Tóm tắt nội dung Báo cáo Thường niên Hydrogen toàn cầu 2025
Ngành hydro tiếp tục tăng trưởng bất chấp những rào cản dai dẳng và việc hủy bỏ dự án
Nhu cầu hydro toàn cầu đã tăng lên gần 100 triệu tấn (Mt) vào năm 2024, tăng 2% so với năm 2023 và phù hợp với tăng trưởng nhu cầu năng lượng chung. Sự gia tăng này được thúc đẩy bởi việc sử dụng nhiều hơn trong các lĩnh vực truyền thống tiêu thụ hydro, như lọc dầu và công nghiệp. Nhu cầu từ các ứng dụng mới chỉ chiếm chưa đến 1% tổng nhu cầu và gần như hoàn toàn tập trung vào sản xuất nhiên liệu sinh học. Nguồn cung hydro tiếp tục do nhiên liệu hóa thạch chi phối, sử dụng 290 tỷ mét khối (bcm) khí đốt tự nhiên và 90 triệu tấn than tương đương (Mtce) vào năm 2024. Sản lượng hydro phát thải thấp đã tăng 10% vào năm 2024 và đang trên đà đạt 1 Mt vào năm 2025, nhưng vẫn chiếm chưa đến 1% sản lượng toàn cầu.
Mặc dù việc áp dụng hydro phát thải thấp vẫn chưa đạt được tham vọng đặt ra trong những năm gần đây – bị kìm hãm bởi chi phí cao, nhu cầu không chắc chắn và môi trường pháp lý, cũng như sự phát triển cơ sở hạ tầng chậm chạp – nhưng vẫn có những dấu hiệu tăng trưởng đáng chú ý. Làn sóng trì hoãn và hủy bỏ dự án gần đây đã làm giảm kỳ vọng về việc triển khai hydro phát thải thấp trong thập kỷ này. Tuy nhiên, trong giai đoạn đầu áp dụng các công nghệ mới, thường có những thời điểm tiến triển mạnh mẽ cũng như những giai đoạn phát triển chậm chạp, và một số chỉ số cho thấy lĩnh vực này vẫn đang tiếp tục trưởng thành. Ví dụ, mặc dù các quyết định đầu tư cuối cùng (FID) vẫn chậm hơn nhiều so với các thông báo, nhưng hơn 200 dự án sản xuất hydro phát thải thấp đã nhận được chúng kể từ năm 2020, khi chỉ có một số ít dự án trình diễn đang hoạt động. Sự đổi mới cũng đang diễn ra với tốc độ ấn tượng, với số lượng kỷ lục các công nghệ trên toàn chuỗi giá trị hydro cho thấy những tiến bộ đáng kể trong năm qua.
Danh mục các dự án sản xuất hydro phát thải thấp đã thu hẹp, nhưng vẫn còn tiềm năng mở rộng mạnh mẽ vào năm 2030.
Lần đầu tiên, sản lượng hydro phát thải thấp tiềm năng vào năm 2030 dựa trên các dự án đã công bố đã giảm. Việc hủy bỏ và trì hoãn đồng nghĩa với việc sản lượng có thể đạt được dựa trên các thông báo của ngành vào năm 2030 hiện ở mức 37 triệu tấn mỗi năm (Mtpa), so với mức 49 Mtpa vào năm 2030 khi Báo cáo Đánh giá Hydro Toàn cầu 2024 được công bố một năm trước. Sản lượng tiềm năng đều giảm đối với cả các dự án sử dụng điện phân và các dự án sử dụng nhiên liệu hóa thạch với công nghệ thu giữ và lưu trữ carbon (CCUS), mặc dù các dự án điện phân chiếm hơn 80% tổng mức giảm. Những sự chậm trễ và hủy bỏ này bao gồm các dự án giai đoạn đầu trên khắp Châu Phi, Châu Mỹ, Châu Âu và Úc. Đồng thời, số lượng dự án đã nhận được quyết định đầu tư cuối cùng đã tăng gần 20% kể từ khi Báo cáo Đánh giá Hydro Toàn cầu 2024 được công bố và hiện chiếm 9% tổng số dự án được triển khai đến năm 2030.
Mặc dù các kế hoạch của ngành đã được điều chỉnh, sản lượng hydro phát thải thấp dự kiến sẽ tăng trưởng mạnh vào năm 2030. Sản lượng hydro phát thải thấp từ các dự án hiện đang hoạt động hoặc đã đạt FID dự kiến sẽ đạt 4,2 triệu tấn/năm vào năm 2030, tăng gấp năm lần so với sản lượng năm 2024. Mặc dù con số này thấp hơn nhiều so với tham vọng của chính phủ và ngành vào đầu thập kỷ này, nhưng nó cho thấy sự tăng trưởng từ dưới 1% tổng sản lượng hydro hiện nay lên khoảng 4% vào năm 2030. Sự tăng trưởng hydro phát thải thấp này đến năm 2030 sẽ tương tự như sự mở rộng nhanh chóng của các công nghệ năng lượng sạch khác trong những năm gần đây, chẳng hạn như điện mặt trời. Hơn nữa, một đánh giá toàn diện mới về triển vọng của các dự án đã công bố trong Đánh giá năm nay cho thấy thêm 6 triệu tấn dự án sản xuất hydro phát thải thấp có tiềm năng lớn sẽ đi vào hoạt động vào năm 2030 nếu các chính sách hiệu quả nhằm tạo nhu cầu và tạo điều kiện thuận lợi cho việc tiêu thụ được thực hiện.
Khoảng cách chi phí giữa hydro phát thải thấp và sản xuất hydro từ nhiên liệu hóa thạch không bị hạn chế vẫn là một rào cản chính đối với việc phát triển dự án, nhưng dự kiến sẽ thu hẹp. Giá khí đốt tự nhiên giảm mạnh so với mức ghi nhận trong giai đoạn 2022-2023 - và chi phí điện phân tăng do lạm phát và việc triển khai công nghệ chậm hơn dự kiến - đã dẫn đến khoảng cách chi phí lớn hơn so với sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch không bị hạn chế, đồng nghĩa với việc các chương trình hỗ trợ vẫn cần thiết trong thời gian dài hơn. Tuy nhiên, khoảng cách này dự kiến sẽ thu hẹp vào năm 2030. Hydro tái tạo ở Trung Quốc có thể trở nên cạnh tranh về chi phí vào cuối thập kỷ này do chi phí công nghệ và chi phí vốn thấp. Tại châu Âu, khoảng cách này cũng được dự báo sẽ thu hẹp do giá carbon dioxide (CO2) và ở những khu vực có tiềm năng năng lượng tái tạo cao, cũng như do giá khí đốt tự nhiên cho người dùng công nghiệp trong khu vực dự kiến sẽ cao hơn những nơi khác. Ở những khu vực có giá khí đốt tự nhiên rẻ hơn, chẳng hạn như Hoa Kỳ và Trung Đông, khoảng cách chi phí dự kiến sẽ vẫn lớn hơn, và CCUS có thể sẽ cạnh tranh hơn trong việc sản xuất hydro phát thải thấp trong tương lai gần.
Trung Quốc dẫn đầu về triển khai máy điện phân và nhân lực
Năng lực sản xuất tăng, nhưng doanh số bán hàng ở nước ngoài gặp rào cản
Trung Quốc là động lực thúc đẩy việc triển khai và sản xuất máy điện phân hiện nay. Công suất lắp đặt toàn cầu của điện phân nước đạt 2 gigawatt (GW) vào năm 2024, và hơn 1 GW công suất đã được bổ sung vào tính đến tháng 7 năm nay. Trung Quốc hiện chiếm 65% công suất lắp đặt toàn cầu và công suất đã đạt được quyết định đầu tư cuối cùng. Trung Quốc cũng là nơi có gần 60% công suất sản xuất máy điện phân toàn cầu, với nguồn cung ngày càng tăng từ các nhà sản xuất truyền thống cũng như các công ty mới tham gia thị trường.
Các nhà sản xuất máy điện phân bên ngoài Trung Quốc đang phải đối mặt với những trở ngại, làm dấy lên lo ngại về sức khỏe của ngành. Động lực mạnh mẽ tại thị trường Trung Quốc trái ngược với triển vọng của các nhà sản xuất ở những nơi khác, những nơi đang trải qua sự sụt giảm mạnh về doanh thu và gia tăng tổn thất tài chính. Đối với một số nhà sản xuất, điều này đã dẫn đến phá sản hoặc mua lại, báo hiệu một làn sóng hợp nhất sắp tới. Tại Trung Quốc, ngành công nghiệp này không tránh khỏi những diễn biến như vậy; Công suất sản xuất hiện tại của công ty là 20 GW mỗi năm, cao hơn đáng kể so với nhu cầu hiện tại, vốn vào khoảng 2 GW vào năm 2024. Điều này cũng có thể dẫn đến việc hợp nhất trong thời gian tới.
Ngoài Trung Quốc, chi phí lắp đặt các thiết bị điện phân của Trung Quốc không thấp hơn đáng kể so với việc lắp đặt các thiết bị do các nhà sản xuất khác sản xuất khi xem xét tất cả các yếu tố. Chi phí sản xuất và lắp đặt một thiết bị điện phân bên ngoài Trung Quốc vào năm 2024 là từ 2.000 đến 2.600 USD/kilowatt (kW), so với từ 600 đến 1.200 USD/kW đối với các thiết bị điện phân được sản xuất và lắp đặt tại Trung Quốc. Tuy nhiên, chi phí thiết bị chỉ là một phần trong tổng chi phí đầu tư cần thiết để lắp đặt một thiết bị điện phân. Hơn một nửa trong số đó là chi phí kỹ thuật, mua sắm, xây dựng và chi phí dự phòng, phụ thuộc vào vị trí dự án. Khi xem xét cả chi phí vận chuyển và thuế quan, chi phí lắp đặt một máy điện phân Trung Quốc bên ngoài Trung Quốc là từ 1.500 đến 2.400 USD/kW – thu hẹp khoảng cách với các đối thủ cạnh tranh ngoài Trung Quốc.
Vẫn còn những rào cản ngăn cản việc sử dụng máy điện phân Trung Quốc bên ngoài Trung Quốc, nhưng điều này có thể sớm thay đổi. Mặc dù việc lắp đặt máy điện phân sản xuất tại Trung Quốc có thể giảm đầu tư ban đầu, nhưng chúng phải đối mặt với các vấn đề về hiệu suất và hiệu suất kém, đồng thời cần được điều chỉnh theo tiêu chuẩn địa phương. Điều này có thể làm tăng chi phí vận hành, từ đó khiến tổng chi phí sản xuất hydro trở nên đắt đỏ hơn và làm giảm lợi thế về chi phí đầu tư. Điều này hiện đang hạn chế việc sử dụng máy điện phân Trung Quốc trên toàn cầu, cùng với những bất ổn liên quan đến việc bảo trì và sửa chữa trong suốt vòng đời của nhà máy. Tuy nhiên, các nhà sản xuất Trung Quốc hiện đang giải quyết nhiều rào cản này thông qua đổi mới và tìm cách mở rộng hoạt động sản xuất ra nước ngoài.
Các chính sách nhằm tạo ra nhu cầu về hydro phát thải thấp đang được thúc đẩy, mặc dù việc ban hành sẽ rất quan trọng.
Đà tăng trưởng của các thỏa thuận mua bán hydro sẽ chậm lại vào năm 2024, với các thỏa thuận mới tập trung vào lĩnh vực lọc dầu, hóa chất và vận chuyển. Các thỏa thuận mua bán mới được ký kết vào năm 2024 đạt 1,7 Mtpa, so với 2,4 Mtpa vào năm 2023. Tuy nhiên, một số thỏa thuận sơ bộ được ký kết trong những năm trước đã được ký kết, dẫn đến việc đầu tư vào các dự án sản xuất. Việc sử dụng hydro hiện có trong lĩnh vực lọc dầu và hóa chất - và việc sử dụng nhiên liệu hydro trong vận tải biển, và ở mức độ nhỏ hơn là hàng không và phát điện - chiếm hầu hết các thỏa thuận mua bán chắc chắn do khu vực tư nhân công bố cho đến nay và chiếm 80% đầu tư vào các dự án sản xuất đã cam kết. Các cuộc đấu thầu mua hydro phát thải thấp đã mang lại kết quả trái chiều vào năm 2024; các cuộc đấu thầu trong lĩnh vực thép ở Châu Âu đã bị trì hoãn hoặc tạm dừng trong khi các cuộc đấu thầu lọc dầu và phân bón dẫn đến quyết định đầu tư cuối cùng cho các nhà máy sản xuất ở Châu Âu và Ấn Độ.
Các chính sách nhằm tạo ra nhu cầu hiện đang được triển khai, nhưng với tốc độ chậm. Châu Âu dẫn đầu trong việc áp dụng hạn ngạch theo ngành cho việc sử dụng hydro trong vận tải và công nghiệp trong Chỉ thị Năng lượng Tái tạo của EU (RED) và các quy định bắt buộc đối với lĩnh vực hàng không. Ấn Độ (tập trung vào lọc dầu và phân bón) cùng Nhật Bản và Hàn Quốc (tập trung vào sản xuất điện) cũng đã khởi động các chương trình đầy tham vọng. Khung Mục tiêu Không Phát thải (Net-Zero Framework) mới của Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO) có thể thúc đẩy việc sử dụng nhiên liệu hydro trong lĩnh vực hàng hải. Tuy nhiên, tác động toàn diện của những nỗ lực này vẫn còn phải chờ xem, và trong ngắn hạn, các quy định của IMO thực sự có thể kích thích nhu cầu về khí tự nhiên hóa lỏng hoặc nhiên liệu sinh học. Hạn ngạch RED của EU cần được các quốc gia thành viên EU chuyển đổi thành luật pháp quốc gia, và sẽ không có tín hiệu rõ ràng nào cho ngành hydro cho đến khi việc này hoàn tất, vì các phương pháp tiếp cận có thể khác nhau.
Các cảng hàng đầu có thể là những người tiên phong trong việc sử dụng nhiên liệu hydro phát thải thấp cho vận tải biển
Cơ sở hạ tầng tiếp nhiên liệu phù hợp tại các cảng sẽ sớm được xây dựng nếu tàu thuyền muốn sử dụng nhiên liệu hydro. Những loại nhiên liệu này có thể là một phần thiết yếu để đáp ứng mục tiêu giảm phát thải carbon của IMO.
Dầu, cùng với các loại nhiên liệu khác và hiệu quả năng lượng. Việc áp dụng chúng trong vận tải biển sẽ phụ thuộc vào các tín hiệu pháp lý mạnh mẽ, việc triển khai các công nghệ tàu tương thích, cũng như việc mở rộng nguồn cung và cơ sở hạ tầng. Tính đến tháng 6 năm 2025, hơn 60 tàu chạy bằng methanol đã hoạt động và gần 300 tàu khác đang được đặt hàng. Việc thúc đẩy phát triển cơ sở hạ tầng tiếp nhiên liệu là bước tiếp theo để tránh tình trạng tắc nghẽn trong tương lai gần.
Việc nâng cấp cơ sở hạ tầng cho các cảng tiếp nhiên liệu có vị trí chiến lược có thể bao phủ hầu hết các tuyến thương mại chính. Việc tiếp nhiên liệu trên biển rất tập trung về mặt địa lý: Chỉ riêng Singapore đã cung cấp khoảng một phần năm nhu cầu toàn cầu và chỉ 17 cảng đáp ứng hơn 60% nhu cầu tiếp nhiên liệu của ngành. Ngoài ra, một phần lớn sản lượng và nhu cầu hiện có về hydro từ hóa thạch không suy giảm (các nhà máy lọc dầu và nhà máy hóa chất) có xu hướng nằm gần các cảng, khiến chúng trở thành những địa điểm lý tưởng để khởi động việc áp dụng hydro phát thải thấp trên quy mô lớn.
Phân tích cơ sở hạ tầng hiện có và vị trí gần với hoạt động sản xuất hydro phát thải thấp cho thấy những cơ hội ban đầu. Gần 80 cảng có chuyên môn sâu rộng trong việc quản lý các sản phẩm hóa chất, cho thấy sự sẵn sàng mạnh mẽ để xử lý nhiên liệu hydro. Các cảng này, được phân bổ rộng rãi trên toàn cầu, bao gồm một số cảng lớn nhất thế giới, chẳng hạn như Rotterdam, Singapore và Ain Sokhna (Ai Cập). Hơn 30 trong số các cảng này có thể tiếp cận ít nhất 100 ktpa nguồn cung cấp hydro phát thải thấp từ các dự án đã công bố trong phạm vi 400 km.
Đông Nam Á đang nổi lên như một thị trường hydro quan trọng và đang phát triển.
Nhu cầu hydro ở Đông Nam Á chủ yếu do ngành hóa chất chi phối, với nguồn cung chủ yếu dựa vào khí đốt tự nhiên. Nhu cầu hydro của Đông Nam Á vào năm 2024 đạt 4 Mtpa, dẫn đầu là Indonesia, chiếm 35%, Malaysia, Việt Nam và Singapore. Việc sử dụng hydro trong sản xuất amoniac chiếm gần một nửa nhu cầu, tiếp theo là lọc dầu và sản xuất metanol. Gần 80% nhu cầu được đáp ứng bằng hydro được sản xuất từ khí đốt tự nhiên không bị suy giảm, và phần còn lại là từ các sản phẩm phụ của công nghiệp. Sản xuất hydro tiêu thụ khoảng 8% nguồn cung khí đốt của khu vực và chỉ chiếm hơn 1% lượng khí thải CO2 liên quan đến năng lượng.
Dự án sản xuất hydro phát thải thấp ở Đông Nam Á cho thấy nhiều triển vọng nhưng cần phải hoàn thiện. Dựa trên các dự án đã công bố, sản lượng hydro phát thải thấp có thể đạt 480 ktpa vào năm 2030, tập trung chủ yếu ở Indonesia và Malaysia. Tuy nhiên, chỉ có 6% sản lượng đã công bố đạt được quyết định đầu tư cuối cùng, và 60% vẫn đang ở giai đoạn phát triển ban đầu. Một ngoại lệ đáng chú ý là dự án máy điện phân 240 MW đang được xây dựng tại Việt Nam - một trong số ít dự án ở quy mô này bên ngoài Trung Quốc đạt được FID. Khoảng 40% các dự án hướng đến xuất khẩu - chủ yếu là amoniac, sản phẩm mục tiêu của phần lớn dự án.
Các ứng dụng công nghiệp và vận tải biển hiện có mang lại những cơ hội quan trọng cho việc áp dụng sớm. Những cơ hội lớn nhất để áp dụng hydro phát thải thấp trong khu vực bao gồm sản xuất amoniac tại Indonesia, Malaysia và Việt Nam, và sản xuất methanol tại Malaysia, nhằm cải thiện cán cân thương mại bằng cách giảm nhập khẩu khí đốt tự nhiên và các sản phẩm từ khí đốt tự nhiên; sản xuất thép tại Indonesia và Việt Nam để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng trong khu vực; và tiếp nhiên liệu hàng hải tại Singapore để đáp ứng nhu cầu mới nổi trong vận tải biển quốc tế. Sự tập trung về mặt địa lý của các ứng dụng hiện có, đặc biệt là ở các quốc gia có doanh nghiệp nhà nước lớn, tạo nền tảng vững chắc cho việc mở rộng quy mô ngành. Thành công trong ngắn hạn sẽ phụ thuộc vào việc đẩy nhanh việc triển khai năng lượng tái tạo để giảm chi phí sản xuất, thực hiện các chính sách mục tiêu về chuyển đổi nhiên liệu và phát triển các dự án thí điểm cho phép tiến triển dần dần hướng tới thương mại hóa.
Khuyến nghị
Dựa trên những tiến bộ đạt được cho đến nay và những thách thức đang phát triển mà ngành đang phải đối mặt, IEA đã cập nhật các khuyến nghị chính sách của mình để giúp các chính phủ muốn tận dụng hydro phát thải thấp để đạt được các mục tiêu năng lượng của họ:
Duy trì các chương trình hỗ trợ sản xuất hydro phát thải thấp, tập trung vào các dự án sẵn sàng triển khai nhắm vào các ứng dụng hiện có. Một lượng lớn các dự án nhắm vào các ứng dụng hiện có đã sẵn sàng đưa ra quyết định đầu tư nếu được hỗ trợ kịp thời để thu hẹp khoảng cách chi phí giữa hydro từ nhiên liệu hóa thạch và các công nghệ phát thải thấp. Các dự án này có thể thúc đẩy nhanh chóng việc mở rộng quy mô sản xuất hydro phát thải thấp và cho phép giảm chi phí.
Đẩy nhanh việc tạo nhu cầu cho hydro phát thải thấp và nhiên liệu hydro thông qua các quy định và chương trình hỗ trợ trong các lĩnh vực trọng điểm. Việc đẩy nhanh việc thực hiện chính sách để kích thích nhu cầu có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc tiếp nhận và củng cố đầu tư vào nguồn cung. Các biện pháp hiệu quả nhắm vào những người sử dụng hydro hiện có và các ứng dụng có giá trị cao trong các lĩnh vực mới nổi, đồng thời tập trung nhu cầu tại các trung tâm công nghiệp để tạo quy mô và giảm thiểu rủi ro. Chính phủ và ngành công nghiệp có thể hợp tác để tạo ra thị trường dẫn đầu cho các sản phẩm sử dụng cuối bền vững, mở ra cơ hội áp dụng ở giai đoạn đầu.
Đẩy nhanh việc triển khai cơ sở hạ tầng hydro bằng cách loại bỏ các rào cản và tận dụng các cơ hội ban đầu. Các khuôn khổ pháp lý toàn diện nhưng dễ quản lý và việc áp dụng các cơ chế tài chính có thể giúp giảm thiểu rủi ro đầu tư ban đầu, trong khi các quy trình cấp phép hiệu quả và sự phối hợp tốt hơn giữa các cơ quan có thẩm quyền có thể giúp rút ngắn thời gian thực hiện. Việc tập trung vào các cụm công nghiệp và cảng biển, nơi đặt các dự án sản xuất cùng với các nhóm người dùng tiềm năng, có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc triển khai sớm.
Tăng cường hỗ trợ công để giảm thiểu rủi ro công nghệ và tạo điều kiện thuận lợi cho việc tài trợ dự án. Chính phủ có thể củng cố các cơ chế tài chính công để giảm thiểu rủi ro liên quan đến các công nghệ giai đoạn đầu, vốn gặp khó khăn về khả năng tài trợ dự án do thiếu hồ sơ hiệu suất đã được chứng minh. Các cơ quan tín dụng xuất khẩu và các tổ chức tài chính công có thể mở rộng các chương trình bảo lãnh cho các dự án đầu tiên nhằm chứng minh và mở rộng quy mô các công nghệ mới.
Hỗ trợ các nền kinh tế mới nổi và đang phát triển nâng cao chuỗi giá trị cho các sản phẩm hydro phát thải thấp. Các nền kinh tế này có tiềm năng đáng kể trong sản xuất hydro chi phí thấp, ít phát thải, nhưng đang phải đối mặt với những thách thức chính như cơ sở hạ tầng hỗ trợ và khả năng tiếp cận tài chính hạn chế, cũng như sự phụ thuộc vào xuất khẩu sang một thị trường toàn cầu đang phát triển chậm chạp. Các nền kinh tế tiên tiến có thể hợp tác với các nền kinh tế mới nổi và đang phát triển để khuyến khích các ứng dụng trong nước mới (như sản xuất phân bón) và mở ra cơ hội xuất khẩu cho các sản phẩm hydro. Điều này có thể giúp các nền kinh tế mới nổi và đang phát triển nâng cao chuỗi giá trị; tăng cường an ninh năng lượng và lương thực bằng cách giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu; và thúc đẩy tăng trưởng kinh tế.
