NPL, 08,2023
Để tận dụng tốt điện tái tạo, chuyên gia GEAPP – tổ chức thúc đẩy chuyển đổi năng lượng thế giới – gợi ý sớm có chính sách phát triển hệ thống pin lưu trữ.
I – Nhu cầu và thị trường
Cuộc sống hiện đại không thể thiếu những thiết bị sử dụng điện.
Ngày nay, khi nguồn than dần cạn kiệt, hậu quả của việc xây dựng đập thủy điện hiện hữu hay nguy cơ phóng xạ của những nhà máy điện hạt nhân đe dọa tiềm tàng. Lúc này, sử dụng điện gió, điện mặt trời, đặc biệt là kết hợp hệ thống điện gió và điện mặt trời trở thành phương án năng lượng xanh cho cả hiện nay và tương lai.
Việt Nam có tiềm năng lớn để phát triển nguồn năng lượng tái tạo (NLTT) từ nắng, từ gió khi có vị trí địa lý thuận lợi ở các vùng miền trung và miền nam với tổng số giờ nắng trong năm dao động trong khoảng 1.400-3.000 giờ, cường độ bức xạ mặt trời trung bình khoảng 4-5 kWh/m2/ngày, số ngày nắng trung bình khoảng 300 ngày/năm. Tuy nhiên, nguồn NLTT phân bổ không đều, tập trung ở khu vực miền Trung và miền Nam, nên dù chiếm gần 27% công suất đặt toàn hệ thống và cung ứng khoảng 15% nguồn huy động, điện tại miền Bắc vẫn thiếu trong một số thời điểm nắng nóng của mùa hè. Với đường bờ biển dài 3000 km, 39% lãnh thổ nước ta có tốc độ gió lớn hơn 6m/s, đạt từ 7 đến 11m/s, tương đương tiềm năng sản lượng điện gió 513 GW, nhưng, chỉ khoảng 10% trong số đó, được coi là có tiềm năng năng lượng điện gió rất lớn nằm tại các tỉnh Miền Trung, Tây Nguyên và Nam Bộ. Do đó, ngành công nghiệp điện mặt trời và điện gió cũng đang được nhà nước Việt Nam quan tâm và khuyến khích phát triển; qua đó, những ưu đãi về đầu tư xây dựng và phát triển năng lượng tái tạo đã thu hút sự quan tâm của các nhà đầu tư trong và ngoài nước.
Tuy nhiên, không chỉ đối với Việt Nam, thị trường toàn cầu cũng đang trải qua phát triển bất đối xứng khi có thể trải qua giai đoạn thiếu hụt phương tiện lưu trữ – lưu trữ năng lượng [điện] gồm các loại pin và ắc quy một cách trầm trọng do nhu cầu sử dụng pin dùng cho các hệ thống lưu trữ năng lượng và cho các phương tiện như ô tô điện đang gia tăng đột biến, đi kèm với việc kim loại sản xuất pin ngày càng trở nên khan hiếm.
Trong thập kỷ qua, ngành công nghiệp pin đã phát triển mạnh mẽ để đáp ứng nhu cầu sản xuất các thiết bị điện tử tiêu dùng từ máy tính, điện thoại di động, ô tô điện cho đến các hệ thống lưu trữ và giải phóng NLTT. Với vai trò quan trọng trong việc giải quyết sự nóng lên toàn cầu, báo hiệu đây sẽ là một trong những ngành công nghiệp quan trọng nhất thế giới…
Trong những năm tới, việc tạo ra một nền kinh tế pin tuần hoàn sẽ là xu hướng của ngành công nghiệp trung tâm và giúp loại bỏ khí thải cacbon trong lĩnh vực khai thác về mặt sinh thái, đảm bảo ngành công nghiệp pin phát triển bền vững. Nhiều doanh nghiệp đang đầu tư mạnh mẽ để phát triển các vật liệu và công nghệ pin mới, giảm thiểu việc sử dụng các vật liệu khan hiếm, và quan trọng nhất là phát triển một ngành công nghiệp tái chế pin toàn cầu với quy mô mở rộng. Hơn nữa, trong bối cảnh công nghệ xe điện đang bùng nổ mạnh mẽ, đòi hỏi công nghệ pin phải “bứt tốc” để có thể đáp ứng tốc độ phát triển. Thách thức hiện nay là chế tạo các sản phẩm pin có công suất cao, tốc độ sạc nhanh, khả năng chịu nhiệt cao và an toàn.
Hiện nay, nhiều hãng sản xuất đang tạo ra những cuộc chạy đua khốc liệt nhằm tìm ra những công nghệ pin tân tiến nhất cho tương lai, tạo ra triển vọng tươi sáng cho lĩnh vực này.
Tháng 11/2020, Mitsubishi Materials đã đầu tư USD 90 triệu vào Masan High-Tech Materials và thiết lập liên minh chiến lược với công ty này nhằm phát triển nền tảng vật liệu vonfram công nghệ cao hàng đầu. Vonfram là vật liệu chiến lược trong chế biến pin Li-ion hiệu suất cao và có tốc độ sạc nhanh; và mới đây, họ, H.C. Starck Tungsten Powders (HCS) – một công ty con thành viên của Masan High-Tech Materials, vừa đạt được bước tiến quan trọng trong việc phát triển vật liệu Vonfram công nghệ cao trong sản xuất và sử dụng pin. HCS đã phối hợp cùng Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng Mặt trời và Hydrogen Baden-Württemberg (ZSW) của Đức, nghiên cứu về việc sử dụng lớp phủ catốt gốc vonfram trong pin Li-ion. Tiến xa hơn nữa trong công nghệ sản xuất pin, HCS mới công bố ký kết thỏa thuận đầu tư 45 triệu bảng Anh (tương đương Euro 52 triệu) cho 15% vốn chủ sở hữu trên cơ sở cổ phần pha loãng hoàn toàn của Nyobolt Limited – một công ty chuyên cung cấp giải pháp pin Li-ion sạc nhanh. Hệ thống anode trong pin của Nyobolt có lớp phủ Niobium và Vonfram độc đáo, mang đến hiệu suất vượt trội so với các loại pin Li-ion có cực anode thông thường. Thỏa thuận đầu tư đánh dấu cột mốc quan trọng trong chiến lược phát triển của HCS: đẩy mạnh chế biến sâu và gia tăng khả năng tiếp cận người tiêu dùng thông qua các phát kiến mới, trong đó, có thể kể đến dòng sản phẩm vật liệu pin “starck2charge” đã được Công ty đăng ký nhãn hiệu gần đây. Bước đột phá này sẽ tạo ra những cải tiến mới trong thiết kế các loại pin sạc nhanh, tăng về cả dung lượng và tuổi thọ cho pin.
Cùng một chiến lược tương tự, Tập đoàn Vingroup vừa công bố thông tin về việc góp vốn hơn 934 tỷ đồng để thành lập hai công ty mới, trong đó có CTCP Giải pháp năng lượng VINES, với ngành nghề kinh doanh chính là sản xuất pin và ắc quy.
Trên thế giới, các nhà sản xuất ô tô đang chuyển hướng sang tự sản xuất pin để nắm quyền chủ động trên thị trường xe điện. Không chỉ Tesla, hãng BMW (Đức) đã đầu tư EUR 200 triệu vào phát triển pin thương hiệu riêng trong 4 năm qua. Tại châu Á, Toyota của Nhật Bản cũng có kế hoạch đầu tư USD 13,3 tỷ để phát triển pin riêng.
Pin là một trong những bộ phận then chốt của xe điện. Được xem là “ngành công nghiệp bán dẫn thứ hai” và “động lực tăng trưởng thế hệ tiếp theo“, ngành công nghiệp pin xe điện dự kiến sẽ được hưởng lợi nhiều từ sự tăng trưởng của ngành công nghiệp xe điện. Thậm chí, nhiều chuyên gia cho rằng, quốc gia nào có khả năng dẫn đầu ngành sản xuất này ở thế kỷ 21 sẽ giành được vị thế tương tự các cường quốc về dầu mỏ như ở thế kỷ 20. Theo ước tính, giá trị thị trường pin thế giới được kỳ vọng tăng trưởng gấp 17 lần trong giai đoạn 2020 – 2030 và đạt USD 200 tỷ vào năm 2026. Trong đó, “miếng bánh” tiềm năng mà Nyobolt dự kiến có thể tiếp cận được là USD 26,3 tỷ vào năm 2026.
Ở chiều hướng tích cự, chi phí sản xuất pin đang trong xu hướng giảm nhanh kể từ năm 2010, thời điểm mà Công ty tư vấn Boston Consulting Group ước tính chi phí sản xuất pin khoảng 1.000-1.200 đô la Mỹ cho mỗi kWh. Hiện nay, công ty này đã cập nhật tính toán chi phí pin không thể giảm về mức USD 250/kWh trừ phi có đột phá lớn trong kết cấu vật liệu pin; thực tế cho thấy hiện nay, chi phí sản xuất pin đã giảm về mức USD 125/kWh. Ông Venkat Viswanathan, giáo sư ngành kỹ thuật cơ khí ở Đai học Carnegie Mellon (Mỹ) dự báo chi phí pin sẽ tiếp tục giảm về mức USD 80/kWh trong 2-3 năm tới. Gene Berdichevsky, người xây dựng hệ thống pin cho xe Tesla Roadster và giờ đây là Giám đốc điều hành Sila Nanotechnologies, công ty khởi nghiệp về công nghệ pin, cho rằng nếu chi phí pin giảm về mức USD 50/kWh, điều này có thể tạo giá trị kinh tế tương đương USD 500 tỉ. Và,
như một hệ quả, chi phí pin giảm nhanh, giúp ngành trỗi dậy…
II – Mặt trái ngành công nghiệp Pin
Được phát minh từ năm 1859, đến nay pin acid chì vẫn còn được ứng dụng rộng rãi nhờ giá thành sản xuất rẻ. Chúng thường được sử dụng trong xe hơi vì có thể cung cấp những dòng điện cao đột biến, cần thiết để khởi động động cơ xe. Tuy nhiên, nhược điểm của công nghệ này là phải sử dụng các hóa chất độc hại và tuổi thọ pin ngắn (chỉ khoảng 300-500 chu kỳ nạp, xả). Do đó, pin acid chì chủ yếu được sử dụng để lưu trữ điện ở quy mô nhỏ; ngày càng bị hạn chế, không thể cạnh tranh được với các công nghệ lưu trữ năng lượng có thời gian sạc nhanh, lưu trữ điện năng nhiều hơn, trọng lượng nhẹ hơn như pin Lithium-ion.
Nhờ nguồn năng lượng lưu trữ lớn, tỷ lệ tự xả thấp, công nghệ pin Lithium-ion ngày càng được sử dụng phổ biến: trong hầu hết các thiết bị điện gia dụng, lĩnh vực xe điện, các thiết bị an ninh, lưu trữ điện cho mạng lưới điện khu vực và quốc gia… Pin Lithium-ion thậm chí được xem là cốt lõi cho cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư và là “chìa khóa” mở ra tương lai không sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, pin Lithium-ion cũng có những nhược điểm và giới hạn, chẳng hạn như nó đã đạt đến giới hạn an toàn về mật độ năng lượng trong một diện tích cụ thể, trữ lượng đất hiếm để sản xuất pin Lithium có hạn, quy trình xử lý chất thải cho quá trình sản xuất, tiêu hủy, tái sử dụng phức tạp…
Do vậy, các tập đoàn đa quốc gia, các trung tâm nghiên cứu hàng đầu thế giới đã đầu tư nhiều nhân lực, vật lực để tiếp tục nghiên cứu nhằm cải thiện những thiếu sót của loại pin này và đi tìm những công nghệ pin mới. Pin thể rắn là một trong số các thành quả. Chúng được kỳ vọng sẽ trở thành giải pháp thay thế cho pin Lithium-ion vì có khả năng lưu trữ năng lượng lớn hơn, được nạp đầy nhanh hơn và tỏa ít nhiệt hơn. Tuy nhiên, vấn đề còn tồn tại duy nhất ở công nghệ lưu trữ năng lượng này là chúng chưa thực sự khả thi ở quy mô lớn.
Thực tế, có nhiều công nghệ pin đã và đang được sử dụng phổ biến để lưu trữ năng lượng, có thể kể đến như: pin acid chì (ắc-quy), pin Lithium-ion, pin thể rắn, pin oxy hóa – khử Vanadium…
Nhưng,
điều mà làn sóng này bỏ qua là kinh nghiệm nhiều năm cho thấy pin là một ngành kinh doanh tồi tệ: Lợi nhuận thấp, thâm dụng vốn, ô nhiễm và bị giới hạn bởi những giới hạn vật lý khó khăn đối với tiến bộ công nghệ. Nhiều nhà đầu tư và các quốc gia đổ xô vào ngành này đã bị “cháy túi”. Panasonic và Samsung SDI của Nhật Bản và LG Energy Solution của Hàn Quốc, những tên tuổi lâu đời nhất trong ngành, đã và đang tận hưởng sự bùng nổ doanh số bán hàng, nhưng ngay cả trong những năm thuận lợi, song, họ cũng phải vật lộn để đạt được tỷ suất lợi nhuận hoạt động 10% và có bảng cân đối kế toán lên tới hàng chục tỷ USD. Nhà sản xuất pin có lợi nhuận cao nhất và tăng trưởng nhanh nhất hiện nay là CATL của Trung Quốc – một dấu hiệu tiềm năng để dự ước ngành công nghiệp này sẽ kết thúc ở đâu…
Tính kinh tế cơ bản của việc sản xuất pin giải thích các kết quả tài chính, luôn bị ảnh hưởng do chi phí từ một khối lượng lớn nguyên liệu đầu vào khan hiếm; trong đó, niken và lithium nằm trong số đó, thêm vào đó, sản xuất chúng trở thành các tế bào, ở quy mô công nghiệp lớn, cũng đòi hỏi phải sử dụng máy móc trị giá hàng trăm triệu USD.
Tốc độ thay đổi của xe điện đã tạo ấn tượng rằng pin đang phát triển nhanh chóng…
Nhưng, điều này là sai lệch.
Công nghệ cơ bản đã tồn tại hơn một thế kỷ và phát triển với tốc độ tuyến tính chậm. Pin là một vấn đề của ngành hóa học. Tốc độ phát triển của xe điện đã tạo ấn tượng sai lệch rằng pin đang phát triển nhanh chóng; nhưng, điều này là sai…
Có sự đổi mới gia tăng, ổn định trong vật liệu cực dương, cực âm, mặc dù giá trị này thường được các công ty hóa chất chuyên môn nắm bắt chứ không phải các nhà sản xuất pin. Những lợi ích lớn trong ngành ngày nay đến từ việc “vừa học vừa làm” để giảm chi phí khi khối lượng tăng lên, nhưng điều đó một lần nữa chỉ ra rằng quy mô lớn và đầu tư vốn, chứ không phải những đột phá kỹ thuật cụ thể, mới là bí quyết thành công. Quy mô, vốn và chi phí, tất cả đều hướng đến Trung Quốc. Các nhà máy khổng lồ về pin ở các nước có thu nhập cao có thể sẽ chịu chung số phận với các nhà máy sản xuất pin mặt trời, nhà máy truyền hình và thực tế là thế hệ nhà máy sản xuất pin trước đây ở các nước có thu nhập cao.
Đơn cử,
không chỉ môi trường mà những người lao động và người dân tại “thủ phủ niken” của Indonesia đang kêu cứu trước những tác hại khôn lường từ quá trình khai thác và tinh chế niken sử dụng trong pin xe điện;
một thập kỷ trước, Labota hãy còn là một làng chài với những nét đơn sơ. Nhưng giờ đây, nơi này đã được hợp nhất thành một thành phố rộng lớn với trung tâm là IMIP – khu liên hợp công nghiệp rộng 3.000 ha với giá trị lên tới USD 15 tỷ. Khu công nghiệp này bao gồm các nhà máy thép, nhà máy điện than, nhà máy tinh chế niken. Thậm chí, nó còn có cả sân bay và cảng biển riêng. IMIP được xây dựng như một liên doanh giữa các công ty công nghiệp Trung Quốc và Indonesia và được xem là trọng điểm trong chiến lược cung cấp niken- một thành phần cốt lõi của pin cho thị trường xe điện.
Với những bước tiến thần tốc này, rõ ràng niken đang là “mỏ vàng” của Indonesia. Tuy nhiên, quốc gia này cũng đã và đang phải trả giá đắt cho hoạt động khai thác niken, nhất là về mặt xã hội và môi trường. Các chuyên gia y tế và các nhà hoạt động vì môi trường cho biết không khí và nguồn nước tại đây cũng đang bị ô nhiễm và gây ra nhiều vấn đề về hô hấp, bệnh tật và cả tổn thương mắt. Việc vội vàng mở rộng sản xuất niken đã vô tình phá hủy cơ sở hạ tầng của địa phương với nhiều hecta rừng bị chặt và nghề đánh bắt cá đang đứng trên bờ vực biến mất. Theo thống kê, hơn 8.700 ha rừng nhiệt đới đã bị phá hủy ở khu vực IMIP. Cây cối bị chặt phá để nhường chỗ cho các mỏ luyện kim và xây dựng cơ sở hạ tầng nhà máy, dẫn đến thiên tai (đặc biệt là xói mòn và lũ quét) diễn ra thường xuyên hơn. Nước thải từ các nhà máy được xả thẳng ra biển khiến nguồn nước trở nên đen kịt. Bất chấp những bằng chứng cho thấy cơn sốt niken đã và đang vượt ra ngoài ranh giới của sự bền vững về xã hội và môi trường, ngành công nghiệp này vẫn đang không ngừng mở rộng tại Indonesia. Trớ trêu thay, nguồn nước, không khí lại đang chịu những hệ lụy khôn lường từ quá trình cung cấp năng lượng sạch cho môi trường – sản xuất niken dùng trong pin xe điện thân thiện với môi trường. Tại Kurisa, một ngư dân cho hay: “Ở đây không còn cá nữa. Chính IMIP đã giết chết chúng”; và, ông cũng chua chát thừa nhận rằng: “Đôi khi chúng tôi đánh bắt cá chỉ mong đủ để nuôi sống bản thân nhưng sớm thôi, sẽ không còn gì để bắt.”
Tại Việt Nam, ước tính hàng năm có hàng trăm nghìn tấn pin, ắc-quy thải bỏ từ các phương tiện giao thông cho đến các thiết bị, đồ gia dụng. Theo quy định hiện nay, nhà sản xuất phải có trách nhiệm tổ chức thu hồi sản phẩm thải bỏ do mình đã bán ra thị trường Việt Nam; thiết lập điểm hoặc hệ thống các điểm thu hồi sản phẩm thải bỏ; có trách nhiệm tiếp nhận sản phẩm thải bỏ của mình; khuyến khích tiếp nhận sản phẩm cùng loại với sản phẩm mình đã bán ra thị trường mà không phân biệt nhãn hiệu hoặc nhà sản xuất; tiếp nhận để xử lý những sản phẩm thải bỏ của mình đã đưa ra thị trường do nhà sản xuất khác thu hồi được khi có yêu cầu. Tuy nhiên, dù đã có quy định doanh nghiệp phải có trách nhiệm thu hồi, xử lý loại rác thải nguy hại này nhưng việc triển khai gần như chưa được thực hiện, do nhiều nguyên nhân khác nhau, như: chi phí thu hồi, xử lý ắc quy thải hiện đã tiệm cận, thậm chí tốn kém hơn chi phí sản xuất ra ắc quy mới, nên các doanh nghiệp sản xuất ắc quy không mặn mà với việc thu hồi ắc quy thải; nhà sản xuất không cạnh tranh nổi với những người buôn “đồng nát” trong việc đến hang cùng ngõ hẻm để thu mua bình thải, nhiều cơ sở thu gom pin, ắc quy tại các điểm gara xe máy, ô tô, xe loa thu mua trong dân mà các cơ quan chức năng không quản lý được; chế tài với các vi phạm về ắc quy thải chưa đủ mạnh, chưa buộc các nhà sản xuất và nhập khẩu có trách nhiệm đến cùng với sản phẩm của mình…
Theo thống kê từ Cục Đăng kiểm Việt Nam, số lượng ôtô đang lưu hành tính tới tháng 9 năm 2020 là 3.971.388 chiếc. Lượng xe máy tuy không chính xác, nhưng theo ước tính của JAIF năm 2018 (Dự án xây dựng chiến lược An toàn giao thông với xe máy xây dựng bởi Quỹ hội nhập Nhật Bản – ASEAN) kết hợp với số liệu từ Cục Đăng kiểm, lượng xe máy đang lưu hành tính đến tháng 9/2020 vào khoảng 63,5 triệu chiếc (không bao gồm: xe đạp điện, xe máy điện). Điều đó đồng nghĩa với việc sẽ có hàng triệu loại ắc-quy hết hạn sử dụng trở thành phế thải.
Pin và ắc quy chứa rất nhiều thành phần độc hại đối với sức khỏe con người, đặc biệt là chì – đây là kim loại nặng, đặc biệt độc hại đối với não, thận, hệ thống sinh sản và tim mạch của con người. Hợp chất chì có thể hấp thụ qua đường ăn uống và thở. Nhiễm độc chì sẽ gây hại đến các chức năng của trí óc, thận, gây vô sinh, sẩy thai và tăng huyết áp. Với trẻ em, chì là mối nguy hại có thể làm giảm chỉ số thông minh. Các kim loại nặng trong pin rất độc hại đối với con người,có khả năng gây ung thư và các vấn đề về sức khỏe khác. Có thể bạn sẽ sửng sốt khi biết lượng thủy ngân có trong một viên pin lớn bằng cúc áo có thể làm ô nhiễm 500l nước hoặc 1m3 đất trong vòng 50 năm.
III – Tương lai ngành công nghiệp Pin
Nhìn một cách tích cực, thế giới sẽ phát triển hơn nhờ vào các nguồn năng lượng sạch và bền vững. Ngành công nghiệp ô tô đang đi đầu trong quá trình điện khí hóa với sự tập trung vào xe điện; đặc biệt, nhu cầu năng lượng toàn cầu tăng vọt cùng với những lo ngại về an ninh môi trường và năng lượng đã châm ngòi cho cuộc cách mạng điện khí hóa tiếp theo.
Richard Wang, Giám đốc điều hành của công ty khởi nghiệp về pin Cuberg, Mỹ, đang cố gắng mang đến thế giới những loại pin nhẹ hơn, mạnh hơn. Ông nói, cách tốt nhất để phát triển ngành pin trong tương lai là “điện khí hóa máy bay”. Công ty của Wang đang cố gắng sử dụng các kết hợp các vấn đề liên quan đến thành phần hóa học mới, tiên tiến nhất để phát triển loại pin tốt hơn so với pin lithium-ion vốn được sử dụng cho máy tính xách tay, điện thoại di động và xe điện. Và giống như các khái niệm về pin thế hệ tiếp theo khác, tế bào pin của Cuberg sẽ đắt hơn so với tế bào lithium-ion thông thường, ít nhất là ở giai đoạn đầu. Nhưng điểm khác biệt của Wang nằm ở ý tưởng của ông về cách tốt nhất để vượt qua rào cản đó và đưa công nghệ của mình trở thành xu hướng chủ đạo. Richard Wang muốn tập trung vào một lĩnh vực mà việc thúc đẩy điện khí hóa cho đến nay hầu như không chạm tới đó là máy bay. Cuberg đang đặt cược vào thứ được gọi là pin kim loại lithium để thực hiện tham vọng của mình. Thay vì sử dụng than chì cho cực dương của pin, như hầu hết các loại pin lithium-ion thông thường, pin của Cuberg sử dụng lithium thể rắn. Wang cho biết mang lại hiệu suất cao hơn nhiều: 70% năng lượng trên mỗi đơn vị trọng lượng và thể tích so với pin lithium-ion tốt nhất có sẵn ngày nay, điều đó có nghĩa là máy bay điện có thể đi xa hơn rất nhiều và hữu ích hơn rất nhiều. Tuy nhiên, pin của Cuberg sẽ cần rất nhiều lithium để vượt qua sự cạnh tranh ngày càng gia tăng, Wang nói rằng việc tái chế sẽ phải lấp đầy khoảng trống khi hoạt động khai thác tăng lên.
Khi nhà cung cấp giải pháp pin Lithium-ion sạc nhanh hàng đầu thế giới Nyobolt công bố về công nghệ pin sạc sử dụng vật liệu vonfram trong bối cảnh cả thế giới đã quá quen thuộc với công nghệ pin Lithium-ion thông thường, với việc đánh cược vào làn sóng chuyển đổi từ xe động cơ xăng, dầu sang xe điện để giảm lượng khí thải cacbon ra môi trường khiến dòng pin điện đang được sử dụng rộng rãi bộc lộ nhiều bất cập, và như một hệ quả, để đi được xa và có công suất lớn, các dòng dòng xe điện hiện nay cần dung lượng pin rất lớn, và thời gian sạc nhanh. Qua thử nghiệm, hệ thống anode trong pin của Nyobolt có lớp phủ Niobium và Vonfram độc đáo đã mang đến hiệu suất vượt trội so với dòng pin truyền thống, thông thường trước đây. Dòng pin thế hệ mới có tốc độ sạc cực nhanh, dung lượng pin đầy 90% chỉ sau 5 phút cắm sạc. Cùng một kích thước, pin sử dụng vật liệu vonfram có công suất gấp 10 lần so với pin thông thường. Ưu điểm vượt trội này giúp pin có độ bền lâu hơn, tiết kiệm tối đa chi phí cho người sử dụng. Đặc biệt, dòng pin thế hệ mới này có khả năng chịu nhiệt cao hơn, giảm thiểu thấp nhất nguy cơ cháy nổ, tăng độ an toàn cho người sử dụng. Nắm giữ những lợi thế đặc biệt, thương vụ hợp tác Nyobolt và HCS thúc đẩy cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp sản xuất pin trên toàn cầu với sự kết hợp giữa Nyobolt – nhà cung cấp giải pháp pin công nghệ cao sạc nhanh hàng đầu thế giới với HCS – nhà cung cấp vật liệu vonfram có chất lượng vượt trội trên thị trường toàn cầu, nắm giữ công nghệ sản xuất bột và tái chế vonfram. Chia sẻ về hướng phát triển trong tương lai, ông Sai Shivareddy, Tổng giám đốc và đồng sáng lập Nyobolt khẳng định, khoản đầu tư của HSC sẽ thúc đẩy, rút ngắn thời gian đưa pin ứng dụng vonfram ra thị trường. Công nghệ vượt trội của dòng pin này giúp Nyobolt hướng đến các khách hàng là công ty sản xuất xe điện công nghiệp yêu cầu công suất cao, thiết bị tự động hóa, thiết bị tiêu dùng, công cụ không dây, hệ thống lưu trữ năng lượng và sạch nhanh di động. “Khoản đầu tư tài chế và thế mạnh công nghệ của HSC giúp Nyobolt củng cố vị thế dẫn dắt ngành công nghiệp pin vốn đang phát triển nhanh, giới thiệu công nghệ pin độc đáo nhằm chuyển đổi ngành công nghiệp lưu trữ năng lượng, mở rộng năng lực sản xuất, đồng thời giảm thiểu lượng khí thải carbon thông qua chương trình tái chế và tái sử dụng hiệu quả” ông Sai Shivareddy chia sẻ như một kết luận.
Mặt khác, theo các chuyên gia, Đạo luật Giảm lạm phát (IRA) của Mỹ là một yếu tố khác giúp các nhà sản xuất pin Hàn Quốc có thể mở rộng quy mô kinh tế. Được Quốc hội Mỹ thông qua hồi tháng 8/2022, IRA được thiết kế nhằm tăng tốc quá trình chuyển đổi sang một nền kinh tế ít carbon. Đạo luật này gồm có việc miễn trừ thuế đối với xe điện (EV) được sản xuất ở Bắc Mỹ, hỗ trợ chuỗi cung ứng pin của Mỹ, cấp các khoản trợ cấp cho các công ty và người tiêu dùng để chuyển đổi sang công nghệ xanh và bảo vệ môi trường. Với chính sách hỗ trợ hiện nay, các “ông lớn” trong ngành sản xuất ô tô của thế giới, trong đó có cả các công ty Hàn Quốc, đã không ngần ngại đổ hàng tỷ USD để mở nhà máy sản xuất pin xe điện ngay trên đất Mỹ; nhưng, bất chấp việc thông qua Đạo luật IRA và sự can thiệp chính sách của Washington vào ngành công nghiệp pin, 3 công ty Hàn Quốc vẫn có thể gặt hái doanh thu cao khi họ đẩy mạnh sản xuất pin trong nước. Tuy nhiên, các công ty Trung Quốc vẫn là những mối đe dọa lớn vì CATL và BYD vẫn đang đẩy mạnh mở rộng thị phần của họ do Trung Quốc kiểm soát các vật liệu pin bao gồm coban và than chì.
Hiện tại, Trung Quốc đang thống trị sản xuất pin, bao gồm cả việc khai thác và tinh chế nguyên liệu thô. Một trật tự mới cũng đang chiếm ưu thế trong ngành công nghiệp pin toàn cầu khi các nhà sản xuất pin Hàn Quốc đang trên đà tăng cường năng lực sản xuất để đối đầu với các đối thủ chính của họ là Trung Quốc bao gồm CATL và BYD. Điều này được thúc đẩy bởi các yếu tố chính trị với việc Mỹ cung cấp nhiều ưu đãi và hỗ trợ hơn cho các nhà sản xuất pin trong bối cảnh chuỗi cung ứng bị gián đoạn do đại dịch.
Theo SNE Research, một công ty nghiên cứu thị trường năng lượng, trong 11 tháng đầu năm 2022, các công ty Trung Quốc chiếm 37,1% doanh số bán hàng toàn cầu, còn ba hãng sản xuất pin chính Hàn quốc là LG Energy Solution (LGES), SK On và Samsung SDI chiếm khoảng 25%. Năng lực sản xuất pin của LGES tăng 9,7% so với cùng kỳ năm ngoái lên 54,8GWh, nhưng thứ hạng của nó đã giảm xuống thứ 3 từ vị trí thứ 2 sau CATL và BYD của Trung Quốc. SK On xếp thứ 5 với 26,1GWh, tăng 72,0% và Samsung SDI xếp thứ 6 với 22,1GWh, tăng 74,9% so với cùng kỳ năm ngoái. Một nhà phân tích của SNE Research cho biết: “Sự tăng trưởng của các nhà sản xuất pin chủ yếu được thúc đẩy bởi doanh số bán xe điện được trang bị pin của các nhà sản xuất ô tô từ mỗi công ty“. Theo đó, lý do chính khiến các nhà sản xuất pin Trung Quốc tăng trưởng cao là tỷ lệ pin được lắp đặt trong các mẫu xe Tesla ở Trung Quốc cũng như các nhà sản xuất ô tô châu Âu như Volkswagen và Volvo EVs đã tăng lên; tuy nhiên, các nhà sản xuất Trung Quốc không thể bán pin của họ ở Mỹ vì các quy tắc giảm thuế của IRA bắt buộc các phương tiện được sản xuất tại Trung Quốc sẽ không đáp ứng được yêu cầu các yêu cầu lắp ráp cuối cùng của Hoa Kỳ.
IV – Việt Nam
Theo báo cáo cập nhật của Chứng khoán Rồng Việt (VDSC), CTCP Pin Ắc quy Miền Nam (Pinaco –HOSE: PAC) hiện đang là doanh nghiệp dẫn đầu trong thị trường pin và ắc-quy. Trên thực tế, sản phẩm ắc-quy ô tô của công ty đang chiếm 40-45% thị phần cả nước và đây cũng chính là mảng đóng góp tỷ trọng doanh thu lớn nhất cho công ty. Cụ thể, thế mạnh của PAC nằm ở sản phẩm ắc-quy nước dành cho ô tô, khi mảng này chiếm tới 65% thị phần nội địa. Trong khi đó, với phân khúc ắc-quy khô đầy hứa hẹn trong tương lai, PAC phải chia sẻ thị phần với GS – đối thủ cạnh tranh lớn nhất của công ty vào thời điểm này. Ngoài ra, do không thể cạnh tranh nổi với nhãn hiệu ắc-quy xe máy Globe, thị phần của PAC ở mảng này chỉ dừng lại ở mức 7%.
Bức tranh về thị phần của nhãn hiệu nổi tiếng này vẫn duy trì ổn định trong nhiều năm qua; tuy nhiên, trong bối cảnh cạnh tranh khốc liệt từ các doanh nghiệp FDI, việc bảo vệ được thị phần dường như là một thành công lớn đối với công ty. VDSC tin rằng chính sách quản lí hệ thống phân phối hiệu quả chính là nguyên nhân chính giúp PAC có thể giữ vững được vị thế của mình. Về chính sách quản trị bán hàng, các nhà phân phối của công ty buộc phải thanh toán trong vòng ba ngày kể từ ngày xuất hóa đơn. Mặt khác, PAC sẽ tập trung thúc đẩy doanh thu tại một địa bàn cụ thể bằng cách hỗ trợ thêm cho các nhà bán lẻ 1-2% chiết khấu; qua đó, các nhà phân phối gián tiếp được hưởng lợi từ chiến dịch này.
Trước đó, trong một báo cáo từ SSI Research, doanh thu 8 tháng đầu năm tăng khoảng 15% so với cùng kỳ, chủ yếu do tăng giá sản phẩm. Ngoài ra, Vinachem dự kiến sẽ giảm tỷ lệ sở hữu tại PAC từ 51% xuống 36% trong quý cuối cùng của năm 2018, SSI Research tin rằng nhà đầu tư có tiềm năng tham gia nhiều nhất vào việc thoái vốn sẽ vẫn là cổ đông lớn thứ hai Furukawa Battery với tỷ lệ cổ phần hiện là 10,5%.
Pinaco đang vận hành 2 nhà máy sản xuất pin tại TP.HCM và 2 nhà máy sản xuất ắc-quy với tổng công suất 2,2 triệu kWh tại KCN Biên Hòa 1 và KCN Dệt May Nhơn Trạch (tỉnh Đồng Nai). Trong 2 nhà máy ắc-quy này, nhà máy tại KCN Biên Hòa 1 sẽ phải di dời bởi theo quy hoạch đã được phê duyệt, KCN Biên Hòa 1 sẽ chuyển đổi công năng thành dự án đô thị và thương mại. Song song với việc di dời, Công ty cũng nâng thêm 1 triệu kWh công suất sản xuất ắc-quy so với hiện nay, với khoảng 70% dành cho sản xuất ắc-quy CMF (ắc-quy miễn bảo dưỡng – Calcium Maintenance Free). Riêng trong năm 2021, Pinaco có kế hoạch đầu tư khoảng 100 tỷ đồng để nâng tổng công suất sản xuất ắc-quy thêm 100.000 kWh, với một nửa công suất tăng thêm sẽ dành cho các ắc-quy CMF.
Tổng vốn đầu tư cơ bản để mở rộng vào khoảng 1.500 tỷ đồng, trong đó 700 tỷ đồng đầu tư vào xây dựng nhà máy mới và lắp đặt máy móc trong năm 2022 và 2023, dự báo Pinaco sẽ phải tăng đáng kể dư nợ dài hạn trong giai đoạn 2020-2025 để tài trợ cho việc mở rộng công suất, làm tăng chi phí lãi vay và gây áp lực lên lợi nhuận. Tuy nhiên, chì và kẽm là 2 nguyên vật liệu sản xuất chính của Pinaco, trong đó chì chiếm 65-70% chi phí sản xuất ắc-quy và kẽm chiếm 30% chi phí sản xuất pin. Do đó, sự biến động về giá của các nguyên liệu này sẽ tác động mạnh đến tỷ suất lợi nhuận gộp. Thông thường khi lên kế hoạch đầu tư mới, doanh nghiệp có thể tăng vốn bằng cách huy động thêm từ các cổ đông, tuy vậy, hiện nay tại Pinaco, Tập đoàn Hóa chất Việt Nam (Vinachem) vẫn nắm vai trò sở hữu chi phối với 51,4% cổ phần, việc tăng vốn bằng phát hành mới được đánh giá sẽ khá khó khăn.
Ở khía cạnh vĩ mô,
Việt Nam chính thức đẩy mạnh khai thác loại nguyên liệu thô cực kỳ quan trọng đối với ngành công nghiệp xe điện này – cụ thể, đất hiếm là một thành phần quan trọng trong rất nhiều lĩnh vực từ động cơ điện, pin,… cho đến y tế, quốc phòng. Tại Việt Nam, Phó Thủ tướng Chính phủ Trần Hồng Hà ký Quyết định 866/QĐ-TTg phê duyệt Quy hoạch thăm dò, khai thác, chế biến và sử dụng các loại khoáng sản thời kỳ 2021 – 2030, tầm nhìn đến năm 2050; theo đó, đối với đất hiếm, kế hoạch đề ra phát triển ngành công nghiệp khai thác, chế biến và sử dụng khoáng sản đất hiếm một cách đồng bộ, hiệu quả và bền vững. Đối với các doanh nghiệp được cấp phép mới khai thác khoáng sản đất hiếm phải gắn với dự án chế biến đến sản phẩm tối thiểu là tổng các ôxit, hydroxit, muối đất hiếm có hàm lượng TREO ≥ 95%, khuyến khích sản xuất tới nguyên tố đất hiếm riêng rẽ (REO), công nghệ tiên tiến, thiết bị hiện đại, thu hồi tối đa các khoáng sản có ích đi kèm, đảm bảo môi trường, an toàn về phóng xạ.
Theo Cơ quan Khảo sát Địa chất Mỹ (USGS), Việt Nam có trữ lượng đất hiếm lớn thứ hai thế giới – ước tính khoảng 22 triệu tấn chỉ đứng sau Trung Quốc (sản lượng 44 triệu tấn). Hai nơi có trữ lượng lớn nhất tiếp theo là Brazil và Nga. USGS cho biết sản lượng khai thác đất hiếm của nước ta đã tăng lên 4.300 tấn vào năm ngoái từ 400 tấn vào năm 2021.
Kế hoạch khai thác đặt mục tiêu theo các giai đoạn như sau:
- Giai đoạn đến năm 2030: Đẩy mạnh tìm kiếm công nghệ, thị trường khai thác gắn với chế biến sâu khoáng sản đất hiếm tại các mỏ đã cấp phép khai thác như Đông Pao – Lai Châu; Yên Phú – Yên Bái. Dự kiến đầu tư mới dự án khai thác mỏ tại Lai Châu, Lào Cai, Yên Bái. Tổng sản lượng khai thác đạt ≈ 2.020.000 tấn quặng nguyên khai/năm.
- Giai đoạn năm 2031 – 2050: Duy trì hoạt động của các dự án hiện có, đầu tư mở rộng khai thác mỏ Đông Pao và đầu tư mới 3 – 4 dự án khai thác tại Lai Châu, Lào Cai nếu có nhà đầu tư đồng bộ từ thăm dò, khai thác, chế biến gắn với thị trường tiêu thụ sản phẩm. Tổng sản lượng khai thác đạt ≈ 2.112.000 tấn quặng nguyên khai/năm.
Theo kế hoạch, Việt Nam sẽ xem xét xuất khẩu một phần sản lượng tinh chế. Chỉ những công ty khai thác có công nghệ hiện đại và thân thiện với môi trường mới được cấp phép khai thác và chế biến. Ngoài khai thác mỏ, kế hoạch này cũng chỉ ra rằng sẽ tìm cách đầu tư vào các cơ sở tinh chế đất hiếm, với mục tiêu sản xuất 20.000-60.000 tấn oxit đất hiếm (REO) hàng năm vào năm 2030.
Đất hiếm là một nhóm các nguyên tố có ứng dụng trong sản xuất điện tử và pin, khiến chúng trở nên quan trọng đối với quá trình chuyển đổi toàn cầu sang các nguồn năng lượng sạch hơn và trong quốc phòng và đặc biệt quan trọng trong lĩnh vực pin phương tiện/xe điện.
“Việt Nam cũng cần xây dựng một kế hoạch hành động và khung chính sách cụ thể để thực hiện và đạt được quy mô mong muốn“, bà Sunita Dubey, đại diện Quốc gia GEAPP tại Việt Nam khuyến nghị.
</>