Không tất tay vào xe điện, Toyota chọn phát triển pin nhiên liệu hydro

Khi phần lớn ngành công nghiệp ô tô đang tập trung nguồn lực vào phát triển xe điện chạy pin (EV), Toyota – nhà sản xuất ô tô hàng đầu thế giới – lại lựa chọn một hướng đi khác biệt. Đó là nghiên cứu và phát triển công nghệ pin nhiên liệu hydro.

Quyết định này, thoạt nhìn có thể gây ngạc nhiên hoặc thậm chí bị cho là bảo thủ, nhưng khi nhìn sâu vào các yếu tố kỹ thuật, chiến lược và xu thế dài hạn, đây lại là một bước đi có cơ sở, chú trọng đến yếu tố di chuyển xanh và mang đậm tính thực dụng.

LÝ DO PHẢI LÀ NHIÊN LIỆU HYDRO

Lý do đầu tiên khiến Toyota không đi theo xu hướng EV thuần túy nằm ở những giới hạn cố hữu của công nghệ pin hiện tại. Xe điện chạy pin tuy không phát thải tại chỗ, nhưng lại phụ thuộc nhiều vào các nguồn tài nguyên như lithium, cobalt, và nickel – vốn có trữ lượng hạn chế và bị kiểm soát bởi một số quốc gia. Việc khai thác các tài nguyên này cũng đặt ra những vấn đề nghiêm trọng về môi trường và đạo đức.

Bên cạnh đó, theo tầm nhìn của Toyota cũng nhìn thấy những thách thức thực tiễn của xe điện, đặc biệt là thời gian sạc chậm, phạm vi hoạt động hạn chế trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt, và áp lực mà hàng triệu chiếc EV có thể gây ra lên hệ thống lưới điện quốc gia.

Trong khi đó, nhiên liệu hydro có thể được nạp đầy trong vòng vài phút, mang lại phạm vi di chuyển xa và không tạo ra khí thải – một lựa chọn khả thi cho những quốc gia có nguồn năng lượng tái tạo dồi dào và cần một giải pháp lưu trữ – chuyển hóa năng lượng hiệu quả.

Không chỉ vậy, Toyota cho rằng mục tiêu di chuyển xanh không có một giải pháp duy nhất phù hợp cho mọi nhu cầu giao thông. Thay vì chọn một lối đi duy nhất, hãng xây dựng chiến lược "đa lộ" (multi-pathway), trong đó mỗi loại công nghệ như hybrid, plug-in hybrid, EV, và nhiên liệu hydro đều có vai trò riêng tùy vào khu vực, mục đích sử dụng và hạ tầng địa phương.

Ngay chính Toyota, mặc dù theo đuổi chiến lược phát triển pin nhiên liệu hydro nhưng không thể phủ nhận rằng những dòng xe HEV, PHEV, EV như Toyota Corolla Cross Hybrid, Toyota Camry Hybrid hay Toyota Rav4 Prima, Toyota Prius Prime hay xe thuần điện Toyota bZ4x của hãng cũng đạt những thành công nhất định trên thị trường thế giới và cả tại Việt Nam

THÀNH CÔNG CỦA TOYOTA VỚI CÔNG NGHỆ HYDRO

Toyota không chỉ dừng lại ở lý thuyết. Hãng đã đầu tư hơn hai thập kỷ vào nghiên cứu, phát triển công nghệ pin nhiên liệu và đạt được những bước tiến quan trọng.

Thành công đầu tiên là sự ra đời của mẫu xe Toyota Mirai, dòng sedan chạy pin nhiên liệu thương mại đầu tiên trên thế giới, ra mắt lần đầu vào năm 2014. Đến nay, Mirai đã bước sang thế hệ thứ hai, với tầm hoạt động lên tới hơn 600 km, thời gian nạp nhiên liệu chỉ 3–5 phút, và hiệu suất hoạt động ngày càng cao. Không chỉ là một sản phẩm thương mại, Mirai còn là minh chứng cho tính khả thi và hiệu quả của công nghệ pin nhiên liệu hydro trong thực tế.

Toyota cũng mở rộng ứng dụng hydro sang các dòng xe thương mại và xe công vụ. Xe buýt chạy hydro Toyota Sora đã được sử dụng tại Nhật Bản, trong khi mẫu bán tải Hilux Fuel Cell đang được thử nghiệm tại Anh. Đặc biệt, Toyota còn phát triển các mẫu xe đua và xe thể thao sử dụng động cơ đốt trong chạy bằng hydro – một giải pháp kết hợp cảm giác lái truyền thống với khả năng phát thải gần như bằng không.

Trên mặt trận hợp tác, Toyota đã xây dựng liên minh với nhiều hãng lớn như BMW, Isuzu, Hino và Kawasaki, cùng phát triển hệ sinh thái pin nhiên liệu hydro bao gồm sản xuất, lưu trữ, vận chuyển và phân phối. Hãng cũng tham gia nhiều diễn đàn chính sách và hợp tác với các chính phủ tại Nhật Bản, Mỹ và Liên minh châu Âu để thúc đẩy việc xây dựng hạ tầng trạm nạp hydro và chuẩn hóa công nghệ.

Chính nhờ sự kiên trì và tầm ảnh hưởng của Toyota, chính phủ Nhật Bản đã coi pin nhiên liệu hydro là một trụ cột trong chiến lược năng lượng quốc gia, hỗ trợ mạnh mẽ cho các dự án phát triển hạ tầng, trợ giá xe sử dụng hydro và khuyến khích doanh nghiệp đầu tư vào công nghệ này.

Mặc dù có nhiều ưu điểm như để kể trên nhưng chúng ta không thể phủ nhận rằng pin nhiên liệu hydro vẫn đối mặt với nhiều thách thức lớn.

Thứ nhất, chi phí sản xuất: hiện nay, phần lớn hydro trên thị trường được tạo ra từ khí tự nhiên (hydrogen "xám"), đi ngược lại mục tiêu cắt giảm carbon. Việc sản xuất hydrogen "xanh" – từ điện tái tạo thông qua điện phân nước – vẫn còn đắt đỏ và đòi hỏi quy mô lớn để giảm chi phí.

Thứ hai, hạ tầng trạm nạp. So với hàng trăm ngàn trạm sạc EV đang được lắp đặt nhanh chóng, số lượng trạm nạp hydro trên toàn cầu vẫn rất khiêm tốn, chủ yếu tập trung ở Nhật Bản, Hàn Quốc, California (Mỹ) và một số nước châu Âu. Việc xây dựng trạm nạp hydro đòi hỏi chi phí cao và quy trình an toàn nghiêm ngặt, khiến tốc độ triển khai chậm hơn kỳ vọng.

Cuối cùng, xe chạy hydro hiện vẫn có giá thành cao hơn xe điện thuần túy, do chi phí sản xuất hệ thống pin nhiên liệu và bình chứa áp suất cao. Dù Toyota đang phát triển thế hệ pin nhiên liệu mới với giá thành thấp hơn nhưng việc thương mại hóa quy mô lớn vẫn cần thời gian.

TƯƠNG LAI NÀO CHO XE CHẠY PIN NHIÊN LIỆU HYDRO?

Trong ngắn hạn, xe điện chạy pin vẫn là xu thế chủ đạo nhờ ưu thế về chi phí và hạ tầng. Tuy nhiên, về dài hạn, hydrogen nhiều khả năng sẽ giữ vai trò trung tâm trong việc khử carbon toàn diện hệ thống giao thông và năng lượng, đặc biệt tại các lĩnh vực khó điện hóa như vận tải hạng nặng, hàng không, công nghiệp nặng và năng lượng lưu trữ quy mô lớn.

Toyota với những bước đi vững chắc, đã sẵn sàng đóng vai trò dẫn dắt nếu hydrogen thực sự trở thành nền tảng năng lượng mới của thế giới. Không vội vã chạy theo thị trường, Toyota đang từng bước xây dựng nền móng cho một tương lai mà phương tiện di chuyển không chỉ sạch, mà còn linh hoạt, hiệu quả và an toàn với môi trường. Và khi thời điểm đó đến, Toyota sẽ không phải đuổi theo xu thế, vì họ chính là một phần tạo ra xu thế đó.