Nhiên liệu thần kỳ: Ô tô xăng thành dĩ vãng, xe điện bị lung layicon

Băn khoăn xe điện

Mặc dù vẫn đầu tư hàng tỷ USD cho các dự án ô tô điện, nhưng Chủ tịch Tập đoàn Toyota, Akio Toyoda, vẫn có cái nhìn băn khoăn về công nghệ này. Theo ông Akio Toyoda, xe điện đang được thổi phồng quá mức. Những người ủng hộ xe điện đã không tính đến lượng carbon tạo ra từ quá trình sản xuất điện năng và chi phí cho việc chuyển dịch sang các phương tiện chạy điện là không nhỏ.

Ví dụ, tại Nhật Bản, nơi điện năng được tạo ra chủ yếu từ quá trình đốt than và khí tự nhiên, xe điện sẽ chẳng giúp gì nhiều cho môi trường. Càng nhiều xe điện, càng thêm nhiều khí carbon (Co2). Không những thế, để xây dựng cơ sở hạ tầng phục vụ mạng lưới ô tô chạy điện hoàn toàn trên khắp nước Nhật, ước tính chi phí đầu tư tốn từ 135-358 tỷ USD. Chưa kể, Nhật Bản sẽ không còn điện sử dụng vào mùa hè, nếu tất cả xe hoạt động trên đường đều chạy điện.

Công nghệ xe điện đang đến gần với tương lai của nhân loại.

Tại Việt Nam, xe điện mới bắt đầu phát triển, nhưng đã có những ý kiến lo ngại về nhu cầu điện sẽ tăng vọt. Tại hội thảo về hạ tầng xe điện mới đây, ông Võ Quang Lâm, Phó Tổng giám đốc Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đánh giá, việc phát triển trạm sạc ô tô điện, nhất là các trạm sạc nhanh, sẽ làm tăng phụ tải đáng kể lên hệ thống điện lưới quốc gia.

Ông Lâm tính toán, nếu phát triển 40.000 trạm sạc, chỉ tính công suất tối thiểu mỗi trụ sạc 11kW thì cần khoảng 440MW, thậm chí có thể tới hơn 1.000MW, nếu tính các đầu sạc nhanh có công suất lớn. Phụ tải 440MW tương đương gần 2 tổ máy của Nhà máy Thuỷ điện Hoà Bình (mỗi tổ máy có công suất 240MW), còn với 1.000MW tương đương công suất của Nhà máy Thủy điện Lai Châu. Tương lai còn nhiều hơn nữa, khi xe điện phổ biến, hạ tầng trạm sạc tiếp tục phát triển.

Trong cơ cấu điện năng sản xuất toàn quốc năm 2020, nhiệt điện than đóng góp tỷ trọng lớn nhất 50%, thứ hai thuộc về nguồn thủy điện chiếm 29,5%, thứ ba là nhiệt điện khí chiếm 14%, điện mặt trời chỉ chiếm 4,4%, nhập khẩu 1,2%, còn lại 1% từ dầu và năng lượng tái tạo khác.

Như vậy, mặc dù xe điện không trực tiếp đốt xăng dầu nhưng nguồn điện được sản xuất ra lấy chủ yếu từ nhiên liệu hóa thạch. 

Ngoài ra, còn có các ý kiến khác băn khoăn về phát thải Co2 trong quá trình sản xuất pin. Theo Carlos Tavares, Tổng giám đốc tập đoàn ô tô Stellantis lớn thứ 4 thế giới, một chiếc xe điện cần vận hành 70.000 km để bù lại lượng Co2 sinh ra từ quá trình sản xuất pin. Chỉ từ mốc đó trở đi, chúng mới bắt kịp xe hybrid, vốn có giá trung bình chỉ bằng nửa xe điện.

Các ý kiến cho rằng, chỉ khi nào các quốc gia chuyển sang sử dụng năng lượng chủ yếu từ nguồn điện gió, mặt trời, sinh khối,... thì xe điện mới thực sự trở nên sạch. Nhưng vấn đề này không thể diễn ra sớm.

Một chiếc xe điện cần vận hành 70.000 km, bù lại lượng Co2 sinh ra từ quá trình sản xuất pin

Trong khi đó, theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), dù mới chỉ chiếm một phần nhỏ trong số phương tiện lưu thông trên đường, nhưng lượng đăng ký xe điện trên thế giới năm 2020 đã tăng 41%, ngay cả khi thị trường ô tô giảm khoảng 15%.

Nhiều nhận định cho rằng, ô tô điện là xu hướng phát triển tất yếu trong thời gian tới. Việc một số quốc gia lên kế hoạch dừng hoạt động xe động cơ đốt trong vào năm 2035 cũng tạo sức ép, buộc các DN sản xuất số lượng xe điện lớn.

Dự báo, số lượng ô tô điện bán ra sẽ tăng lên 20% vào năm 2025, 40% vào năm 2030 và tới 85% vào năm 2035. Nhiều hãng xe lớn như Ford, General Motors, Mecerdes Benz, Volvo,... đã lên kế hoạch chỉ bán ô tô điện trong tương lai. Ngay cả Toyota cũng lên kế hoạch sẽ có 15 mẫu xe thuần điện vào năm 2025 và đã quyết định đầu tư 13,5 tỷ USD để tăng cường sản xuất pin. Công nghệ xe điện đang đến gần với tương lai của nhân loại hơn bất kỳ công nghệ nào khác.

Ván cược lớn

Mặc dù vậy, nhiều tập đoàn ô tô không muốn chuyển sang sản xuất xe điện hoàn toàn, mà chỉ muốn là DN trung hòa carbon. Tại cuộc họp ở Glasgow (Anh) cuối năm 2021, chỉ có 6 tập đoàn sản xuất ô tô là GM, Ford, Volvo, Mercedes-Benz, Jaguar Land Rover và BYD (Trung Quốc) ký tuyên bố nhằm loại bỏ những ô tô chạy bằng nhiên liệu hóa thạch vào năm 2040. Toyota từ chối gia nhập nhóm này. Volkswagen, Stellantis cũng vắng mặt.

Kẻ thù của môi trường là khí thải carbon, không phải là động cơ đốt trong. Nếu tạo ra động cơ có khí thải carbon bằng không thì xe điện sẽ trở nên lỗi thời, ông Toyoda cho hay.

Cùng chung nhận định, ông Takeshi Miyao, một nhà phân tích tại công ty nghiên cứu ngành công nghiệp ô tô Carnorama, cho rằng, nếu việc áp dụng nhiên liệu không carbon diễn ra nhanh chóng, điều đó có thể khiến thời kỳ bùng nổ xe điện chạy pin đầu tiên kết thúc.

Xe Toyota được chuyển đổi chạy hydro.

Vào cuối năm 2021, Toyota cho ra mắt chiếc xe đua Corolla Sport được lắp động cơ đốt trong chạy nhiên liệu hydro. Corolla Sport sử dụng động cơ dung tích xi lanh 1.5l tăng áp chạy xăng bình thường, sau đó trang bị hệ thống phun nhiên liệu để có thể chạy bằng hydro lỏng. Toyota thông tin, việc kích nổ với nhiên liệu hydro diễn ra nhanh hơn so với xăng, chính vì vậy, nó đem tới độ phản hồi nhạy hơn hẳn và vẫn có âm thanh đầy mê hoặc.

Đây là mẫu xe sử dụng công nghệ mà thế giới đang có, được cải tiến để chuyển đổi. Xe hydro mang đến sức hấp dẫn lớn, bởi nó sẽ gây ra ít sự gián đoạn hơn so với việc chuyển đổi hoàn toàn sang xe điện.

Theo ông Toyoda, chiếc xe này có thể “bảo vệ” hàng triệu việc làm trong lĩnh vực ô tô. Việc sản xuất thương mại động cơ chuyển đổi này, có thể giữ cho công nghệ đốt trong vẫn vận hành được trong một thế giới không có carbon.

Hydro có thể được sản xuất từ nhiều nguồn khác nhau, khá phong phú, đa dạng và bền vững. Từ phân động vật cũng có thể sản xuất ra hydro. Ước tính, một còn bò có thể cung cấp lượng hydro đủ cho một chiếc xe trong một năm. Vì vậy, sử dụng xe hydro là phù hợp nhất, bởi nó không gây phát thải carbon và có thời gian nạp năng lượng nhanh như xe xăng, dầu. Hơn nữa, nó còn giúp làm sạch không khí.

Tuy nhiên, các ý kiến đều cho rằng còn lâu động cơ này mới có thể phổ biến, bởi việc hoá lỏng hydro đòi hỏi công nghệ phức tạp. Khí hydro phải nén dưới áp suất lớn và giữ ở nhiệt độ âm 230 độ C. Vì vậy, cần bình chứa đặc biệt, chi phí tốn kém. Cùng với đó, mạng lưới trạm nhiên liệu hydro cần đầu tư lớn và chưa thể phát triển rộng khắp. Hơn nữa, xét trên phương diện bảo vệ môi trường, động cơ hydro không thải ra Co2 nhưng nó vẫn thải ra các khí độc khác như NOx (nito oxyde), vì một lượng rất nhỏ dầu bôi trơn vẫn bị đốt cháy trong mỗi chu kỳ nổ, giống như với nhiên liệu hoá thạch truyền thống.

Giới chuyên môn nhận định, sự lựa chọn công nghệ mà ngành công nghiệp ô tô phải đối mặt hiện nay giống như “cuộc chiến” giữa dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều hồi cuối thế kỷ 19. Sự đánh cược là rất lớn. Nếu đưa ra những quyết định không chính xác, có thể khiến sau này không còn sự lựa chọn.

Trần Thủy