acecook

Xe điện pin và xe điện hydro: Công nghệ nào sẽ dẫn dắt tương lai?

Công nghiệp năng lượng
03/03/2025 05:15
Mặc dù có rất nhiều sự quan tâm đến xe điện, phần lớn người lái xe vẫn sử dụng xe chạy bằng xăng, khoảng 7% doanh số xe mới trong năm ngoái là xe điện.
aa
Xe điện pin và xe điện hydro: Công nghệ nào sẽ dẫn dắt tương lai?

Dù các chính phủ đã lên kế hoạch loại bỏ động cơ đốt trong, nhưng vẫn không chắc chắn liệu điều này có thực sự xảy ra hay không, có thể sẽ có sự phản đối mạnh mẽ hơn khi đến gần thời điểm đó và người tiêu dùng có thể không muốn thay đổi, mặc dù họ có ý định bảo vệ môi trường.

Vấn đề là những chiếc xe xanh, phần lớn trong số đó sử dụng pin lithium-ion vẫn chưa hoàn hảo như mọi người mong muốn. Ngoại trừ những chiếc siêu xe điện, xe sản xuất đại trà sử dụng pin thường có phạm vi di chuyển hạn chế và thiếu sức mạnh. Đây là vấn đề giống như vài năm trước, khi doanh số xe điện bắt đầu tăng trưởng.

Tăng trưởng của xe điện đã chậm lại một chút, nhưng có thể là vì những tiến bộ công nghệ mà mọi người kỳ vọng và mong muốn chưa xuất hiện. Có thể người tiêu dùng đã quen với việc điện thoại thông minh và máy tính cải tiến mỗi năm và đã kỳ vọng xe điện cũng sẽ làm như vậy – nhưng điều đó chưa xảy ra.

Dù lý do cho sự chậm lại nhẹ trong sự phát triển của xe điện là gì, doanh số thấp có nghĩa là xe điện vẫn chưa chiếm lĩnh thị trường như một số dự đoán, điều này mở ra cơ hội cho các công nghệ thay thế – như pin nhiên liệu hydro vẫn có cơ hội chiếm lĩnh thị phần đáng kể.

Đây vẫn là một thị trường non trẻ ở nhiều khía cạnh và ngay cả những công nghệ hoàn toàn mới cũng vẫn có cơ hội tham gia và tạo dấu ấn. Một số nhà sáng chế nói về các ý tưởng kỳ lạ như xe chạy bằng nước hay động cơ từ trường.

Và rồi có pin kim cương, được cho là có thể hoạt động hàng nghìn năm mà không cần sạc – mặc dù có thể khiến người ta cảm thấy lo lắng về yếu tố hạt nhân trong nó.

Tuy nhiên, chúng ta sẽ tập trung vào hai công nghệ mà hầu hết các công ty ô tô hàng đầu đã đầu tư thời gian và tiền bạc đáng kể.

Sự khác biệt xe điện pin so với xe điện Hydro

Khi ngành công nghiệp ô tô chuyển sang loại bỏ động cơ chạy bằng xăng, hai công nghệ cạnh tranh đã xuất hiện như những giải pháp tiềm năng: xe điện pin (BEVs) và xe điện hydro (FCEVs). Mặc dù cả hai đều được coi là những lựa chọn thân thiện với môi trường hơn so với động cơ đốt trong, chúng hoạt động theo nguyên lý cơ bản khác nhau và có những ưu điểm và thách thức riêng.

Xe điện pin sử dụng pin lithium-ion có thể sạc lại để lưu trữ năng lượng điện, cung cấp nguồn năng lượng cho động cơ điện. Các trạm sạc phục hồi năng lượng cho các pin này, có thể là từ bộ sạc tại nhà hoặc trạm sạc công cộng.

Ngược lại, xe điện hydro sử dụng khí hydro để tạo ra điện thông qua phản ứng hóa học trong một pin nhiên liệu. Phản ứng này tạo ra điện năng cung cấp cho động cơ xe, với sản phẩm phụ duy nhất là nước.

Những lợi thế và hạn chế của xe điện pin (BEVs)

Xe điện pin (BEVs) đã có sự phát triển mạnh mẽ trên thị trường, chủ yếu nhờ vào sự tiện lợi và cơ sở hạ tầng hiện có. Một trong những ưu điểm lớn là xe điện có thể sạc tại nhà, và mạng lưới trạm sạc công cộng đã phát triển khá mạnh ở nhiều quốc gia.

Các nhà sản xuất ô tô lớn như Tesla, Volkswagen và Ford đã đầu tư mạnh vào xe điện, khiến chúng trở thành lựa chọn phương tiện thay thế nhiên liệu phổ biến nhất trên thị trường hiện nay.

Tuy nhiên, xe điện pin vẫn gặp phải một số hạn chế lớn:

  • Phạm vi di chuyển và công suất hạn chế: Mặc dù công nghệ pin đã có những tiến bộ, nhưng nỗi lo lắng về phạm vi di chuyển vẫn là một vấn đề lớn. Thậm chí những chiếc xe điện cao cấp cũng khó có thể đi quá 400-500 km sau một lần sạc, thấp hơn rất nhiều so với xe sử dụng pin hydro hoặc xe xăng.

  • Thời gian sạc lâu: Mạng lưới sạc nhanh giúp cải thiện vấn đề này, nhưng ngay cả những trạm sạc nhanh nhất cũng mất nhiều thời gian hơn so với việc đổ xăng hay nạp hydro.

  • Lo ngại về môi trường: Việc sản xuất pin lithium-ion yêu cầu các kim loại hiếm như lithium, cobalt và nickel, mà việc khai thác chúng tốn rất nhiều năng lượng. Việc xử lý pin cũ cũng là một vấn đề môi trường chưa được giải quyết triệt để.

Pin hydro liệu có phải là lựa chọn ưu việt?

Xe sử dụng pin hydro đang nổi lên như một lựa chọn hấp dẫn, đặc biệt là trong các ứng dụng thương mại và vận tải nặng. Các hãng xe như Toyota, Honda và Hyundai đã đi đầu trong công nghệ pin hydro, phát triển các mẫu xe như Toyota Mirai, Honda Clarity Fuel Cell và Hyundai Nexo. Pin hydro có một số lợi thế:

  • Phạm vi di chuyển lớn và công suất mạnh mẽ: Xe pin hydro có thể di chuyển trên 400-600 km và thời gian tiếp nhiên liệu chỉ mất vài phút, khiến chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho các chuyến đi dài và vận tải hạng nặng.

  • Tác động môi trường thấp hơn: Khi được sản xuất từ các nguồn năng lượng tái tạo, hydro là một nhiên liệu sạch, chỉ thải ra hơi nước khi sử dụng trong pin.

Tuy nhiên, pin hydro cũng gặp phải một số khó khăn lớn trong việc phát triển rộng rãi:

  • Thiếu cơ sở hạ tầng tiếp nhiên liệu: Không giống như mạng lưới trạm sạc cho xe điện đang phát triển mạnh mẽ, các trạm tiếp nhiên liệu hydro còn rất hiếm, hạn chế tính khả thi của xe pin hydro đối với người tiêu dùng.

  • Quá trình sản xuất hydro tốn nhiều năng lượng: Hiện nay, phần lớn hydro được sản xuất từ khí thiên nhiên thông qua một quy trình phát thải CO2, làm giảm tính thân thiện với môi trường của nó.

  • Chi phí cao: Sản xuất, lưu trữ và vận chuyển hydro vẫn tốn kém, khiến cho xe pin hydro trở nên kém hiệu quả về chi phí so với xe điện pin.

Vì sao hydro chưa phổ biến?

Toyota ban đầu kỳ vọng rằng pin hydro sẽ được áp dụng rộng rãi nhanh chóng hơn, nhưng công nghệ này vẫn gặp nhiều khó khăn. Các nhà sản xuất ô tô khác như BMW, Daimler và General Motors cũng đã đầu tư vào công nghệ pin hydro, chủ yếu cho các ứng dụng thương mại và nặng thay vì xe chở khách.

Một phần lý do là sự thiếu hụt cơ sở hạ tầng. Không giống như mạng lưới trạm sạc xe điện đang phát triển nhanh chóng, các trạm tiếp nhiên liệu hydro vẫn còn rất ít, đặc biệt là ở Bắc Mỹ và Châu Âu. Thêm vào đó, nhiều hãng ô tô đang ưu tiên phát triển xe điện pin vì nhu cầu của người tiêu dùng, các ưu đãi từ chính phủ và sự dễ dàng tích hợp công nghệ pin vào lưới điện hiện có.

Tiềm năng phát triển ở các quốc gia giàu hydro

Một số quốc gia có lợi thế tự nhiên trong việc sản xuất hydro. Ví dụ, Iceland có nguồn năng lượng địa nhiệt và thủy điện phong phú, có thể được sử dụng để sản xuất hydro xanh thông qua quá trình điện phân.

Các quốc gia khác như Australia, Canada và một số vùng Trung Đông cũng có tiềm năng phát triển sản xuất hydro quy mô lớn từ nguồn năng lượng tái tạo.

Nhật Bản và Hàn Quốc đặc biệt chủ động trong nghiên cứu và phát triển công nghệ pin hydro và cơ sở hạ tầng, với các sáng kiến do chính phủ hỗ trợ để phát triển mạng lưới trạm tiếp nhiên liệu hydro.

Cũng cần lưu ý rằng có một sự lo ngại lớn trong các vòng chính trị về sự thống trị của Trung Quốc trong việc khai thác lithium, cũng như các khoáng sản hiếm khác cần thiết cho tất cả các loại thiết bị điện tử. Do đó, việc chuyển hướng hoặc ít nhất mở rộng hệ sinh thái hydro có thể giúp giảm bớt sự phụ thuộc vào một quốc gia duy nhất.

Liệu công nghệ pin hydro có lỗi thời?

Mặc dù gặp phải những trở ngại, pin hydro vẫn còn rất nhiều tiềm năng. Mặc dù xe điện pin hiện tại đang chiếm ưu thế trên thị trường xe cá nhân, nhưng xe pin hydro vẫn được xem là một lựa chọn mạnh mẽ cho các ứng dụng thương mại và công nghiệp. Những chiếc xe tải nặng, xe buýt và thậm chí máy bay có thể hưởng lợi từ mật độ năng lượng cao của hydro và khả năng tiếp nhiên liệu nhanh chóng.

Các công ty như Nikola, Hyundai và Daimler đang tích cực phát triển xe tải vận tải sử dụng hydro, điều này có thể làm thay đổi ngành logistics và vận tải.

Pin kim cương mới: Một bước đột phá?

Một trong những phát triển thú vị nhất trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng là sự xuất hiện của pin kim cương. Những chiếc pin này được vận hành bởi chất thải hạt nhân, hiện vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm, hứa hẹn có tuổi thọ cực kỳ dài – có thể kéo dài hàng nghìn năm.

Nếu được thương mại hóa, chúng có thể cách mạng hóa lĩnh vực lưu trữ năng lượng bằng cách cung cấp năng lượng gần như vô hạn, giảm sự phụ thuộc vào cả pin lithium-ion và pin hydro.

Mặc dù pin kim cương hiện chưa phải là một giải pháp khả thi cho các phương tiện, tiềm năng của chúng có thể thay đổi cảnh quan năng lượng trong tương lai dài hạn. Nếu các đột phá trong công nghệ pin mật độ cao, tuổi thọ dài xảy ra, chúng có thể loại bỏ hoàn toàn sự cần thiết của pin hydro.

Tương lai của năng lượng ô tô: Một chiến lược đa công nghệ?

Ngành công nghiệp ô tô hiện đang đứng trước ngã rẽ. Các công ty cần quyết định liệu có nên tập trung vào xe điện pin, pin hydro, hay kết hợp cả hai công nghệ. Với những ưu điểm và nhược điểm của mỗi công nghệ, tương lai có thể không có một giải pháp duy nhất cho tất cả.

Đối với các phương tiện chở khách, xe điện pin có thể tiếp tục chiếm ưu thế nhờ vào các lợi thế cơ sở hạ tầng và chi phí pin giảm dần. Tuy nhiên, pin hydro vẫn có tiềm năng cho giao thông vận tải dài hạn, đội xe thương mại và các ứng dụng cần tiếp nhiên liệu nhanh chóng và mật độ năng lượng cao.

Các nhà sản xuất ô tô có thể bỏ qua công nghệ nào?

Khi các nhà sản xuất ô tô đang chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch, họ cần xem xét tất cả các công nghệ hiện có. Việc chỉ đầu tư vào một giải pháp có thể gặp rủi ro, đặc biệt là khi công nghệ lưu trữ năng lượng vẫn tiếp tục phát triển. Mặc dù xe điện pin đang chiếm ưu thế hiện nay, nhưng pin hydro vẫn có tiềm năng cho các ngành cụ thể, và các công nghệ mới như pin kim cương có thể thay đổi hoàn toàn cục diện.

Hiện tại, các công ty ô tô có lẽ sẽ làm tốt nhất nếu phát triển cả xe điện pin và xe pin hydro, đồng thời theo dõi các đột phá công nghệ mới. Thập kỷ tới sẽ quyết định công nghệ nào cuối cùng trở thành lực lượng thống trị – hoặc liệu nhiều giải pháp có thể đồng tồn tại trong kỷ nguyên giao thông vận tải mới.

Minh Thành (Theo Robotics & Automation News)

tudonghoangaynay.vn
mca
Tin bài khác
Đại hội bất thường Hiệp hội Blockchain Việt Nam: Đổi tên mới, bầu bổ sung nhiều lãnh đạo ngân hàng vào Ban chấp hành

Đại hội bất thường Hiệp hội Blockchain Việt Nam: Đổi tên mới, bầu bổ sung nhiều lãnh đạo ngân hàng vào Ban chấp hành

Việc đổi tên khẳng định cam kết thúc đẩy sự phát triển của Mạng dịch vụ đa chuỗi Blockchain Việt Nam (VBSN), hướng tới hệ sinh thái blockchain toàn diện, bền vững, mang tầm vóc quốc gia.
Cần nhiều giải pháp đồng bộ cho chiến lược đào tạo nhân lực Robot và AI tại Việt Nam

Cần nhiều giải pháp đồng bộ cho chiến lược đào tạo nhân lực Robot và AI tại Việt Nam

Sáng 25/7, Trường Điện - Điện tử, Trường Cơ khí, Trường Công nghệ Thông tin và Truyền thông, Đại học Bách khoa Hà Nội, phối hợp với Hội Tự động hóa Việt Nam, cùng một số doanh nghiệp chế tạo, sản xuất, thiết kế phần mềm Robot trong nước đã tổ chức thành công “Hội thảo về đào tạo nhân lực trong lĩnh vực Robot và Trí tuệ nhân tạo”.
Mô hình YOLOv8 cải tiến để phân loại cá và phát hiện bệnh

Mô hình YOLOv8 cải tiến để phân loại cá và phát hiện bệnh

Phân loại cá và phát hiện bệnh là rất quan trọng đối với nuôi trồng thủy sản bền vững, đòi hỏi các mô hình thị giác chính xác và hiệu quả.
Vinamilk “ Viết tiếp câu chuyện hòa bình” bằng tranh và hành động

Vinamilk “ Viết tiếp câu chuyện hòa bình” bằng tranh và hành động

“Bức tranh nhỏ, nhưng tình cảm thì lớn lắm. Thế hệ sau vẫn nhớ đến chúng tôi, thế là đủ ấm lòng rồi”, thượng sĩ Nguyễn Chí Tường – cựu chiến binh đang điều dưỡng tại Trung tâm Điều dưỡng Thương binh và Người có công Long Đất (xã Long Điền, TPHCM) xúc động chia sẻ khi nhận được bức tranh do chính con em nhân viên Vinamilk vẽ tặng.
Ngân hàng lớn đồng loạt nâng cảnh báo, bảo vệ khách hàng trước lừa đảo trực tuyến

Ngân hàng lớn đồng loạt nâng cảnh báo, bảo vệ khách hàng trước lừa đảo trực tuyến

Trước thực trạng các vụ lừa đảo qua tài khoản ngân hàng diễn ra ngày càng tinh vi, các ngân hàng lớn như Vietcombank, Agribank, MB,... đã đồng loạt cảnh báo tài khoản nghi ngờ lừa đảo ngay trên ứng dụng, giúp khách hàng nhận diện rủi ro và chủ động phòng ngừa ngay từ bước chuyển tiền.
Thị trường chứng khoán ngày 25/7: VN-Index thiết lập kỷ lục mới, vượt mốc 1.531 điểm

Thị trường chứng khoán ngày 25/7: VN-Index thiết lập kỷ lục mới, vượt mốc 1.531 điểm

Phiên giao dịch ngày 25/7/2025 ghi dấu mốc lịch sử của thị trường chứng khoán Việt Nam khi chỉ số VN-Index chính thức xác lập đỉnh cao mới, đóng cửa tại 1.531,13 điểm, vượt qua mức đỉnh cũ 1.528 điểm từng được giữ vững hơn ba năm qua.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 26/7/2025: Tuổi Sửu đón nhận vận may, tuổi Thìn điềm báo tiểu nhân

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 26/7/2025: Tuổi Sửu đón nhận vận may, tuổi Thìn điềm báo tiểu nhân

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 26/7/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Tận dụng kiến trúc mạng nơ-ron sâu biến áp chú ý đa đầu để cải thiện dự báo tốc độ gió

Tận dụng kiến trúc mạng nơ-ron sâu biến áp chú ý đa đầu để cải thiện dự báo tốc độ gió

Năng lượng gió có tiềm năng lớn để phát điện, nhưng tính biến động của nó khiến việc dự báo tốc độ gió chính xác trở nên cần thiết để tích hợp hiệu quả.
SHB hợp tác toàn diện với BSR: Kiến tạo giá trị bền vững

SHB hợp tác toàn diện với BSR: Kiến tạo giá trị bền vững

Ngày 23/7, Ngân hàng TMCP Sài Gòn - Hà Nội (SHB) và CTCP Lọc hóa dầu Bình Sơn (BSR) ký kết thỏa thuận hợp tác toàn diện, đánh dấu bước tiến quan trọng trong mối quan hệ giữa hai doanh nghiệp lớn trong lĩnh vực tài chính – ngân hàng và năng lượng, lọc hóa dầu.
HAuA cùng doanh nghiệp lan tỏa công nghệ cảm biến trong thời đại số

HAuA cùng doanh nghiệp lan tỏa công nghệ cảm biến trong thời đại số

Không chỉ giới thiệu các giải pháp cảm biến hiện đại như LiDAR, RFID, hội thảo chuyên đề do HAuA, Tân Thiên và Pepperl+Fuchs tổ chức còn góp phần thúc đẩy ứng dụng công nghệ 4.0 trong sản xuất và đào tạo tại Việt Nam.
Quảng cáo
moxa