Hydrogen economy: hype, reality và vai trò thật sự trong hệ thống năng lượng 2050

Biên tập: Annie Nguyễn – 13/03/2026

Cuộc tranh luận chưa có hồi kết

Trong vài năm gần đây, hydrogen đã trở thành một trong những trụ cột được nhắc đến nhiều nhất trong chiến lược chuyển dịch năng lượng toàn cầu. Hàng trăm tỷ USD đã được các chính phủ và doanh nghiệp cam kết đầu tư vào lĩnh vực này.

Tuy nhiên, song song với sự bùng nổ đầu tư là một cuộc tranh luận ngày càng gay gắt về hiệu quả thực sự của hydrogen trong hệ thống năng lượng.

Gần đây, nhà phân tích hạ tầng năng lượng Roman Goncharenko đã gây chú ý khi đặt câu hỏi liệu nền kinh tế hydrogen có thể trở thành “pin đắt nhất trong lịch sử”.

Theo ông, nếu hydrogen được sử dụng chủ yếu để chuyển đổi điện thành hydrogen rồi lại chuyển thành điện, chuỗi công nghệ này có thể khiến phần lớn năng lượng bị thất thoát.

Vấn đề hiệu suất năng lượng

Một trong những chỉ trích phổ biến đối với hydrogen là hiệu suất tổng thể của chuỗi công nghệ.

Trong mô hình điển hình:

• Điện → điện phân tạo hydrogen

• Hydrogen → nén hoặc hóa lỏng

• Hydrogen → vận chuyển và lưu trữ

• Hydrogen → chuyển lại thành điện qua pin nhiên liệu

Nếu bắt đầu với 100 đơn vị điện năng, lượng điện cuối cùng thu được có thể chỉ còn khoảng 25–40 đơn vị.

Điều này khiến một số nhà phân tích cho rằng hydrogen không phù hợp để lưu trữ điện quy mô lớn nếu mục tiêu cuối cùng vẫn là sản xuất điện.

Tuy nhiên, nhiều chuyên gia năng lượng cho rằng cách so sánh này chưa phản ánh đầy đủ vai trò của hydrogen.

Hydrogen không chỉ là “pin”

Khác với pin lithium hay hệ thống lưu trữ điện thông thường, hydrogen không chỉ là công nghệ lưu trữ năng lượng.

Nó còn là một nguyên liệu công nghiệp quan trọng.

Hiện nay, hydrogen đã được sử dụng rộng rãi trong:

• sản xuất amoniac

• lọc dầu

• sản xuất methanol

• công nghiệp hóa chất

Phần lớn hydrogen hiện nay vẫn được sản xuất từ khí tự nhiên thông qua quá trình reforming, tạo ra lượng phát thải carbon đáng kể.

Việc thay thế hydrogen “xám” bằng hydrogen xanh hoặc hydrogen carbon thấp có thể giúp giảm phát thải trong nhiều ngành công nghiệp nặng.

Các lĩnh vực khó điện hóa

Hydrogen thường được xem là giải pháp cho các lĩnh vực mà điện hóa trực tiếp gặp nhiều hạn chế.

Một số ví dụ điển hình gồm:

Công nghiệp thép

Công nghệ hoàn nguyên trực tiếp bằng hydrogen đang được thử nghiệm để thay thế than cốc trong sản xuất thép, giúp giảm đáng kể lượng phát thải CO₂.

Hàng hải

Các loại nhiên liệu tổng hợp từ hydrogen như ammonia hoặc methanol đang được xem là lựa chọn tiềm năng cho tàu biển đường dài.

Hàng không

Hydrogen và e-fuels có thể trở thành giải pháp dài hạn cho ngành hàng không, nơi pin điện hiện vẫn còn hạn chế về mật độ năng lượng.

Thách thức về hạ tầng

Bên cạnh hiệu suất, hydrogen cũng đặt ra những thách thức lớn về hạ tầng.

Một trong những vấn đề kỹ thuật được nhắc đến nhiều là hiện tượng giòn kim loại do hydrogen, có thể ảnh hưởng đến độ bền của một số vật liệu thép trong hệ thống đường ống.

Ngoài ra, việc phát triển một nền kinh tế hydrogen quy mô lớn đòi hỏi:

• hệ thống đường ống chuyên dụng

• trạm nén và hóa lỏng

• kho lưu trữ quy mô lớn

• cảng hydrogen và terminal xuất nhập khẩu

Chi phí đầu tư cho các hệ thống này có thể rất lớn trong giai đoạn đầu.

Vai trò trong hệ thống năng lượng tương lai

Nhiều nghiên cứu gần đây cho rằng tương lai năng lượng sẽ là một hệ sinh thái đa công nghệ.

Trong mô hình này:

• điện tái tạo cung cấp năng lượng trực tiếp

• pin lưu trữ cân bằng lưới điện ngắn hạn

• hydrogen phục vụ công nghiệp nặng và lưu trữ dài hạn

• nhiên liệu tổng hợp hỗ trợ vận tải đường dài

Theo cách tiếp cận này, hydrogen không phải là giải pháp cho mọi ứng dụng, nhưng lại là một mảnh ghép quan trọng trong quá trình khử carbon toàn cầu.

Câu hỏi đúng cần đặt ra

Theo nhiều chuyên gia trong ngành, câu hỏi quan trọng không phải là:

“Hydrogen có hiệu quả hơn điện hay không?”

Mà là:

“Ở đâu hydrogen là lựa chọn khả thi nhất?”

Nếu được sử dụng đúng lĩnh vực — đặc biệt là các ngành khó điện hóa — hydrogen có thể đóng vai trò quan trọng trong việc đạt mục tiêu phát thải ròng bằng không vào giữa thế kỷ.