Hai trụ cột công nghệ định hình ngành ô tô không phát thải

Công nghệ động cơ điện và nhiên liệu hydro là hai trụ cột bổ trợ trong quá trình chuyển đổi xanh của ngành ô tô.

Hai công nghệ then chốt của giao thông xanh

Công nghệ xe điện (EVs) sử dụng mô-tơ điện làm nguồn truyền động chính, chuyển hóa năng lượng từ pin thành cơ năng với hiệu suất cao và không phát thải trực tiếp trong quá trình vận hành. Nhờ cấu trúc đơn giản, chi phí vận hành thấp và khả năng tận dụng nguồn điện tái tạo, EVs đang trở thành lựa chọn phổ biến trong giao thông đô thị. Sự phát triển của pin lithium-ion, công nghệ sạc nhanh và hệ thống quản lý năng lượng đã góp phần nâng cao đáng kể phạm vi hoạt động và tính ổn định của phương tiện.

TS. Vũ Anh Trọng

Trong khi đó, công nghệ xe điện sử dụng pin nhiên liệu hydro (FCEVs) hoạt động dựa trên phản ứng giữa hydro và oxy để tạo ra điện năng, với sản phẩm phụ duy nhất là hơi nước. Ưu điểm nổi bật của FCEVs là khả năng di chuyển quãng đường dài, thời gian nạp nhiên liệu nhanh và phù hợp với các phương tiện tải nặng hoặc vận tải đường dài. Đặc biệt, khi sử dụng hydro xanh, công nghệ này gần như không phát thải carbon, mở ra tiềm năng lớn cho giao thông không phát thải trong tương lai.

Theo cách tiếp cận đánh giá vòng đời (LCA), phát thải carbon của một phương tiện không chỉ đến từ quá trình vận hành, mà còn bao gồm toàn bộ các giai đoạn như sản xuất, cung cấp nhiên liệu và xử lý sau sử dụng. Trong đó, xe chạy xăng, dầu phát thải trực tiếp từ quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch, còn xe điện phát sinh phát thải gián tiếp phụ thuộc vào cơ cấu nguồn điện.

Đáng chú ý, quá trình sản xuất pin lithium-ion cho xe điện chiếm tỷ trọng phát thải đáng kể, cho thấy việc chuyển đổi sang EVs chỉ thực sự hiệu quả khi đi kèm với nguồn điện sạch. Tương tự, hiệu quả môi trường của FCEVs phụ thuộc lớn vào phương thức sản xuất hydro, trong đó hydro xanh là yếu tố quyết định để đạt mục tiêu phát thải thấp.

Các phân tích cho thấy EVs và FCEVs không thay thế mà bổ trợ cho nhau trong chiến lược giảm phát thải của ngành ô tô. EVs phù hợp với phương tiện cá nhân và giao thông đô thị nhờ hiệu suất cao và chi phí hợp lý, đặc biệt khi hạ tầng sạc ngày càng được mở rộng. Trong khi đó, FCEVs lại phát huy ưu thế trong vận tải đường dài, logistics và các phương tiện tải trọng lớn.

Từ đó, mô hình "giải pháp kép" (kết hợp phát triển đồng thời hai công nghệ) được đánh giá là hướng đi tối ưu, vừa đáp ứng đa dạng nhu cầu vận tải, vừa tối đa hóa hiệu quả giảm phát thải carbon. Điều kiện tiên quyết là phải song hành với phát triển nguồn điện tái tạo và hydro xanh.

Lộ trình chính sách cho Việt Nam

Theo số liệu giai đoạn 2024-2025, giao thông đường bộ tại Việt Nam tiêu thụ hơn 95% năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch, phát thải khoảng 45-50 triệu tấn CO₂ mỗi năm. Sự gia tăng nhanh của phương tiện cá nhân đang làm gia tăng áp lực lên môi trường đô thị và sức khỏe cộng đồng.

Nếu không có giải pháp hiệu quả, lượng phát thải từ lĩnh vực này có thể tăng lên gần 90 triệu tấn CO₂ vào năm 2030. Trong khi đó, trên phạm vi toàn cầu, giao thông chiếm khoảng 15-23% tổng phát thải khí nhà kính, thúc đẩy nhiều quốc gia đẩy nhanh lộ trình chuyển đổi sang phương tiện không phát thải nhằm đạt mục tiêu Net Zero vào giữa thế kỷ.

Để triển khai hiệu quả mô hình "giải pháp kép", qua quá trình quan sát và nghiên cứu, xin đề xuất lộ trình 3 giai đoạn.

Giai đoạn 2025-2027 tập trung hoàn thiện khung pháp lý và hình thành thị trường ban đầu. Nhà nước cần duy trì các chính sách ưu đãi cho xe điện, đồng thời thí điểm triển khai FCEVs tại một số hành lang vận tải trọng điểm và xây dựng tiêu chuẩn an toàn cho hạ tầng sạc, trạm hydro.

Giai đoạn 2030-2040 hướng tới mở rộng hạ tầng và nội địa hóa công nghệ. Việc phát triển các cụm công nghiệp sản xuất pin, mô-đun điện, bình chứa hydro và pin nhiên liệu sẽ đóng vai trò then chốt. Đồng thời, cần mở rộng ứng dụng EVs và FCEVs trong giao thông công cộng, đi kèm cơ chế tái chế bắt buộc để đảm bảo tính bền vững.

Giai đoạn 2040-2050 là thời kỳ thương mại hóa toàn diện và tích hợp hệ sinh thái giao thông phát thải thấp. Chính sách định giá carbon, phát triển năng lượng tái tạo, lưu trữ năng lượng và hợp tác quốc tế về công nghệ sẽ là nền tảng để Việt Nam tiến tới mục tiêu trung hòa carbon.

Công nghệ động cơ điện và nhiên liệu hydro là hai trụ cột bổ trợ trong quá trình chuyển đổi xanh của ngành ô tô. Nếu EVs là giải pháp hiệu quả cho đô thị, thì FCEVs lại mở ra hướng đi cho vận tải đường dài và tải trọng lớn.

Đối với Việt Nam, việc kết hợp phát triển hai công nghệ này không chỉ giúp giảm phát thải, mà còn tạo cơ hội xây dựng hệ sinh thái giao thông hiện đại, bền vững. Thành công của lộ trình này phụ thuộc vào sự đồng bộ của chính sách, hạ tầng, công nghệ và hợp tác quốc tế, qua đó góp phần hiện thực hóa mục tiêu trung hòa carbon vào năm 2050".