Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp ô tô đã và đang chứng kiến sự chuyển mình mạnh mẽ với làn sóng điện hóa phương tiện. Trong đó, xe điện chạy pin (Battery Electric Vehicles - BEV) nổi lên như một biểu tượng của tương lai bền vững, trong khi xe sử dụng năng lượng từ hydro (Fuel Cell Electric Vehicles - FCEV) vẫn nằm ở rìa thị trường. Dù từng được kỳ vọng là giải pháp thay thế xăng dầu hiệu quả, xe hydro vẫn chưa thể cất cánh. Câu hỏi đặt ra là: điều gì đang kìm hãm sự phát triển của loại phương tiện này?
Bài viết sau đây sẽ phân tích sâu sáu nguyên nhân chính khiến xe hydro khó bùng nổ, dù sở hữu những tiềm năng nhất định. Mỗi yếu tố được tiếp cận từ góc nhìn công nghệ, kinh tế, hạ tầng và thị hiếu tiêu dùng — nhằm cung cấp cái nhìn toàn diện, rõ ràng nhưng không quá chuyên môn hóa.
Xe hydro vận hành dựa trên việc tạo điện từ phản ứng hóa học giữa hydro và oxy trong pin nhiên liệu. Tuy nhiên, để có được một kg hydro sẵn sàng sử dụng, cần trải qua một chuỗi dài các bước: sản xuất (thường từ khí tự nhiên hoặc thông qua điện phân nước), vận chuyển, lưu trữ, và cuối cùng là sử dụng trong xe. Mỗi bước đều tiêu tốn năng lượng.
Nếu so sánh trực tiếp, quá trình cung cấp năng lượng cho một chiếc xe điện chạy pin đơn giản hơn nhiều. Năng lượng đi từ lưới điện vào pin xe với mức thất thoát thấp. Trong khi đó, FCEV chỉ đạt hiệu quả chuyển đổi tổng thể khoảng 30-40%, nghĩa là phần lớn năng lượng bị tiêu tán trong quá trình trung gian. Đây là điểm bất lợi lớn khiến xe hydro không hấp dẫn từ góc độ hiệu quả năng lượng.
Dù các hãng sản xuất như Toyota hay Hyundai đã có những nỗ lực đáng kể trong việc hạ giá thành xe hydro, các mẫu xe như Toyota Mirai hay Hyundai Nexo vẫn có giá cao hơn nhiều so với những mẫu xe điện phổ thông. Nguyên nhân nằm ở công nghệ pin nhiên liệu phức tạp, yêu cầu vật liệu hiếm như bạch kim và hệ thống bình chứa áp suất cao rất tốn kém.
Không chỉ vậy, giá nhiên liệu hydro trên thực tế còn cao hơn cả xăng hoặc điện. Tại một số khu vực như California (Mỹ), chi phí để nạp đầy bình hydro có thể lên tới hàng chục đô la Mỹ cho mỗi 100 km di chuyển — cao hơn nhiều lần so với chi phí sạc đầy một chiếc xe điện. Điều này khiến nhiều người mua tiềm năng ngần ngại và khó tiếp cận công nghệ này.
Khác với xe điện có thể được sạc ở nhà, nơi làm việc hoặc các điểm công cộng thông qua mạng lưới điện lưới đã có sẵn, xe hydro đòi hỏi trạm nạp chuyên dụng với công nghệ phức tạp hơn nhiều. Những trạm này không chỉ cần hệ thống nén khí cao áp mà còn phải tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt.
Tính đến hiện tại, số lượng trạm nạp hydro trên toàn thế giới chỉ đạt vài trăm điểm, tập trung chủ yếu ở một số khu vực như Nhật Bản, Hàn Quốc, Đức và bang California (Mỹ). Việc đầu tư mở rộng hệ thống này đòi hỏi chi phí hàng triệu USD cho mỗi trạm — một rào cản rất lớn cho sự lan rộng.
Một trong những điểm quan trọng nhất khi bàn về hydro là nguồn gốc của nó. Có ba loại hydro chính trên thị trường: "xám" (từ khí hóa thạch), "xanh dương" (kết hợp thu giữ carbon), và "xanh lá" (sản xuất từ năng lượng tái tạo). Tuy nhiên, phần lớn hydro sử dụng hiện nay vẫn là loại "xám", đi ngược với mục tiêu giảm phát thải khí nhà kính.
Để sản xuất hydro xanh cần lượng lớn điện năng từ nguồn tái tạo và công nghệ điện phân nước hiệu quả cao. Tuy nhiên, chi phí hiện tại vẫn rất đắt đỏ. Việc chuyển dịch quy mô lớn từ hydro xám sang xanh đòi hỏi sự hỗ trợ mạnh mẽ từ chính phủ, đầu tư công nghệ, và hạ tầng năng lượng mới — những điều chưa được đảm bảo ở hầu hết quốc gia.
Trong khi xe hydro còn đang trong giai đoạn định hình thị trường, thì xe điện đã bứt phá mạnh mẽ với mạng lưới trạm sạc nhanh ngày càng mở rộng, giá pin lithium-ion giảm nhanh, và sự ủng hộ từ chính sách nhà nước.
Hàng loạt hãng xe đã chuyển hẳn sang chiến lược ưu tiên xe điện, điển hình như Tesla, BYD, Volkswagen hay Ford. Điều này tạo ra sự lan tỏa mạnh mẽ về nhận thức và hành vi tiêu dùng. Người dùng ngày càng quen thuộc với xe điện, trong khi xe hydro vẫn được xem là công nghệ thử nghiệm hoặc chỉ dành cho thị trường ngách.
Không ít người tiêu dùng phản ánh rằng việc sở hữu xe hydro đi kèm với nhiều bất tiện không mong muốn: số lượng trạm tiếp nhiên liệu quá ít, thời gian chờ đợi lâu, và các sự cố kỹ thuật trong quá trình nạp nhiên liệu.
Tại Mỹ, nhiều chủ sở hữu Toyota Mirai từng phải chờ nhiều ngày mới có thể tiếp nhiên liệu do hệ thống trạm nạp gặp trục trặc hoặc thiếu nguồn cung. Một số còn gặp hiện tượng đóng băng khí hydro trong ống dẫn khi thời tiết lạnh. Những trải nghiệm không mấy tích cực này làm giảm lòng tin vào sản phẩm và khiến xe hydro càng khó lan rộng.
Tuy chưa đạt được sự phổ biến như xe điện, nhưng xe hydro không hẳn là công nghệ lỗi thời. Trái lại, trong những lĩnh vực như xe tải hạng nặng, vận tải đường dài, hoặc hàng không, nơi yêu cầu thời gian tiếp nhiên liệu nhanh và quãng đường lớn, hydro có thể là giải pháp thay thế đầy tiềm năng.
Để xe hydro có thể bước ra khỏi cái bóng của BEV và định vị được vai trò trong tương lai giao thông, cần có:
Chính sách hỗ trợ mạnh mẽ từ chính phủ các quốc gia.
Đầu tư nghiên cứu giúp giảm giá thành sản xuất hydro xanh.
Mạng lưới trạm nạp mở rộng và hoạt động ổn định.
Truyền thông đúng đắn để nâng cao nhận thức người tiêu dùng.
Hydro chưa thể bùng nổ hôm nay không có nghĩa là nó sẽ không có chỗ đứng ngày mai. Vấn đề chỉ là thời gian, chiến lược và quyết tâm từ cả phía nhà sản xuất lẫn chính phủ.
Bài viết liên quan