Khai phá pin nhiên liệu hydro, Toyota sẽ thay đổi 'bộ mặt' ngành ô tô?

Toyota đã phát triển một mô-đun hệ thống pin nhiên liệu sẽ được bán sau vài tháng tới.

Pin nhiên liệu Hydro

Giám đốc điều hành Tesla Elon Musk từng gọi pin nhiên liệu hydro là "ý tưởng ngu ngốc", những “tế bào nhiên liệu giả dối” và “một đống rác rưởi” khi nói với các cổ đông của Tesla tại một cuộc họp thường niên nhiều năm trước, đồng thời nhấn mạnh rằng “thành công của pin nhiên liệu là điều không thể”.

Tuy nhiên, không phải ai cũng đồng ý về tầm nhìn của Musk. Trên thực tế, nhiều nhà sản xuất ô tô đã đi ngược lại lời khuyên của nhân vật đầy ảnh hưởng trong ngành công nghiệp ô tô này.

Theo một báo cáo trên OilPrice.com, Toyota Motor Corp dường như đang nhanh chóng chuyển sang hướng đi mới, khi tuyên bố hồi cuối tháng 2 rằng họ đã phát triển một mô hình hệ thống pin nhiên liệu sẽ giúp thế giới đạt được mục tiêu giảm thiểu lượng khí thải carbon.

Không chỉ vậy, nhà sản xuất ô tô lớn nhất thế giới cho biết họ đang tìm cách bắt đầu bán mô hình này trong vài tháng tới với nỗ lực thúc đẩy phương thức sử dụng hydro.

“Tế bào nhiên liệu” hay còn gọi là "pin nhiên liệu" có thể biến đổi năng lượng hóa học của nhiên liệu như hydro, trực tiếp thành năng lượng điện. Không giống như pin hoặc ắc quy trên xe điện, tế bào nhiên liệu không bị mất điện và cũng không có khả năng tích điện. Nó sẽ hoạt động liên tục khi nhiên liệu (hydro) và chất ôxi hóa (ôxy) được bơm vào.

Theo Toyota, mô-đun mới mà công ty phát triển - có thể thay đổi cuộc chơi trong ngành – sẽ được sử dụng bởi các công ty phát triển ứng dụng pin nhiên liệu cho xe tải, xe buýt, xe lửa và tàu thủy, cũng như máy phát điện tĩnh.

Mô-đun hệ thống pin nhiên liệu của Toyota được kết nối trực tiếp với một bộ điện sẵn có được cung cấp với động cơ, biến tần và pin, Toyota cho biết, lưu ý rằng việc mô-đun hóa cải thiện đáng kể sự tiện lợi, các yêu cầu bảo dưỡng rất đơn giản và không cần thường xuyên.

Toyota đang bán loại xe sử dụng pin nhiên liệu Mirai chạy bằng hydro và có kế hoạch tăng doanh số bán xe Mirai toàn cầu lên gấp 10 lần với Mirai thế hệ thứ hai.

Toyota Mirai mới sẽ tăng thêm 30% quãng đường sử dụng lên khoảng 650 km, hãng ô tô cho biết vào cuối tháng 11 năm ngoái.

Xe điện chạy bằng pin nhiên liệu (FCEV) kết hợp hydro được lưu trữ trong bình chứa với oxy từ không khí để sản xuất điện, với hơi nước là sản phẩm phụ trợ, theo CNBC.

Tương lai của ngành ô tô?

Nhiều hãng xe lớn như Toyota cũng bước vào cuộc chơi pin nhiên liệu hydro.

Không giống như xe điện sử dụng pin sạc đang phổ biến, xe sử dụng pin nhiên liệu không cần phải sạc, công nghệ hiện tại có khả năng giúp ô tô đi được quãng đường gần 500km mỗi lần tích trữ đầy bình nhiên liệu.

Bình chứa của xe được đổ đầy nhiên liệu bằng vòi phun nhanh chóng, tương tự như các loại xe chạy bằng khí đốt và động cơ diesel truyền thống. Đáng chú ý là các phương tiện chạy bằng pin nhiên liệu chỉ thải ra hơi nước từ ống xả của chúng thay vì khí thải.

Tuy nhiên, Liên minh các nhà khoa học lưu ý rằng chính việc sản xuất hydro có thể dẫn đến ô nhiễm. Mặc dù các nguồn hydro có thể tái tạo nhưng phần lớn hydro để làm nhiên liệu là từ khai thác khí tự nhiên truyền thống.

Nhưng, các chuyên gia cho rằng tác động với môi trường của chúng vẫn ít hơn so với các hệ thống chạy bằng khí đốt.

Rào cản lớn nhất đối với công nghệ pin nhiên liệu vẫn là chi phí. Giá trung bình cho nhiên liệu hydro ở California là khoảng 16 USD/kg, mỗi gallon xăng là 5-6 USD. Ở Mỹ, xăng được bán theo gallon (thể tích) và hydro được bán theo kilogram (trọng lượng).

Nói cách khác, 1 gallon xăng có cùng lượng năng lượng với 1 kg hydro.

Hầu hết ô tô điện chạy bằng pin nhiên liệu mang khoảng 5 kg đến 6 kg hydro nhưng đi được quãng đường gấp đôi so với ô tô động cơ đốt trong hiện đại với lượng xăng tương đương trong bình.

Ngoài Toyota, Hyundai Motor Corp. – công ty vẫn đang tiếp tục phát triển các công nghệ đốt trong, hybrid và pin-điện - cũng đang nghiên cứu để sản xuất pin nhiên liệu hydro khả thi trên thị trường.

NEXO là một công nghệ tiên phong về pin nhiên liệu của Hyundai đang kỳ vọng sẽ bán được “vài nghìn đơn vị mỗi năm” tại một số thị trường trên thế giới, BBC's Top Gear đưa tin.

Honda cũng đã cam kết lớn với pin nhiêu liệu hydro. Natalie Kumaratne, phát ngôn viên của Honda cho biết hiện có gần 1.100 xe Honda Clarity Fuel Cell đang lăn bánh trên đường tại Mỹ.

Trong tổng số 20.174 chiếc Clarity được bán hoặc cho thuê trong năm 2018, 624 chiếc là phiên bản pin nhiên liệu, 948 chiếc là pin-điện và 18.602 chiếc hybrid.

Honda và Toyota đã hợp tác với một công ty con của Shell Oil để xây dựng các trạm tiếp nhiên liệu hydro mới ở California. Cho đến nay hai chiếc đã được xây dựng và năm chiếc đang trong quá trình hoàn thiện, Kumaratne nói.

Những gã khổng lồ khác trong ngành là General Motors và Ford Motor Company đều đang nỗ lực hướng tới một tương lai không có carbon trên mặt trận xe điện.

Cam kết lớn nhất đến từ GM, khi hãng này hồi tháng 1 cho biết, họ sẽ hướng tới một tương lai hoàn toàn bằng điện, nhằm mục đích loại bỏ tất cả khí thải từ ống xả của các loại xe hạng nhẹ mới vào năm 2035 như một phần của chiến lược quy mô lớn.

Tuần trước, Ford đã trở thành nhà sản xuất ô tô mới nhất nhắm mục tiêu vào dòng sản phẩm chạy hoàn toàn bằng điện, đồng thời cho biết hãng sẽ chuyển sang sản xuất xe chở khách chạy hoàn toàn bằng điện ở châu Âu vào năm 2030.

Theo Car & Driver, Ford đã công bố trong báo cáo thu nhập quý 4 rằng họ sẽ đầu tư 22 tỷ USD vào xe điện và 7 tỷ USD vào xe tự hành đến năm 2025.

Trương Mạnh Kiên