Vì lý do này xe điện sẽ bùng nổ chỉ trong vài năm nữa

Tại nhà máy đặt tại Sunderland (Anh) của Nissan, người công nhân đang chăm chú làm công việc lắp ráp những bình chứa nhiên liệu vào khung gầm của những chiếc Qashqais – mẫu crossover được ưa chuộng nhất của hãng và cũng được sản xuất nhiều nhất. Nhưng bên cạnh đó, trong dây chuyền sản xuất của Nissan còn có 1 thứ khác: mẫu xe điện có tên gọi Leaf. Người công nhân thay đổi nhịp điệu để gắn 1 bộ pin lithium-ion vào sàn xe. Được trợ giúp bởi những cánh tay robot ở xung quanh, các động tác của anh thuần thục đến mức gần như không có sự ngắt quãng nào khi chuyển từ động cơ đốt trong sang chiếc xe chạy bằng điện có gắn pin sạc.

Tuy nhiên, chỉ mới đây thôi nhiều người vẫn cho rằng còn lâu sự chuyển đổi ấy mới diễn ra. Động cơ đốt trong vẫn là thứ đã tiếp sức cho các loại phương tiện ở cả trên đất liền và trên biển trong suốt 100 năm qua. Dù Leaf là chiếc xe điện bán chạy nhất trên thế giới hiện nay, nhà máy ở Sunderland (cũng là nhà máy ô tô lớn nhất nước Anh) chỉ xuất xưởng 17.500 chiếc trong năm ngoái, quá khiêm tốn so với con số 310.000 chiếc Qashqais. Và, Qashqais mang về lợi nhuận trong khi trên mỗi chiếc Leaf được bán ra Nissan đều bị lỗ.

Năm ngoái có khoảng 750.000 chiếc xe điện được bán ra trên toàn thế giới, chiếm chưa đến 1% tổng số xe mới. Năm 2011, Carlos Ghosn, người đứng đầu liên doanh Renault-Nissan, đã hào hứng dự đoán đến năm 2016 chỉ riêng liên doanh này sẽ bán được gấp đôi con số đó. Dự báo này không trở thành hiện thực nhưng niềm tin về tương lai của xe điện đang trở nên mạnh mẽ hơn bao giờ hết với Model 3 của Tesla hay Chevrolet Bolt của General Motors.

Nissan cũng sẽ tung ra mẫu Leaf cải tiến trong tháng 9. Khả năng sản xuất cả xe điện và xe chạy bằng xăng trên cùng 1 dây chuyền như ở Sunderland sẽ giúp tăng khả năng bành trướng của xe điện.

Dự báo về số xe điện bán ra

Nhiều chuyên gia dự báo rằng chỉ sau vài năm nữa chi phí để sở hữu và lái 1 chiếc xe điện sẽ sớm ngang bằng với xe chạy bằng xăng, dẫn đến doanh số xe điện bán ra bùng nổ vào năm 2020 và đến năm 2030 xe điện sẽ chiếm ưu thế. Trung Quốc, nơi chiếm gần một nửa số xe điện được bán ra trong năm ngoái, mới đây đã công bố dự định cấm hoàn toàn xe chạy bằng xăng dầu trong tương lai gần và đặt tham vọng đến năm 2020 sẽ có 2 triệu chiếc ô tô điện và ô tô hybrid chạy trên đường.

Hãng tư vấn Bloomberg New Energy Finance cũng lưu ý rằng các công ty dầu mỏ đã đồng loạt nâng con số dự báo về xe điện. OPEC dự đoán đến năm 2040 sẽ có 266 chiếc ô tô điện và ô tô hybrid chạy trên đường. Anh và Pháp đặt mốc 2040 sẽ cấm toàn bộ ô tô phụ thuộc hoàn toàn vào động cơ đốt trong.

Cách đây chỉ 26 năm, những cục pin lithium-ion đầu tiên được bán ra thị trường (trong những chiếc máy thu hình CCD-TR1 của Sony). Sản phẩm này thực sự đã trở thành 1 cú “hit”. Sau đó pin lithium-ion được sử dụng rộng rãi trong máy tính, điện thoại và nhiều thiết bị điện tử khác. Nhu cầu về pin lithium-ion tăng lên chóng mặt.

Năm ngoái, tổng số pin lithium-ion được sản xuất đã tạo ra tới khoảng 45 gigawatt giờ (để dễ hình dung thì nếu sử dụng tất cả số pin này cùng 1 lúc có thể cung cấp điện liên tục cho toàn nước Anh trong 1 giờ 20 phút). Số pin cho xe điện chỉ bằng một nửa, nhưng Sam Jaffe, chuyên gia tại hãng tư vấn Cairn ERA, dự báo nhu cầu về pin cho xe điện sẽ nhanh chóng tăng vọt trong năm tới, tạo ra 1 bước ngoặt cho ngành này.

5 nhà sản xuất pin lithium-ion hàng đầu gồm Panasonic (Nhật Bản), LG Chem và Samsung SDI của Hàn Quốc, BYD và CATL của Trung Quốc đều đang có kế hoạch đến năm 2020 sẽ tăng công suất gần gấp 3 lần. Nhà máy gigafactory mà Tesla đang cùng với Panasonic xây dựng ở bang Nevada có công suất dự kiến đạt 4 GWh mỗi năm.

Và nhà máy gigafactory không chỉ làm ra pin dùng cho xe điện. Khi nghe tin tức về tình trạng mất điện trên diện rộng ở Nam Australia, Elon Musk dã viết lên Twitter rằng đến cuối năm nay Tesla có thể cung cấp đủ pin để đảm bảo chắc chắn rằng mạng lưới điện ở đây không bao giờ gặp sự cố. Tại nhà máy gigafactory, mọi người đang hối hả làm việc để giúp ông chủ của họ giữ đúnglời hứa.

Cơ hội để thay đổi

Tất cả các nhà sản xuất chính trên thị trường pin lithium-ion đều đang có kế hoạch tăng công suất bởi vì chi phí cho mỗi đơn vị đang giảm xuống rất nhanh. Nếu như năm 2010, giá 1 cell pin lithium-ion là hơn 1.000 USD/kWh thì năm ngoái giá đã giảm xuống chỉ còn 130 – 200 USD. GM cho biết hãng đang trả 145 USD/kWh cho LG Chem cho những viên pin tạo thành cục pin lắp trong xe Bolt. Tesla cũng cho biết giá pin của Model 3 đang rẻ hơn. Giá pin giảm còn cho phép đầu tư nhiều hơn vào công tác R&D cho ra các loại pin khỏe hơn và bền hơn.

Dẫu vậy, giá pin giảm cũng tạo ra 1 hệ lụy không mong muốn. Theo Cairn, năm ngoái công suất sản xuất pin lithium-ion đã vượt quá 30% so với nhu cầu. Cả ERA và BNEF đều nói rằng các nhà sản xuất pin đang thua lỗ hoặc chỉ kiếm được lợi nhuận rất nhỏ trên mỗi viên pin dùng trong xe điện mà họ sản xuất ra. Tuy nhiên các hãng vẫn tăng công suất bởi họ muốn hi sinh lợi nhuận để giành giật thị phần.

Trong khi giá pin giảm thì giá các kim loại được dùng để sản xuất chúng như lithium hay cobalt đã tăng vọt. Kể từ năm 2015, giá lithium đã tăng gấp 4. Giá cobalt tăng hơn gấp đôi trong cùng kỳ. Giá nickel cũng tăng mạnh.

Lithium là loại tài nguyên dễ kiếm và dễ khai thác. Tháng 7 vừa qua, SQM, công ty đến từ Chile hiện đang là công ty khai thác lithium lớn nhất thế giới, cho biết hãng vừa đầu tư 110 triệu USD vào 1 dự án liên kết với Tây Australia. Công việc khai thác cobalt thì khó khăn hơn không chỉ bởi vì nguồn cung khan hiếm hơn mà vì những mỏ cobalt ở Congo đang bị chỉ trích vì lạm dụng lao động trẻ em. Mới đây LG Chem đã tuyên bố họ đang cố gắng giảm hàm lượng cobalt trong các viên pin mà không làm ảnh hưởng đến công suất.

Các hãng pin đồng loạt tăng công suất dự kiến

Một trong những lý do khác khiến các nhà sản xuất pin vẫn tự tin vào tương lai dù giá nguyên liệu đầu vào tăng cao là bởi vì ở thời điểm hiện tại họ hầu như không có đối thủ cạnh tranh sau hàng thập kỷ phát triển với công nghệ ngày càng tinh vi và phức tạp. Theo Kenan Sahin, lãnh đạo của CAMX Power, 1 công ty Mỹ chuyên cung cấp các nguyên liệu sản xuất cực âm, cho rằng độ bền và tính an toàn của công nghệ pin lithium-ion ngày nay là kết quả của quá trình điều chỉnh không ngừng nghỉ chứ không phải “khoảnh khắc eureka”.

Hiện nay loại cell pin được sử dụng phổ biến nhất có tên gọi 18650, dài 65mm, đường kính 18mm và có mật độ năng lượng 250 watt giờ trên mỗi kg. Xăng có mật độ năng lượng lớn hơn gấp 50 lần nhưng pin có thể tích trữ số năng lượng lớn gấp hàng trăm hoặc hàng nghìn lần.

Tesla và Panasonic đang phát triển 2170, loại cell pin có kích thước lớn hơn một chút được Musk cho là sẽ có mật độ năng lượng lớn nhất trên thị trường. Tesla cũng khẳng định mẫu xe Model 3 sẽ có giá chỉ bằng một nửa so với các mẫu trước đó, đồng thời Tesla sẽ tung ra số lượng khổng lồ 500.000 chiếc trong năm 218.

Hiện nay có rất nhiều yếu tố cho thấy thị trường xe điện sắp cất cánh. Chắc chắn là chúng sẽ ngày càng tốt hơn và rẻ hơn. Nhưng vẫn còn tồn tại một số vấn đề, đặc biệt là chuyện sạc. Ở Anh, 43% người sử dụng xe điện không thể tìm được chỗ đậu xe trên các phố ngang và cũng không thể sạc xe tại nhà. Để giải quyết vấn đề này, các hãng đang xây dựng những trạm sạc nhanh tương tự như các cây xăng. Liệu những cơ sở vật chất như vậy có phát triển đủ nhanh để đáp ứng tham vọng bùng nổ của ngành hay không vẫn là 1 câu hỏi còn bỏ ngỏ.