CHUYÊN MỤC: CÔNG NGHỆ & QUỐC PHÒNG
Hydrogen - “Vũ khí” xanh định hình tương lai chiến trường đa lĩnh vực
ZeroAvia vừa công bố Whitepaper '25 với những phân tích chi tiết về tiềm năng ứng dụng năng lượng hydro đột phá trong lĩnh vực quốc phòng, từ UAV, xe tăng cho đến tàu ngầm.
1. Bối cảnh: Cuộc chạy đua công nghệ "từ phòng thí nghiệm ra chiến trường"
Trong bối cảnh địa chính trị biến động, các cường quốc quân sự như Mỹ, Anh, EU và NATO đang đẩy mạnh cải cách hệ thống mua sắm, tăng ngân sách và rút ngắn thời gian đưa công nghệ đột phá ra thực địa. Mục tiêu là giành lợi thế chiến lược trước các đối thủ. Xu hướng này mở ra "sân chơi" rộng lớn cho các công ty khởi nghiệp (startup) và công nghệ lưỡng dụng - vừa phục vụ dân sự vừa phục vụ quân sự.
2. Vì sao Hydrogen được chọn làm "game-changer"?
Theo báo cáo, hydrogen và pin nhiên liệu (fuel cell) sở hữu những ưu điểm vượt trội phù hợp với nhu cầu chiến trường hiện đại:
-
Năng lượng "siêu đậm đặc": Cho phép phương tiện hoạt động với tầm xa và thời gian dài hơn hẳn pin truyền thống, thậm chí có tiềm năng sánh ngang động cơ đốt trong.
-
"Tàng hình" gần như tuyệt đối: Hoạt động ở nhiệt độ thấp hơn, giảm tới 80 lần bức xạ hồng ngoại (IR) và giảm đáng kể tiếng ồn so với động cơ truyền thống - yếu tố sống còn trong các nhiệm vụ bí mật.
-
Tự chủ năng lượng ngay tại chiến trường: Có thể sản xuất trực tiếp từ nước thông qua các hệ thống điện phân container hóa, cắt đứt sự phụ thuộc vào các đoàn xe tiếp tế nhiên liệu dễ bị tấn công - vốn là gánh nặng nhân mạng và tài chính lớn.
-
"Nhà máy điện" di động: Cung cấp lượng điện dồi dào cho các hệ thống tự hành, vũ khí năng lượng cao (laser, railgun), và thiết bị điện tử tiên tiến trên phương tiện.
3. Hydrogen "càn quét" trên mọi địa hình chiến trường
3.1. Trên không: UAV bay lâu hơn, máy bay vận tải "im lặng" hơn
-
UAV/Drone: Pin nhiên liệu hydro giúp thời gian bay tăng gấp 3-5 lần, là lợi thế quyết định để vô hiệu hóa chiến lược phòng thủ A2AD của đối phương. Khả năng tàng hình được nâng cao cực kỳ hiệu quả. Báo cáo phân loại và cho thấy công nghệ này phù hợp nhất với các UAV giá trị cao, có khả năng sống sót và tái sử dụng (nhóm Tier 2, 3 theo chiến lược ACP của Không quân Hoàng gia Anh).
-
Máy bay có người lái: Các dòng máy bay vận tải, trinh sát (ISR) và huấn luyện là ứng viên sáng giá để chuyển đổi sang động cơ điện-hydro, kế thừa công nghệ từ ngành hàng không thương mại. Lắp đặt pin nhiên liệu làm nguồn điện phụ trợ (APU) có thể giúp máy bay tắt động cơ chính khi đỗ, vận hành hệ thống êm ái và khó bị phát hiện.
-
Trực thăng: Hợp tác giữa Piasecki và ZeroAvia để phát triển trực thăng điện-hydro PA-890 hứa hẹn tầm bay xa hơn trực thăng điện thuần túy và vận hành êm, rẻ hơn trực thăng động cơ tua-bin.
3.2. Mặt đất: Xe tăng "tàng hình" và binh sĩ giảm tải
-
Phương tiện chiến đấu: Xe điện nói chung mang lại lợi thế về độ ồn, chữ ký nhiệt và mô-men xoắn. Khi được cấp nguồn bằng pin nhiên liệu hydro, chúng còn có thể tiếp nhiên liệu nhanh và sản xuất nhiên liệu tại chỗ. Đức và Hàn Quốc đang nghiên cứu tích hợp công nghệ này vào xe tăng (như Leopard, K3) để tăng khả năng tàng hình và thời gian hoạt động.
-
Hệ thống năng lượng di động: Giải quyết bài toán mang vác nặng nề của binh sĩ. Ví dụ điển hình là hệ thống H-SUP của Hải quân Mỹ - một máy phát điện pin nhiên liệu hydro nhẹ, cung cấp năng lượng gấp nhiều lần pin thường và nạp nhiên liệu nhanh hơn sạc pin.
-
Vũ khí năng lượng định hướng: Các hệ thống laser, railgun đòi hỏi nguồn điện cực lớn. Pin nhiên liệu hydro được xem là giải pháp cung cấp năng lượng hiệu quả và đáng tin cậy cho chúng trên chiến trường.
3.3. Mặt biển: Cuộc cách mạng "drone" hải quân và tàu ngầm "trường kỳ"
-
Tàu có người lái: Động cơ điện-hydro giúp tàu chiến hoạt động êm hơn, giảm tiêu hao nhiên liệu và tăng tính sống sót. Công nghệ Hệ thống Đẩy Độc lập Không khí (AIP) trên tàu ngầm hiện đại thực chất là một dạng pin nhiên liệu.
-
Drone mặt nước & ngầm nước (USV/UUV): Như được chứng minh trong chiến sự ở Ukraine, những phương tiện không người lái nhỏ, rẻ này đang thay đổi hoàn toàn cục diện hải chiến. Động cơ điện-hydro sẽ giúp chúng "tàng hình" hơn nữa (giảm tiếng ồn và nhiệt) và có tầm hoạt động xa hơn, đồng thời cho phép tiếp nhiên liệu nhanh chóng sau mỗi phi vụ.
4. Sản xuất tại chỗ: "Chìa khóa vàng" cho độc lập năng lượng
Vấn đề then chốt không nằm ở công nghệ phương tiện, mà ở hậu cần nhiên liệu. Chi phí thực tế để đưa 1 gallon nhiên liệu tới chiến trường có thể cao gấp 5-200 lần giá mua. Các đoàn xe tiếp tế là mục tiêu dễ bị tấn công, gây thương vong lớn.
Giải pháp đột phá là các hệ thống sản xuất hydro container hóa. Chúng sử dụng điện từ năng lượng tái tạo (pin mặt trời di động) để điện phân nước, tạo ra nhiên liệu hydro ngay tại tiền tuyến. Các dự án thử nghiệm của Mỹ (HYTEC, EHOSS), Anh, NATO và EU đang chứng minh tính khả thi của mô hình này, hứa hẹn cắt giảm đáng kể rủi ro chuỗi cung ứng.
5. Chiến lược kép: Lưỡng dụng để vừa mạnh quân đội, vừa thịnh vương quốc gia
Báo cáo nhấn mạnh mô hình đổi mới lưỡng dụng: Công nghệ phát triển cho thị trường dân sự (như ô tô, hàng không xanh) có thể được tối ưu cho quân sự, và ngược lại, đầu tư từ quốc phòng sẽ thúc đẩy thương mại hóa nhanh hơn. Các startup đóng vai trò tiên phong trong đổi mới đột phá, trong khi các tập đoàn lớn có khả năng sản xuất quy mô. Sự hợp tác giữa hai bên là chìa khóa thành công.
6. Lộ trình hành động: Thử nghiệm, đầu tư và hợp tác
Để biến tiềm năng thành hiện thực, ZeroAvia đề xuất 3 trọng tâm:
-
Mở rộng thử nghiệm thực địa với công nghệ đã chín muồi (TRL cao).
-
Tăng cường đầu tư R&D vào thế hệ công nghệ tiếp theo (như hydro lỏng, pin nhiên liệu HTPEM) thông qua các chương trình lưỡng dụng.
-
Đẩy mạnh hợp tác giữa các đồng minh (qua NATO, AUKUS) để chia sẻ kiến thức, xây dựng tiêu chuẩn chung và rút ngắn lộ trình phát triển.
Kết luận:
Không chỉ là nhiên liệu sạch, hydro đang định vị là một năng lực chiến lược then chốt cho quốc phòng thế kỷ 21. Cuộc chạy đua ứng dụng hydrogen trong quân sự không chỉ nhằm giảm phát thải, mà còn là để giành lợi thế về sức chịu đựng, khả năng tàng hình và sự độc lập chiến lược trên chiến trường tương lai.
