TRUNG QUỐC TRIỂN KHAI THỬ NGHIỆM PIN LƯU TRỮ NICKEL–HYDROGEN, NHẮM QUY MÔ 1 GWh NĂM 2027

11/06/2026
Annie Nguyễn

Công ty EnerVenue (Mỹ) vừa công bố đã triển khai dự án thí điểm đầu tiên tại Trung Quốc cho công nghệ pin nickel–hydrogen thế hệ mới, đồng thời đặt mục tiêu mở rộng năng lực sản xuất lên quy mô 1 GWh vào năm 2027, đánh dấu bước tiến quan trọng trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng dài hạn.

Dự án thí điểm được triển khai tại cơ sở của Towngas ở khu vực Giang Tô, Trung Quốc, nơi hệ thống lưu trữ năng lượng sử dụng công nghệ Aqueous Metal Cell (AMC) được tích hợp cùng hệ thống điện mặt trời tại chỗ và trạm sạc xe buýt điện. Đây được xem là lần ứng dụng thực tế đầu tiên của thế hệ công nghệ thứ tư do EnerVenue phát triển.

Theo doanh nghiệp, công nghệ nickel–hydrogen sử dụng cấu trúc pin dạng kim loại–hydrogen, trong đó hydro được hình thành và lưu trữ trong quá trình sạc và phản ứng ngược lại khi xả điện. Hệ thống được thiết kế để vận hành bền bỉ trong nhiều chu kỳ sạc xả kéo dài, phù hợp với các ứng dụng lưu trữ năng lượng quy mô lớn như lưới điện và trung tâm dữ liệu.

Dự án tại Trung Quốc được đánh giá là bước thử nghiệm quan trọng nhằm chứng minh khả năng vận hành thực tế của công nghệ trong môi trường công nghiệp. EnerVenue cho biết hệ thống có thể hoạt động ổn định trong các chu kỳ sạc xả liên tục từ 2 đến 4 giờ, phục vụ cân bằng tải và tối ưu chi phí năng lượng.

Công ty cũng đang triển khai kế hoạch xây dựng dây chuyền sản xuất quy mô lớn tại Trung Quốc với công suất 250 MWh, trước khi mở rộng lên mức 1 GWh trong giai đoạn tiếp theo. Bên cạnh đó, EnerVenue tiếp tục duy trì hoạt động nghiên cứu và phát triển tại Mỹ, hướng tới mục tiêu thương mại hóa toàn cầu.

Giới phân tích cho rằng việc lựa chọn Trung Quốc làm điểm sản xuất và triển khai thử nghiệm phản ánh xu hướng dịch chuyển chuỗi cung ứng trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng, nơi quốc gia này đang giữ vai trò trung tâm nhờ năng lực sản xuất quy mô lớn và hệ sinh thái công nghiệp hoàn chỉnh.

Pin nickel–hydrogen (Ni–H₂) là một công nghệ lưu trữ năng lượng khá đặc biệt vì nó không dùng “hydrogen làm nhiên liệu đốt”, mà dùng hydrogen như một chất điện hóa (electrochemical reactant) trong hệ pin kín.

Dưới đây là nguyên lý hoạt động và vai trò của hydrogen một cách rõ ràng:

1. Nguyên lý hoạt động của pin nickel–hydrogen

Pin Ni–H₂ là một loại pin điện hóa gồm hai điện cực chính:

• Điện cực dương (cathode): nickel oxyhydroxide (NiOOH)
• Điện cực âm (anode): hydrogen (H₂)
• Môi trường điện phân: dung dịch kiềm (thường là KOH)

Khi xả điện (cung cấp điện ra ngoài)

Hydrogen bị oxy hóa tại điện cực âm:

• H₂ → 2H⁺ + 2e⁻

Electron đi qua mạch ngoài tạo ra dòng điện.

Tại điện cực dương:

• NiOOH + H₂O + e⁻ → Ni(OH)₂ + OH⁻

Tổng thể: hydrogen bị “tiêu thụ” để tạo điện.

Khi sạc điện (nạp năng lượng)

Quá trình đảo ngược:

• Điện năng từ bên ngoài được dùng để tạo lại hydrogen:
• 2H⁺ + 2e⁻ → H₂
• Nickel hydroxide bị oxy hóa trở lại NiOOH

Hydrogen được “tạo ra lại” và lưu trữ trong hệ thống.

2. Hydrogen đóng vai trò gì trong pin này?

Hydrogen không phải là “nhiên liệu” như trong động cơ đốt hay pin nhiên liệu, mà có 3 vai trò chính:

(1) Chất lưu trữ năng lượng điện hóa

Hydrogen đóng vai trò như “pin hóa học bên trong pin”.

• Khi nạp: điện → hydrogen
• Khi xả: hydrogen → điện

Nó là “vector lưu trữ electron”.

(2) Cực âm linh hoạt dạng khí

Khác với pin lithium (dùng vật liệu rắn), pin Ni–H₂ dùng:

• hydrogen dạng khí (hoặc hấp phụ trong vật liệu áp suất cao)

Điều này giúp:

• chịu chu kỳ sạc/xả rất cao
• ít suy giảm cấu trúc vật liệu

(3) Thành phần giúp tăng độ bền chu kỳ

Hydrogen:

• không gây “lão hóa cấu trúc tinh thể” như lithium plating
• cho phép pin hoạt động hàng chục nghìn chu kỳ

Đây là lý do công nghệ này từng được NASA dùng trong vệ tinh.

3. Vì sao gọi là “nickel–hydrogen” nhưng không phải “pin hydro nhiên liệu”?

Điểm quan trọng:

Ni–H₂ là pin lưu trữ điện, không phải hệ “đốt hydrogen”.

4. Vì sao EnerVenue lại dùng công nghệ này?

Theo hướng triển khai mới:

• chi phí vật liệu rẻ hơn lithium
• tuổi thọ rất dài (có thể > 20.000 chu kỳ)
• an toàn cao (không runaway nhiệt như lithium-ion)
• phù hợp lưu trữ lưới điện (grid storage)

Nhưng đổi lại:

• mật độ năng lượng thấp hơn lithium
• hệ thống cần bình chịu áp cho hydrogen

5. Điểm then chốt về vai trò hydrogen

Có thể tóm lại rất ngắn gọn:

Hydrogen trong pin nickel–hydrogen là “phương tiện trung gian để lưu trữ và chuyển đổi electron”, không phải nguồn năng lượng sơ cấp.

Trong pin nickel–hydrogen, hydrogen không bị “tiêu hao ròng”, mà là khối lượng hydrogen tương ứng với dung lượng điện mà hệ có thể trao đổi trong chu trình sạc/xả.

Dưới đây là cách quy đổi chuẩn điện hoá:

1. Cơ sở tính toán

Phản ứng:

• 1 mol H₂ ↔ 2 electron

Hằng số Faraday:

• 1 mol electron = 96.485 C
• ⇒ 1 mol H₂ = 2 × 96.485 = 192.970 C

Đổi sang dung lượng điện:

• 1 Ah = 3600 C
• ⇒ 1 mol H₂ = 192.970 / 3600 ≈ 53,6 Ah

2. Quy đổi sang năng lượng (kWh)

Điện áp trung bình pin nickel–hydrogen:

• khoảng 1,25 – 1,35 V (lấy trung bình ~1,3 V)

Năng lượng của 1 mol H₂:

• 53,6 Ah × 1,3 V ≈ 69,7 Wh/mol H₂

3. Quy đổi theo kg H₂

1 kg H₂ ≈ 1000 g / 2 g/mol = 500 mol

⇒ Năng lượng tương đương:

• 500 × 69,7 Wh ≈ 34.850 Wh
• ≈ 34,8 kWh/kg H₂

4. Kết luận quan trọng (quy đổi thực tế)

Theo kWh:

• 1 kWh ≈ 0,029 kg H₂
• tức khoảng 29 gram H₂ / kWh

Theo MWh:

• 1 MWh ≈ 29 kg H₂

5. Ý nghĩa thực tế trong pin nickel–hydrogen

Điều quan trọng:

• Đây là khối lượng hydrogen tương ứng với dung lượng lưu trữ
• Không phải hydrogen bị tiêu hao mỗi chu kỳ

Nghĩa là:

Pin chỉ cần “một lượng H₂ cố định trong hệ”, và lượng này quyết định tổng dung lượng năng lượng mà pin có thể chứa.

6. So sánh nhanh để dễ hình dung

• ~1 kg H₂ tương đương ~34–35 kWh điện hóa trong hệ Ni–H₂
• gần giống con số trong fuel cell (vì cùng bản chất điện hóa của H₂)

7. Điểm dễ hiểu nhầm

Nếu bạn thấy “29 kg H₂ cho 1 MWh”, không có nghĩa:

• phải nạp 29 kg H₂ mỗi lần sạc

Mà nghĩa là:

• hệ pin chứa lượng hydrogen tương đương khả năng chuyển đổi 1 MWh năng lượng trong chu trình