Tesla và các đối thủ trên thị trường xe điện đang chạy đua để thống lĩnh lương lai của ô tô điện. Nhưng có một loại giao thông xanh đang xuất hiện dựa trên tài nguyên dồi dào nhất vũ trụ. Đó là xe điện chạy bằng pin nhiên liệu hydro. Song, CEO của Tesla từng bày tỏ quan điểm mạnh mẽ của ông về hydro và pin nhiên liệu hydro.
Cách đây vài năm, khi chủ đề này được đưa ra trong cuộc thảo luận với các phóng viên tại sự kiện Automotive News World Congress, vị tỷ phú đồng thời là ông trùm xe điện Elon Musk gọi pin nhiên liệu hydro là thứ "cực kỳ vớ vẩn".
Elon Musk nói rằng: "Rất khó… để tạo ra hydro, lưu trữ và sử dụng chúng trong ô tô. Pin nhiên liệu hydro loại tốt nhất không thắng nổi những loại pin cơ bản hiện tại, vì vậy, rõ ràng… nó chẳng có ý nghĩa gì".
Ông nói thêm: "Điều đó sẽ trở nên rõ ràng hơn trong vài năm tới. Không có lý do gì để chúng ta tranh luận về điều này. Tôi đã nêu ý kiến của mình, thời gian trôi qua mọi thứ sẽ rõ, tôi không biết phải nói gì thêm".
Từ khi đưa ra nhận xét đó, quan điểm của Elon Musk dường như không thay đổi nhiều. Vào tháng 6/2020, Elon Musk tweet rằng "pin nhiên liệu = bán sự lừa đảo". Cũng trong tháng 7 năm đó, Musk nói thêm rằng "trò lừa đảo hydro thật vô nghĩa".
Trong cuộc phỏng vấn với tờ FT tại hội nghị Future of Car hôm 10/5 vừa qua, CEO của Tesla một lần nữa nhắc lại sự hoài nghi của ông về vai trò của hydro trong kế hoạch chuyển đổi sang năng lượng bền vững hơn. Ông gọi hydro là "điều ngu ngốc nhất" mà ông có thể tưởng tượng về việc lưu trữ năng lượng. Elon Musk khẳng định rằng hydro là một lựa chọn tệ.
Vấn đề đầu tiên cần đặt ra là pin nhiên liệu hydro có nền tảng công nghệ như thế nào mà khiến Elon Musk hoài nghi đến vậy?
Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA) mô tả các loại xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro, hay còn được gọi là xe điện pin nhiên liệu (FCEV), tương tự như xe điện. Thay vì động cơ đốt trong, chúng kết hợp hydro được lưu trữ trong bình với oxy trong không khí để tạo ra điện, cung cấp năng lượng cho các bánh xe. Sản phẩm thải ra đó chính là hơi nước.
Điểm khác biệt then chốt là xe điện có pin cần được sạc bằng việc kết nối xe với các điểm sạc. Trong khi đó, EPA cho biết rằng các phương tiện chạy bằng pin nhiên liệu sử dụng khí hydro để tạo ra điện ngay trên xe.
Không giống như xe điện chạy pin thông thường, xe hydro được nạp đầy nhanh chóng giống như bơm xăng hoặc dầu diesel cho xe truyền thống. Trung tâm Dữ liệu về Nhiên liệu Thay thế của Bộ Năng lượng Mỹ cho biết, một chiếc FCEV "chỉ thải ra hơi nước và không khí ấm". Song, các nhà khoa học đang lưu tâm đến việc sản xuất hydro có thể dẫn đến ô nhiễm.
Các nguồn hydro có thể tái tạo ngày càng tăng, nhưng phần lớn hydro tinh khiết không có trong tự nhiên mà cần sản xuất từ khí tự nhiên truyền thống.
Nếu điện được sử dụng trong quá trình này đến từ một nguồn tái tạo như gió hoặc mặt trời, một số người gọi sản phẩm thu được là hydro xanh lá hoặc hydro tái tạo. Song, chi phí sản xuất là rất cao.
Ngày nay, phần lớn hydro được tạo ra bằng việc sử dụng nhiên liệu hoá thạch như than và khí metan và chúng được gọi là hydro xanh lam hoặc xám. Một số phương pháp sản xuất khác bao gồm điện phân nước. Elon Musk lập luận rằng hiệu quả của quá trình điện phân nước rất kém và tiêu tốn rất nhiều năng lượng để tách hydro. Ông còn cảm thán rằng lượng năng lượng để hoá lỏng hydro là vô cùng lớn. Vì thế, Elon Musk đã giữ nguyên quan điểm hoài nghi của mình và không có dấu hiệu sẽ ủng hộ hydro trong tương lai.
Elon Musk không đơn độc khi phản đối sử dụng hydro trong ô tô.
Tháng 2/2021, CEO Herbert Diess của tập đoàn ô tô Đức Volkswagen, đã cân nhắc về chủ đề này. Ông viết trên Twitter: "Đã đến lúc các chính trị gia chấp nhận khoa học. Hydro xanh lá cần thiết cho thép, hoá chất, hàng không… và không nên dùng cho ô tô. Quá đắt, không hiệu quả, chậm, khó triển khai và vận chuyển. Tóm lại: không có ô tô hydro trong tầm nhìn của tôi".
Musk và Diess là hai lãnh đạo cấp cao đứng đầu các công ty lớn có tầm ảnh hưởng sâu rộng. Những gì họ nói đều có trọng lượng. Tuy nhiên, dường như quan điểm của họ về xe hydro không được nhiều người trong lĩnh vực ô tô đồng tình.
Cho đến nay, các công ty như Toyota và Hyundai đã sản xuất các loại xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro. Trong khi đó, các nhà sản xuất nhỏ hơn như Riversimple cũng đang nghiên cứu các loại xe chạy bằng hydro.
Vào tháng 6/2021, Tập đoàn BMW cho biết họ đã bắt đầu thử nghiệm các loại xe sử dụng hệ thống truyền động pin nhiên liệu hydro. Công ty cho biết công nghệ pin nhiên liệu hydro có "tiềm năng lâu dài để bổ sung động cơ đốt trong, hệ thống plug-in hybrid và pin xe điện".
Người phát ngôn của Toyota nói với CNBC: "Ô tô chạy bằng pin nhiên liệu chắc chắn sẽ đóng một vai trò quan trọng trong quá trình khử carbon giao thông. Khi cơ sở hạ tầng tiếp nhiên liệu mở rộng, chúng sẽ cung cấp một hình thức vận tải điện thay thế thuận tiện hơn xe điện".
Người phát ngôn của Toyota cho biết hydro đang là sự thay thế cho nhiên liệu hoá thạch trong cả hệ thống sưởi, chiếu sáng, vận tải, giao thông công cộng và công nghiệp nặng.
Toyota cho rằng phạm vi ứng dụng hydro sẽ tăng lên, cho phép cung cấp năng lượng với giá rẻ và hiệu quả hơn. Mọi người sẽ được chứng kiến ngày càng nhiều ô tô, xe buýt, tàu và xe tải sử dụng năng lượng hydro.
Hiệp hội Năng lượng Hydro và Pin Nhiên liệu (FCHEA) cũng bày tỏ quan điểm tương tự. FCHEA cho biết, xe điện chạy bằng pin nhiên liệu và năng lượng hydro mang đến cho khách hàng một lựa chọn không phát thải với hiệu suất mà họ mong đợi mà không thay đổi thói quen hàng ngày như quãng đường, tiếp nhiên liệu nhanh chóng.
Thật vậy, khi các chính phủ trên khắp thế giới nỗ lực phát triển các hệ thống giao thông vận tải phát thải thấp và không phát thải. Ý tưởng sử dụng pin nhiên liệu hydro trong các phương tiện lớn hơn đang bắt đầu được nhiều công ty khám phá.
Khi được hỏi về cuộc tranh luận giữa pin điện và pin nhiên liệu hydro, CEO của Daimler Truck - Martin Daum - lập luận rằng sự cân bằng là chìa khóa. Daum nói: "Chúng tôi sử dụng cả hai, bởi vì cả hai… đều có ý nghĩa".
Ông cũng giải thích thêm rằng các công nghệ khác nhau sẽ phù hợp với những tình huống khác nhau. Nếu người dùng cần sử dụng năng lượng thấp hơn thì chắc chắn đó là pin điện. Nhưng nếu họ cần đi đường dài thì đó là pin hydro.
Những nhận xét của Daum về pin nhiên liệu đã chạm đến đến ý tưởng rằng họ có thể tìm thấy nơi dành cho các hình thức vận tải hạng nặng như quãng đường dài, vận chuyển hàng hoá và trong một số trường hợp là đưa đón mọi người từ điểm này đến điểm khác.
Ông không đơn độc khi đưa ra quan điểm này. Ví dụ, gã vận tải khổng lồ châu Âu Alstom đã phát triển tàu Coradia iLint. Đây là phương tiện được hãng mô tả là "tàu chở khách đầu tiên trên thế giới chạy bằng pin nhiên liệu hydro".
Trong lĩnh vực hàng không, kế hoạch vận hàng các chuyến bay chạy bằng điện – hydro giữa London và Rotterdam đã được công bố vào tháng 10/2021. Những người đứng sau dự án hy vọng những chuyến bay này sẽ cất cánh vào năm 2024.
Trong lĩnh vực xây dựng, công ty lớn trong ngành JCB cho biết họ đã phát triển một máy xúc "chạy bằng pin nhiên liệu hydro" trong năm 2020. Với trọng lượng 20 tấn, công ty cho biết chiếc xe được thử nghiệm trong hơn 12 tháng và khí thải duy nhất đó là nước.
Mặc dù có những mong đợi về việc sử dụng công nghệ pin nhiên liệu hydro trong nhiều ứng dụng khác nhau, con đường dẫn đến những đợt triển khai hàng loạt có thể không phải lúc nào cũng suôn sẻ.
Đầu năm 2021, Honda đã ngừng sản xuất các mẫu xe hybrid plug-in và pin nhiên liệu Clarity của mình, mặc dù công ty đã đưa ra quan điểm rằng xe điện chạy bằng pin nhiên liệu hydro sẽ "đóng vai trò quan trọng trong chiến lược không phát thải" của họ.
Ở những nơi khác, chính phủ Mỹ đã nêu ra một số thách thức. Các yếu tố bao gồm từ độ bền, độ đáng tin cậy của pin nhiên liệu cho đến giá thành của xe. Các nhà chức trách cho biết thêm rằng cơ sở hạ tầng hiện tại để sản xuất và cung cấp hydro cho người tiêu dùng vẫn chưa thể hỗ trợ việc áp dụng rộng rãi.
Theo BloombergNEF, chỉ 132 trạm tiếp nhiên liệu hydro mới được bổ sung trên toàn thế giới vào năm 2021. Một nửa trong số đó ở Trung Quốc, nâng tổng số trạm toàn cầu lên 740.
BNEF lưu ý: "Số lượng trạm tiếp nhiên liệu hydro thua số điểm sạc pin cho xe điện (BEV) đến 11.000 lần". BNEF cho biết thêm rằng có khoảng 8,3 triệu điểm sạc pin xe điện trên toàn cầu vào cuối năm 2021.
Vào tháng 2 năm 2020, nhóm vận động Giao thông và Môi trường (T&E) có trụ sở tại Brussels đã đánh giá mức độ cạnh tranh cao mà hydro sẽ đối mặt trong lĩnh vực giao thông vận tải.
T&E đưa ra quan điểm rằng hydro xanh lá được sản xuất bằng năng lượng tái tạo sẽ phải cạnh tranh với hydro xanh lam và xám được sản xuất bằng nhiên liệu hoá thạch. Bên cạnh đó, loại nhiên liệu này sẽ phải cạnh tranh với xăng, dầu diesel, dầu nhiên liệu hàng hải, dầu hoả và điện.
T&E cho biết rằng bất cứ nơi nào điện là giải pháp thiết thực, hydro sẽ phải đối mặt với một cuộc đấu tranh khó khăn vì hiệu suất thấp hơn và chi phí nhiên liệu cao hơn nhiều. Để đem ra so sánh, xe chạy bằng hydro có giá đắt gấp 3 lần xe chạy dầu và gấp đôi xe chạy điện.
Theo báo cáo xe điện toàn cầu 2021 của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), việc thu hẹp khoảng cách giữa xe chạy bằng pin điện và pin nhiên liệu hydro sẽ là một nhiệm vụ to lớn.
Báo cáo cho biết đăng ký xe chạy bằng nhiên liệu hydro thấp hơn xe điện 3 bậc vì các trạm tiếp nhiên liệu hydro không phố biến rộng rãi và không thể sạc tại nhà như xe điện thông thường.
Cuộc chạy đua thống trị tương lai phát thải thấp hoặc không phát thải của giao thông vận tải thế kỷ 21 đang ngày một nóng lên.
Khi nói đến ô tô, xe điện bằng pin đang có ưu thế vững chắc hơn, với các hãng xe đang đứng đầu doanh thu. Nhưng con đường dẫn đến thành công không bao giờ là đường thẳng. Xe hydro vẫn được đánh giá cao về tiềm năng trong tương lai.
