Xe điện chưa phổ biến, nhưng xe chạy bằng hydro đang trở thành một xu hướng lớn.

Thời gian nạp nhiên liệu cho xe hydro chỉ từ 5 đến 10 phút, tương đương với việc nạp xăng. Trong khi bộ sạc nhanh của Tesla cung cấp 80% năng lượng pin trong nửa giờ, BMW i3 hoặc Nissan Leaf cần từ 4 đến 8 giờ để sạc đầy.

Tháng 2 vừa qua, xe buýt chạy bằng hydro được vận hành lần đầu tiên ở thành phố Madrid, Tây Ban Nha. Chủ tịch vùng Madrid, Isabel Díaz Ayuso, nói: 'Hôm nay, một cuộc cách mạng trong giao thông bắt đầu'.

Không chỉ ở Tây Ban Nha, các quốc gia châu Âu khác cũng đang tăng cường nghiên cứu và sản xuất xe chạy bằng hydro. Hàn Quốc cũng đã đưa xe buýt chạy bằng hydro vào hoạt động. Nhật Bản cũng đang triển khai chiến lược 'xã hội hydro' với mục tiêu giảm khí thải, hiện có khoảng 4000 xe chạy bằng hydro ở đất nước này.

Năng lượng sạch trong tương lai

Đại dịch Covid-19 đã tăng nhu cầu sử dụng xe cá nhân ở châu Âu. Trong năm 2021, số lượng xe điện bán ra tại châu Âu đã tăng đáng kể nhờ vào các chính sách hỗ trợ từ chính phủ. Theo dữ liệu từ Hãng Jato Dynamics, trong tháng 11-2021, tỷ lệ xe điện bán ra tại châu Âu đã lên đến 26%, tức là mỗi 4 xe bán ra có 1 xe điện. Do đó, xe điện đã trở thành loại xe bán chạy thứ hai tại châu lục này, trong khi xe diesel chỉ chiếm 18%.

Tuy vậy, xe điện vẫn chưa được xem là giải pháp tốt nhất cho môi trường vì nguồn điện dùng để sạc pin vẫn được tạo ra từ các nhà máy nhiệt điện và khí gas tự nhiên, do đó vẫn gây ra lượng lớn khí CO2. Việc tái chế pin của xe điện cũng gặp nhiều khó khăn và gây ô nhiễm môi trường khi các chất thải độc hại trong pin bị thải ra môi trường.

Xe chạy bằng hydro được xem là giải pháp tốt nhất trong ngành công nghiệp ô tô. Khí hydro tạo ra từ quá trình cháy nổ trong buồng đốt của động cơ đốt trong chỉ tạo ra hơi nước, không gây ra khí thải độc hại.

Quá trình sản xuất hydro xanh không tạo ra khí thải và sử dụng năng lượng mặt trời hoặc gió để tách hydro từ nước. Tuy nhiên, chi phí sản xuất hydro xanh từ nguồn tái tạo vẫn cao và không liên tục từ mặt trời và gió.

Hiện nay, H2 chủ yếu được sản xuất từ than và khí methan, và quá trình điện phân nước cũng được sử dụng mặc dù giá thành cao. Các phương pháp sản xuất này vẫn tạo ra khí CO và CO2, gây ra ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, nhiều quốc gia đang nghiên cứu quy trình sản xuất hydro không tạo ra khí thải để giảm biến đổi khí hậu.

Nạp pin nhanh chóng, công suất lớn

Ngoài việc giải quyết vấn đề môi trường, xe chạy bằng hydro còn có thời gian nạp nhiên liệu nhanh chóng. Bơm hydro chỉ mất từ 5 đến 10 phút, tương đương với việc nạp xăng. Trong khi bộ sạc nhanh của Tesla cung cấp 80% năng lượng pin trong nửa giờ, BMW i3 hoặc Nissan Leaf có thể mất 4 hoặc 8 giờ để sạc đầy. Do đó, đối với người chạy xe đường dài, xe điện vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu.

Về mặt công suất, hydro hoạt động tốt gấp đôi động cơ đốt trong và gấp 6 lần xăng. Pin không có công suất đầu ra cao và phụ thuộc vào hệ thống pin và tốc độ km/h. Để duy trì tuổi thọ pin, người dùng cần điều chỉnh tốc độ ổn định, tránh tăng tốc đột ngột.

Vẫn còn những rào cản

Mặc dù có thời gian nạp pin nhanh chóng và công suất lớn, giá của xe hydro không rẻ. Xe hydro có giá gấp 3 lần xe dầu và gấp đôi xe điện. Hạ tầng sạc hydro chưa đồng bộ. Ở Mỹ, có 20.000 trạm sạc pin điện, trong khi chỉ có 45 trạm sạc hydro chủ yếu ở California.

Việc tách hydro, lưu trữ và vận chuyển khí H2 gặp khó khăn. Chi phí xây dựng hệ thống dẫn khí rất lớn và có nguy cơ rò rỉ gây cháy nổ.

Mặc dù vậy, nhiều quốc gia đang tích cực xây dựng hệ thống dẫn khí Hydro vì tin rằng đây là nguồn năng lượng tương lai. Nhật Bản đã xây dựng chiến lược xã hội hydrogen từ năm 2017 và giới thiệu tàu điện sử dụng hydro. Châu Âu cũng xây dựng đường ống dẫn khí hydro dài 39.700 km kết nối 21 quốc gia, giảm sự phụ thuộc vào khí đốt của Nga.

Khi sản xuất hydro xanh thành công, việc thương mại hóa xe chạy bằng hydro sẽ giảm giá thành. Liệu trong tương lai, xe điện sẽ tiếp tục dẫn đầu thị trường hay các nhà sản xuất như Tesla, Vinfast sẽ tạo ra mẫu xe mới hoặc phải tìm kiếm thị trường khác?