Trong bối cảnh chuyển dịch năng lượng toàn cầu được định hình bởi báo cáo về các ý tưởng đột phá năm 2023, công nghệ pin Lithium-Air (Li-air) hay còn gọi là pin Liti-không khí đang nổi lên như một ứng viên sáng giá nhất để thay thế hoàn toàn nhiên liệu hóa thạch. Chúng tôi nhận định rằng sự thành bại của công nghệ này sẽ vẽ lại bản đồ năng lượng thế giới, tác động trực tiếp đến chiến lược của các cường quốc như Mỹ, Trung Quốc, EU và mở ra những ngách thị trường mới cho các quốc gia đang phát triển như Việt Nam.
Xét trên bình diện quốc tế, cuộc đua làm chủ công nghệ Li-air đang diễn ra khốc liệt. Mỹ và các nước EU đang tập trung nguồn lực khổng lồ vào nghiên cứu vật liệu cơ bản để giải quyết các thách thức kỹ thuật cốt lõi như sự hình thành liti peroxide (Li2O2) gây tắc nghẽn cực âm và hiện tượng ăn mòn do hơi nước và CO2. Các phòng thí nghiệm quốc gia và các tập đoàn công nghệ tại đây đang nắm giữ phần lớn bằng sáng chế về chất điện phân bền vững và màng lọc khí nạp. Trong khi đó, Trung Quốc lại tiếp cận theo hướng chuẩn bị hạ tầng sản xuất quy mô lớn và kiểm soát chuỗi cung ứng Liti kim loại, sẵn sàng thương mại hóa ngay khi công nghệ đạt độ chín. Liên bang Nga, dù tập trung vào năng lượng truyền thống, cũng đang bắt đầu quan tâm đến Li-air cho các ứng dụng quân sự và hàng không vũ trụ do đặc tính trọng lượng siêu nhẹ của nó.
Đối với Việt Nam, câu hỏi đặt ra là liệu chúng ta có thể làm chủ hay tham gia vào chuỗi giá trị của công nghệ tiên tiến này hay không. VBC đánh giá thẳng thắn rằng khả năng Việt Nam tự phát triển công nghệ lõi (core technology) của pin Li-air từ con số không là bất khả thi trong ngắn hạn và trung hạn. Rào cản về khoa học vật liệu nano, công nghệ màng lọc phân tử và hóa học điện cực là quá lớn. Tuy nhiên, Việt Nam hoàn toàn có thể tham gia vào hệ sinh thái Li-air thông qua chiến lược “đứng trên vai người khổng lồ” với các hướng đi cụ thể sau:
- Phát triển hệ thống quản lý khí nạp (Air Management System): Khác với pin kín, pin Li-air cần “thở” oxy tinh khiết từ không khí. Do đó, hệ thống lọc loại bỏ hơi nước (H2O) và CO2 là thành phần sống còn. Việt Nam có nền tảng công nghiệp cơ khí và nhựa kỹ thuật khá tốt, hoàn toàn có thể hợp tác chuyển giao công nghệ để sản xuất các module lọc khí và màng bán thấm này. Đây là ngách phụ trợ nhưng chiếm tỷ trọng giá trị không nhỏ trong bộ pin.
- Sản xuất hệ thống quản lý pin (BMS) thông minh: Do cơ chế phản ứng hóa học của Li-air phức tạp hơn nhiều so với Li-ion, nó đòi hỏi thuật toán điều khiển cực kỳ chính xác để quản lý quá trình tạo và phân hủy Li2O2. Với lực lượng kỹ sư phần mềm hùng hậu, Việt Nam có thể tập trung phát triển phần mềm nhúng và bo mạch điều khiển cho BMS. Các tập đoàn công nghệ lớn trong nước hoàn toàn đủ năng lực để thiết kế các giải pháp này mà không cần đầu tư quá nhiều vào nhà xưởng phần cứng.
- Ứng dụng tích hợp lưới điện: Trước khi có thể thu nhỏ để lắp lên ô tô, pin Li-air sẽ được ứng dụng cho lưu trữ tĩnh tại các trang trại năng lượng tái tạo. Việt Nam, với quy hoạch điện VIII và sự bùng nổ của điện gió, điện mặt trời, là thị trường thử nghiệm lý tưởng. Các doanh nghiệp năng lượng Việt Nam có thể đóng vai trò là đơn vị tích hợp hệ thống, nhập khẩu cell pin Li-air và kết hợp với hệ thống biến tần, khung giá đỡ trong nước để tạo thành các trạm lưu trữ quy mô lớn.
- Tham gia chuỗi cung ứng vật liệu phụ trợ: Mặc dù không sản xuất được Liti kim loại tinh khiết, Việt Nam có thể tham gia cung cấp vật liệu cho cực âm xốp (thường làm từ carbon dẫn điện). Ngành công nghiệp hóa chất trong nước có thể nghiên cứu chế tạo các vật liệu carbon xốp từ nguồn nguyên liệu sinh khối sẵn có hoặc tham gia khâu tái chế pin để thu hồi vật liệu quý.
Để hiện thực hóa các tiềm năng trên, VBC khuyến nghị các doanh nghiệp Việt Nam cần chủ động tìm kiếm đối tác ngay từ bây giờ. Chúng tôi cung cấp các dịch vụ tư vấn chiến lược chuyên sâu để hỗ trợ quá trình này. Cụ thể, VBC thực hiện dịch vụ Săn tìm công nghệ, giúp xác định các startup hoặc viện nghiên cứu tại Mỹ và Châu Âu đang nắm giữ các bằng sáng chế Li-air có khả năng thương mại hóa cao nhất để kết nối đầu tư hoặc mua bản quyền.
Bên cạnh đó, VBC hỗ trợ các doanh nghiệp xây dựng báo cáo khả thi (Feasibility Study) cho việc thiết lập nhà máy lắp ráp pin thế hệ mới tại các khu công nghiệp công nghệ cao, tận dụng các ưu đãi thuế quan. Chúng tôi cũng tư vấn cho các cơ quan hoạch định chính sách về việc xây dựng khung pháp lý thử nghiệm (sandbox) cho các công nghệ lưu trữ mới, giúp rút ngắn thời gian đưa sản phẩm ra thị trường. Với mạng lưới đối tác toàn cầu, chúng tôi có thể hỗ trợ đàm phán các hợp đồng chuyển giao công nghệ (TOT) đảm bảo quyền lợi tối đa cho doanh nghiệp Việt Nam, tránh bẫy phụ thuộc công nghệ lâu dài.