Hydro luôn được các nhà sản xuất ô tô và các chính trị gia đưa ra như một lựa chọn năng lượng sạch thay thế cho xe điện, nhưng nó chưa bao giờ thực sự được chú ý. Tuy nhiên , đừng nói cho ai biết tại CES 2024 , vì sàn triển lãm năm nay tràn ngập các phương tiện chạy bằng hydro ở mọi kích cỡ.
Tín dụng hình ảnh: Kirsten Korosec cho TechCrunch
Người ta đã tập trung quá nhiều vào xe điện chạy bằng pin trong vài năm qua đến mức có vẻ như hydro có thể bị bỏ lại trong bụi bặm. Vậy liệu năng lượng hydro có sắp quay trở lại? Hay đây lại là một ví dụ khác về việc các công ty đưa ra lời hứa tại CES mà họ không thể giữ được?
Hãy bắt đầu bằng cách nhìn vào những gì diễn ra tại triển lãm năm nay.
Có lẽ không có công ty nào quan tâm đến năng lượng hydro hơn Nikola. Công ty khởi nghiệp vận tải đường bộ này được thành lập dựa trên ý tưởng về một giàn khoan lớn với pin nhiên liệu và cựu Giám đốc điều hành Trevor Milton của nó đã nỗ lực rất nhiều - đến mức bị buộc tội gian lận hình sự - để quảng bá nó.
Nikola đã dành vài năm qua để cố gắng xây dựng lại chính mình với Milton ở phía sau. Để làm được điều đó, công ty khởi nghiệp này đã từ bỏ xe tải hydro để chuyển sang phiên bản chạy hoàn toàn bằng điện và bắt đầu xuất xưởng vào năm 2021.
Tại CES, Nikola cuối cùng đã giới thiệu một trong những chiếc xe tải hydro đầu tiên do Mỹ sản xuất và sắp giao hàng cho khách hàng. Nếu có một tương lai mà Nikola được tái tạo lại giúp mở ra sự phát triển của xe tải chạy bằng hydro thì đây chính là nơi điều đó bắt đầu.
Một công ty khởi nghiệp khác tại triển lãm thương mại Vegas, Croft Motors, đang phát triển các phương tiện chạy bằng hydro “chắc chắn”. Đồng sáng lập Isaac Holeman nói với TechCrunch rằng công ty đang bắt đầu với một chiếc SUV nguyên mẫu ba hàng ghế với “phạm vi lái xe dự kiến là 1.000 dặm”.
Holeman tin rằng sự suy giảm gần đây trong việc áp dụng xe chạy bằng pin-điện đã khiến đây là “thời điểm thích hợp để khơi lại cuộc trò chuyện” về tiềm năng của hydro. Croft cũng đang phát triển một thiết bị có kích thước bằng chiếc tủ lạnh có thể tách nước thành hydro và oxy (quá trình này gọi là điện phân). Holeman lập luận rằng “các sản phẩm nhiên liệu được phân phối” như của Croft sẽ cho phép áp dụng phương tiện chạy bằng hydro “nhanh chóng”.
Ở phía bên kia của quang phổ, nhà sản xuất ô tô có uy tín Hyundai dường như cũng đang đón nhận hydro theo một cách mới.
Nhà sản xuất ô tô Hàn Quốc đã dành nhiều thập kỷ nghiên cứu các phương tiện chạy bằng hydro và cho biết công nghệ này sẽ đóng “vai trò nổi bật” trong nỗ lực trở thành công ty trung hòa carbon của Tập đoàn Hyundai vào năm 2050.
Điều đó trông như thế nào không chỉ liên quan đến nỗ lực phổ biến ô tô và SUV chạy bằng hydro mà còn thực hiện điều tương tự đối với tất cả các phương tiện hạng nặng mà hãng sản xuất. Hyundai cho biết những phương tiện xây dựng này quá lớn và cần quá nhiều năng lượng để chạy bằng pin. Thay vào đó, công ty lập luận rằng hydro có ý nghĩa hơn khi được coi là nguồn năng lượng sạch. Điều đáng chú ý là HD Hyundai, tập đoàn thiết bị xây dựng, nhà máy lọc dầu và vận chuyển tách ra khỏi công ty mẹ vào năm 2002, đã có một trong những màn hình lớn hơn tại CES 2024.
Dongwook Lee, chủ tịch của HD Hyundai, cho biết trong một cuộc họp báo: “Mục tiêu của chúng tôi là xây dựng [một] toàn bộ hệ sinh thái năng lượng hydro trên toàn bộ trái đất, từ đại dương đến đất liền”. Ông cho biết Hyundai muốn kết hợp năng lượng hydro vào mọi thứ hãng sản xuất, từ đóng tàu đến máy móc xây dựng, đồng thời hãng cũng muốn tạo ra các giải pháp sản xuất và lưu trữ.
Chang Hwan Kim, người giám sát việc phát triển pin nhiên liệu và pin tại Hyundai cho biết: “Đây đã là một phần trong lộ trình ngắn hạn của chúng tôi nhằm thương mại hóa các phương pháp sản xuất hydro sạch thay thế”. Giám đốc điều hành cho biết Hyundai đang nỗ lực biến “bùn nước thải và các dạng chất thải hữu cơ khác” thành hydro sạch.
Các nhà cung cấp cũng được đầu tư. Bosch, công ty đã sản xuất pin nhiên liệu hydro (giống như loại mà Nikola sử dụng trong xe tải của mình), đã thông báo rằng họ sẽ chế tạo một động cơ có thể đốt cháy hydro, bỏ qua quá trình chuyển đổi năng lượng đó thành điện năng và lưu trữ trong pin. Nhà sản xuất xe tải PACCAR cũng có mặt tại triển lãm với hai trong số những chiếc xe tải chạy bằng hydro mới nhất của mình, một chiếc mang thương hiệu Kenworth và một chiếc Peterbilt. Công ty cho biết trong tuần này rằng họ đã nhận được “hơn 150 khoản đặt cọc đã thanh toán” cho xe tải chạy bằng hydro của hai thương hiệu đó và dự kiến sẽ vận chuyển chúng vào năm tới.
Tín dụng hình ảnh: Natalie Christman cho TechCrunch
Hướng tới Vegas nhiều hơn những đối thủ khác, tập đoàn sản xuất và năng lượng khổng lồ SK Group của Hàn Quốc đã cố gắng quảng bá hoạt động kinh doanh hydro và AI của mình thông qua một công viên giải trí kiểu như tại CES. Các chuyến đi bao gồm một chuyến tàu nhỏ “có khả năng chạy bằng năng lượng hydro” và “thầy bói AI”.
Tại sao bây giờ?
Có ý chí chính trị và tiền bạc. Các khoản đầu tư của liên bang vào cơ sở hạ tầng hydro xanh và tiếp nhiên liệu - hai trở ngại lớn cho việc áp dụng rộng rãi - đang tạo động lực cho HFCV. Điều đó rất quan trọng, vì ngày nay gần như toàn bộ nhiên liệu hydro được sản xuất bằng nhiên liệu hóa thạch và hiện có rất ít cơ sở hạ tầng để duy trì hoạt động của HFCV, cho dù đó là xe khách hay xe tải hạng nặng.
Đầu tiên, Luật Cơ sở hạ tầng lưỡng đảng năm 2022 đã chi 9,5 tỷ USD cho “sáng kiến hydro sạch” để tạo ra các “trung tâm” sản xuất hydro trên khắp Hoa Kỳ. Một số trung tâm này sẽ tạo ra hydro xanh thông qua năng lượng tái tạo và điện phân.
Vận tải hydro cũng đang nhận được sự ủng hộ từ luật tương tự nhằm khuyến khích việc bán xe chạy bằng pin-điện. Bên cạnh tín dụng thuế xe điện, Đạo luật giảm lạm phát (IRA) đã tạo ra tín dụng sản xuất hydro, cung cấp cho các nhà sản xuất tới 3 USD/kg để bù đắp chi phí cao hơn liên quan đến sản xuất hydro sạch.
Là một phần của IRA, Cục Quản lý Đường cao tốc Liên bang đã công bố trong (mặc dù không phải tại) CES hàng trăm triệu đô la cho cơ sở hạ tầng sạc và nạp nhiên liệu mới - với một phần lớn trong số đó sẽ dành cho hydro.
Ngoài ra còn có sự quan tâm của doanh nghiệp từ ngành công nghiệp nhiên liệu hóa thạch, ngành đã chi hàng chục triệu đô la cho các nỗ lực vận động hành lang về hydro trong ba quý đầu năm 2023. Ví dụ: Shell, BP, Chevron và ExxonMobil đều là thành viên của một nhóm vận động hành lang có tên là Clean Hydrogen Liên minh tương lai. Mặc dù có cái tên gọn gàng nhưng nhóm này lập luận rằng nhiên liệu hóa thạch như khí đốt tự nhiên sẽ đóng một vai trò trong “hệ sinh thái hydro sạch” khi kết hợp với công nghệ thu hồi carbon. Vấn đề là, khí mê-tan thường xuyên rò rỉ dọc theo chuỗi cung ứng và mặc dù khí này không tồn tại lâu trong khí quyển, nhưng nó “có khả năng nóng lên mạnh hơn 80 lần so với carbon dioxide”, theo Liên Hợp Quốc.
Trong khi có sự quan tâm của doanh nghiệp và chính trị, xe chạy bằng hydro vẫn tương đối khan hiếm. Những lý do rất phức tạp, nhưng việc thiếu cơ sở hạ tầng là một vấn đề quan trọng.
Thứ nhất, mạng lưới năng lượng của Hoa Kỳ đã tồn tại. Mặc dù đã cổ xưa nhưng nó là xương sống hỗ trợ hàng chục nghìn trạm xe điện trên khắp đất nước. Mặt khác, các trạm tiếp nhiên liệu hydro khó có hơn rất nhiều.
Một lý do khác là lãng phí; Theo Gregory Keoleian, người đồng chỉ đạo Hệ thống bền vững và MI Hydrogen tại Đại học Michigan, các phương tiện sử dụng pin nhiên liệu hydro hạng nhẹ thường kém hiệu quả hơn so với các phương tiện chạy bằng pin. Khoảng 30% năng lượng cần thiết cho quá trình điện phân bị thất thoát và tổn thất còn lớn hơn nữa đến từ việc vận chuyển, nén và chuyển đổi hydro trở lại thành điện năng thông qua pin nhiên liệu. Keoleian cho biết trong một cuộc gọi với TechCrunch: “Vì vậy, nếu bạn có nguồn điện tái tạo hạn chế, việc đưa nó vào pin xe điện sẽ hiệu quả hơn nhiều trong việc khử cacbon”.
Chưa hết, như Hyundai, Nikola và các công ty tập trung vào hydro khác lập luận, lợi thế của xe chạy bằng pin không được thể hiện rõ ràng ở một số khu vực. Keoleian giải thích, “Đối với xe tải hạng trung và hạng nặng, hàng không và tàu thủy, hydro có thể đóng vai trò khử cacbon, đặc biệt là khi xe điện chạy pin gặp vấn đề do yêu cầu về tải trọng, phạm vi hoạt động và thời gian nạp nhiên liệu nặng”.
Theo quan điểm của ông, pin EV nặng hơn nhiều lần so với pin nhiên liệu và phải mất hàng giờ để sạc đầy lại. Mặt khác, việc tiếp nhiên liệu cho một phương tiện chạy bằng hydro cũng tốn thời gian như đổ đầy bình xăng thông thường. Điều đáng chú ý là các công ty cần thực sự làm cho nhiên liệu có giá cả phải chăng và dễ tiếp cận mà không kéo dài sự phụ thuộc của chúng ta vào nhiên liệu hóa thạch.
Theo Niklas Wahlberg, người đứng đầu Bộ phận Đối tác và Giải pháp Hệ thống tại Volvo, sản xuất và phân phối vẫn là một trong những nút thắt lớn nhất. Nhưng ông cho biết sự quan tâm đến nguồn năng lượng này đang tăng lên. Wahlberg nói: “Hydro ngày càng trở thành một giải pháp thay thế hữu hình.
Và trong khi Nikola trở thành một biểu tượng xấu cho năng lượng hydro trong vài năm qua, Wahlberg nói rằng ông không nghĩ điều đó thực sự khiến ngành công nghiệp này thụt lùi. “Tất nhiên sẽ có những công ty gặp khó khăn,” ông nói. “Mọi chuyện đang tiến triển rất tốt. Và đây là lĩnh vực mà chúng tôi và những người khác rất quan tâm đến việc phát triển.”
Cập nhật ngày 12 tháng 1 năm 2024 với bối cảnh bổ sung từ Gregory Keoleian.
