lượng cao hơn khoảng 50%, giảm nguy cơ cháy nổ và kéo dài tuổi thọ lên hàng nghìn chu kỳ sạc.
Ảnh minh họa.
Tuy nhiên, việc thương mại hóa pin thể rắn trên quy mô lớn vẫn còn gặp nhiều rào cản kỹ thuật. Đó là bởi các vật liệu rắn chỉ tiếp xúc với nhau trên diện tích rất nhỏ, điện trở bên trong pin tăng lên đáng kể. Ngoài ra, hiện tượng hình thành các tinh thể lithium siêu nhỏ theo thời gian vẫn có thể gây đoản mạch và làm hỏng pin.
Các nhà nghiên cứu vẫn đang tìm cách giải quyết những hạn chế này trước khi pin thể rắn đủ điều kiện để sản xuất hàng loạt với chi phí phù hợp cho smartphone.
