Thị trường di chuyển bằng hydro của California đang phát triển thành các ứng dụng hạng nặng – S&P.
Các ứng dụng mới nổi của hydro trên thị trường giao thông vận tải của California đang thách thức nhu cầu cơ sở hạ tầng hiện tại khi tiểu bang này khám phá những mục đích sử dụng cuối cùng tốt nhất cho loại nhiên liệu carbon thấp này và tìm cách tăng khả năng cạnh tranh với các loại nhiên liệu hiện có.
Các chính sách EV mạnh mẽ của tiểu bang và nhiều chương trình khuyến khích khác nhau đã giúp California trở thành thị trường di động sử dụng hydro năng động nhất cả nước.
Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đã công bố thành công việc bảo đảm nguồn vốn ban đầu cho ARCHES và Northwest Hydrogen Hubs, đánh dấu sự ra mắt chính thức của các trung tâm hydro sạch này và trở thành trung tâm đầu tiên trong cả nước nhận được nguồn tài trợ cho các dự án của mình. Cả hai trung tâm đều xác định tính di động là mục đích sử dụng cuối cùng tiềm năng cho hydro mà họ sẽ sản xuất.
Các chính sách và ưu đãi thuận lợi của California cho quá trình khử cacbon trong giao thông vận tải không ưu tiên một công nghệ nào, nhưng ứng dụng của hydro đã tìm thấy sự hỗ trợ thông qua công nghệ này – mặc dù vẫn còn trong giai đoạn đầu, bằng chứng là cơ sở hạ tầng và doanh số bán xe còn hạn chế so với xe điện chạy bằng pin. Tính đến quý đầu tiên của năm 2024, xe điện chạy bằng pin nhiên liệu hạng nhẹ chỉ chiếm chưa đến 1% doanh số bán xe không phát thải.
Tiểu bang tiếp tục tăng số lượng mục đích sử dụng nhiên liệu hydro ngoài phương tiện giao thông đường bộ – thử nghiệm sử dụng trong vận tải hàng không, đường sắt và đường biển.
Tuy nhiên, việc đưa loại nhiên liệu thay thế có hàm lượng carbon thấp này vào sản xuất phải đối mặt với những rào cản như cơ sở hạ tầng hiện tại còn thiếu, chi phí thương mại cao hơn chi phí năng lượng tương đương của nhiên liệu hiện tại và quá trình khử cacbon cho phân tử này trong suốt vòng đời của nó.
Giá cao cấp của hydro
Platts, một bộ phận của S&P Global Commodity Insights, đã đánh giá chi phí trung bình của nhiên liệu hydro tại trạm xăng dành cho xe hạng nhẹ vào tháng 7 năm 2024 là 33,26 đô la/kg, tăng 112% kể từ khi bắt đầu đánh giá vào tháng 9 năm 2021.
Người tiêu dùng đã phải gánh chịu chi phí nhiên liệu hydro tăng cao tại các trạm bơm, cao hơn gần ba lần so với xăng về chi phí năng lượng tương đương cho các loại xe hạng nhẹ. Điều này đã cản trở việc áp dụng rộng rãi công nghệ pin nhiên liệu trong lĩnh vực xe hạng nhẹ.
Các chính sách của tiểu bang đặt mục tiêu sử dụng 100% nhiên liệu không phát thải trong các loại xe hạng trung và hạng nặng vào năm 2045, kết hợp với giá nhiên liệu cạnh tranh hơn, giúp dự đoán được quy mô tiềm năng của hydro trong các ứng dụng hạng nặng này.
Khu vực tư nhân đã chứng kiến sự tăng trưởng đáng kể trong việc sử dụng hydro trong các ứng dụng hạng nặng. Trong khi các ứng dụng hạng nặng có mức giá thấp hơn, thường được cố định thông qua hợp đồng và được mua với khối lượng lớn hơn, giá hydro hiện tại cho xe hạng nặng dao động trong khoảng 7-15 đô la/kg, dao động rộng hơn so với giá trị sẵn sàng trả theo mô hình cho nhiên liệu hydro trong xe tải hạng nặng là 10,60-11,30 đô la/kg, theo phân tích của Commodity Insights.
Mặc dù có khả năng cạnh tranh cao hơn so với nhiên liệu diesel hiện tại so với nhiên liệu hạng nhẹ, nhưng ngành xe tải hạng nặng vẫn phải đối mặt với những thách thức trong việc đạt được mức giá thị trường mong muốn cho nhiên liệu hydro.
Vào ngày 18 tháng 7, một nguồn tin đã chỉ ra cho Platts một lời đề nghị chỉ định là 8,75 đô la/kg cho nhiên liệu hydro được giao bán cho xe buýt quá cảnh ở California. Nguồn tin cũng đề cập rằng một trạm tiếp nhiên liệu công cộng ở Cảng Oakland đang bán hydro cho xe tải chạy bằng pin nhiên liệu với giá dưới 15 đô la/kg, bao gồm cả trợ cấp và có nguồn gốc từ ngoài tiểu bang.
Ngược lại, cả hai mức giá đều ở mức cao hơn so với giá mục tiêu được trích dẫn từ các nguồn thị trường cho hydro carbon thấp được cung cấp trong các ứng dụng này, dao động từ 5-7 đô la/kg cho xe tải và 9 đô la/kg cho xe buýt quá cảnh, theo dữ liệu của Commodity Insights. DOE đã đặt mục tiêu giá cho hydro phân phối là 7 đô la/kg vào năm 2028, đặc biệt nhắm vào các loại xe hạng nặng.
Theo Olivia Arant, Trưởng phòng Tài sản và Thiết bị tại Caltrans, giá nhiên liệu hydro cho đường sắt được đưa ra ở mức 7-20 đô la/kg, cao hơn mức giá mục tiêu của thị trường là 5-6 đô la/kg do nguồn cung không ổn định và đủ.
Tuy nhiên, mức giá mục tiêu mà thị trường dành cho ngành hàng không đưa ra cho hydro dao động ở mức 6-12 đô la/kg, với mức giá sẵn sàng chi trả ở mức thấp hơn là 4,81-6,60 đô la/kg cho các ứng dụng hàng không, có tính đến hiệu quả năng lượng của nhiên liệu phản lực.
Trong khi công nghệ pin nhiên liệu, hoạt động hiệu quả hơn trên máy bay, vẫn chưa được FAA chấp thuận, những người áp dụng sớm công nghệ này đang khuyến khích sự quan tâm của thị trường. Theo một cuộc trò chuyện với Commodity Insights, công nghệ pin nhiên liệu đã được mở rộng từ ngành công nghiệp ô tô để phù hợp với máy bay.
Các ứng dụng hàng hải cho hydro vẫn đang trong quá trình nổi lên. Tuy nhiên, sự quan tâm của thị trường đối với hydro đang tăng lên khi ngành hàng hải thử nghiệm nhiều lựa chọn nhiên liệu thay thế khác nhau để khử cacbon.
Phát triển cơ sở hạ tầng
Một trong những thách thức đẩy giá nhiên liệu tăng cao là tình trạng thiếu hụt trạm tiếp nhiên liệu và nguồn cung hạn chế.
Hiện tại có hơn 60 trạm tiếp nhiên liệu hydro công cộng dành cho xe hạng nhẹ, một số trạm ngừng hoạt động do gián đoạn nguồn cung ở Nam California.
Ủy ban Năng lượng California cũng đã phê duyệt khoản đầu tư 1,9 tỷ đô la vào tháng 2 năm 2024 cho Chương trình Giao thông Sạch của họ. Khoản tiền này sẽ được phân bổ để phát triển cơ sở hạ tầng cho các loại xe không phát thải hạng nhẹ, hạng trung và hạng nặng – và sẽ hỗ trợ mạng lưới tiếp nhiên liệu hydro trong tiểu bang. Theo Ủy ban Năng lượng California, chương trình đã phân bổ kinh phí cho 96 trạm tiếp nhiên liệu hydro công cộng nữa.
Air Products, công ty đang vận hành sáu trạm tiếp nhiên liệu hydro tại Nam California, đã công bố kế hoạch xây dựng các trạm tiếp nhiên liệu hydro thương mại, đa nút kết nối Bắc California với Nam California tại Hội nghị Hydrogen California ở Trung tâm Hội nghị Los Angeles vào ngày 29 tháng 5. Mỗi trạm công suất lớn sẽ có thể tiếp nhiên liệu cho 200 xe tải hạng nặng hoặc 2.000 xe hạng nhẹ mỗi ngày.
Một số công ty trong lĩnh vực sử dụng xe hạng nặng đã công bố các bước tiếp theo để mở rộng mạng lưới tiếp nhiên liệu của họ, bao gồm Nikola và First Element Fuel.
Trong khi đó, trong ngành hàng không, việc áp dụng công nghệ này phức tạp và tốn nhiều công sức hơn so với phương tiện do kích thước của máy bay. Theo Arnaud Namer, cựu giám đốc điều hành của Universal Hydrogen, hydro hiện được khuyến nghị cho các trường hợp sử dụng chuyến bay tầm trung.
Liên quan đến những thách thức về cơ sở hạ tầng và tiếp nhiên liệu tại chỗ,
Eremenko, cựu đồng sáng lập và giám đốc điều hành của Universal Hydrogen cho biết:
Việc cung cấp nhiên liệu hydro sử dụng các viên nang mô-đun tương thích với mạng lưới vận chuyển hàng hóa hiện có và thiết bị xử lý hàng hóa tại sân bay, giúp mọi sân bay trên thế giới đều sẵn sàng tiếp nhận hydro.
Bất chấp việc Universal Hydrogen ngừng hoạt động, các công ty khác trên thị trường vẫn tiếp tục đầu tư vào hydro cho ngành hàng không, trong đó American Airlines cam kết mua có điều kiện 100 động cơ chạy bằng hydro từ ZeroAvia, theo tuyên bố của công ty.
Đường sắt chạy bằng hydro phải đối mặt với những thách thức về cơ sở hạ tầng tiếp nhiên liệu tương tự như ngành hàng không, cũng sử dụng một trạm tiếp nhiên liệu di động cho đầu máy xe lửa chạy bằng hydro đầu tiên bắt đầu phục vụ tại California trên tuyến đường Central Valley. Việc sử dụng các trạm tiếp nhiên liệu di động là cần thiết, theo chiến lược của Caltrans, để xác định vị trí trạm tiếp nhiên liệu tối ưu dựa trên mô hình sử dụng và nhu cầu.
Tính đến thời điểm hiện tại, cơ sở sản xuất hydro Las Vegas của Air Liquide đang cung cấp hydro cho sáng kiến đường sắt của California, theo tuyên bố của công ty. Ngoài ra, các nguồn tin thị trường đã chia sẻ với S&P Global Commodity Insights về mối quan tâm của họ trong việc bán hydro xanh vào thị trường di động của California.
Vào tháng 10 năm 2023, Caltrans đã ký hợp đồng với Stadler US, Inc. để mua bốn tàu Fast Light Innovative Regional Trains (FLIRT) H2 lai hydro không phát thải, với các tùy chọn cho 25 đoàn tàu bổ sung, Arant nói với Commodity Insights. Thỏa thuận này đánh dấu sự ra mắt của tuyến đường sắt liên thành phố chạy bằng hydro đầu tiên của Bắc Mỹ, với dịch vụ dự kiến vào cuối năm nay.
Sau cam kết đầu tiên, Caltrans đã tiếp tục vào tháng 1 năm 2024 và thực hiện các tùy chọn cho sáu đoàn tàu bổ sung. Một vài đoàn tàu đầu tiên sẽ được giao trong khoảng thời gian từ năm 2027 đến năm 2029 và chạy trên tuyến đường dài 120 dặm ở Central Valley, Arant cho biết. Caltrans có kế hoạch đạt được đội tàu chở khách ZE 100% vào năm 2035.
Ngành nhiên liệu hydro trên biển vẫn còn trong giai đoạn sơ khai. Chiếc tàu thương mại đầu tiên “Sea Change”, chạy hoàn toàn bằng pin nhiên liệu hydro, đã được SWITCH Maritime công bố trong năm nay. Mặc dù quá trình cấp phép cho hệ thống nhiên liệu hydro trên tàu biển vẫn đang được tiến hành với Cảnh sát biển Hoa Kỳ, nhưng phà này được kỳ vọng sẽ chứng minh được tính khả thi của hydro như một nhiên liệu thay thế trong ngành hàng hải.
Phà sẽ tiến hành dịch vụ thí điểm ở Vùng Vịnh California trước khi chuyển sang tuyến đường cố định.
Thị trường di chuyển bằng hydro của California đang phát triển thành các ứng dụng hạng nặng – S&P.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
