Xe điện chạy bằng pin nhiên liệu sẽ bùng nổ hay sụp đổ trong 20 năm tới?
(CLO) Trong khi xe điện chạy pin (BEV) ngày càng đa dạng về mẫu mã, doanh số và hệ thống trạm sạc không ngừng mở rộng, xe điện pin nhiên liệu (FCEV) lại có xu hướng đi lùi.
Năm 2024 đánh dấu năm thứ hai liên tiếp doanh số xe FCEV giảm, trong khi xe thương mại sử dụng công nghệ này vẫn chưa thể bắt kịp BEV, dù sở hữu những ưu thế lý thuyết như thời gian tiếp nhiên liệu nhanh, phạm vi hoạt động dài hơn và khả năng tải trọng lớn hơn.
Hệ thống sạc nhanh DC ngày càng phát triển, cho phép xe điện có thể nạp đủ năng lượng cho hàng trăm km chỉ trong thời gian ngắn. Báo cáo của IDTechEx dự báo chi phí sản xuất pin sẽ tiếp tục giảm, trong khi mật độ năng lượng tăng lên, giúp xe điện có tầm hoạt động dài hơn với giá thành ngày càng cạnh tranh.
Một trong tám xe buýt chạy bằng pin nhiên liệu Ballard trong đội xe của Transport for London. Ảnh: John Li
Trong nghiên cứu "Fuel Cell Electric Vehicles 2025-2045: Markets, Technologies, Forecasts", IDTechEx phân tích liệu cơ hội của xe FCEV trên thị trường xe thương mại có còn tồn tại hay không. Báo cáo cũng đưa ra dự báo chi tiết theo từng khu vực về sản lượng tiêu thụ, quy mô thị trường, nhu cầu pin nhiên liệu và pin lithium-ion của FCEV trong tương lai.
Xe du lịch: Cửa hẹp cho FCEV
Năm 2024, tổng doanh số xe du lịch chạy bằng pin nhiên liệu trên toàn cầu chỉ đạt khoảng 5.000 chiếc, chiếm tỷ lệ rất nhỏ so với thị trường ô tô nói chung. Trong cùng năm, số lượng xe điện chạy pin bán ra vượt mốc 11 triệu chiếc.
Theo phân tích của IDTechEx, tại bang California (Mỹ), chi phí vận hành của Toyota Mirai cao hơn khoảng tám lần so với Tesla Model 3 và gấp ba lần so với xe động cơ đốt trong truyền thống.
Giá hydrogen tại các trạm tiếp nhiên liệu đã tăng vọt lên mức 36 USD/kg trong năm 2024, tăng 120% so với mức trung bình năm 2022. Ngay cả khi giá giảm nhờ trợ cấp nhiên liệu, sự bấp bênh về nguồn cung và giá cả vẫn là rào cản lớn đối với người tiêu dùng.
Tuy nhiên, IDTechEx không cho rằng xe FCEV sẽ hoàn toàn biến mất. Honda đã quay lại thị trường sau ba năm vắng bóng với mẫu CR-V Fuel Cell vào tháng 7/2024, kết hợp cả chế độ lái điện thuần túy có thể sạc bằng nguồn điện ngoài.
Hyundai cũng xác nhận sẽ ra mắt thế hệ mới của Initium FCEV vào nửa đầu năm 2025, trong khi BMW dự kiến thương mại hóa mẫu iX5 Hydrogen vào năm 2028.
Ngoài ra, Honda và Toyota đều tuyên bố thế hệ pin nhiên liệu mới sẽ có mật độ công suất cao hơn, độ bền tốt hơn và chi phí sản xuất thấp hơn. Dựa trên những yếu tố này, IDTechEx dự báo thị trường xe FCEV sẽ tăng trưởng nhưng chỉ giới hạn ở những khu vực có cơ sở hạ tầng trạm tiếp nhiên liệu hydrogen phát triển, với mức giá hợp lý hơn, ưu tiên nguồn hydrogen xanh sản xuất tại chỗ.
Xe thương mại: Động lực lớn hơn cho FCEV
Trong phân khúc xe thương mại, IDTechEx chia thành ba nhóm chính: xe buýt, xe thương mại hạng nhẹ (LCV) và xe tải trung - nặng. Báo cáo "Fuel Cell Electric Vehicles 2025-2045: Markets, Technologies, Forecasts" đã phân tích triển vọng của FCEV trong từng phân khúc dựa trên yếu tố phạm vi hoạt động, ứng dụng thực tế và sự cạnh tranh với các công nghệ khác.
Tương tự xe du lịch, xe thương mại hạng nhẹ thường có nhu cầu về tải trọng và phạm vi hoạt động không quá cao, vốn đã được BEV đáp ứng tốt. Xét về tổng chi phí sở hữu (TCO), xe FCEV trong phân khúc này không có lợi thế về giá mua hay chi phí vận hành.
IDTechEx dự đoán xe tải nhẹ chạy pin nhiên liệu chỉ phù hợp với những khu vực có nguồn cung hydrogen giá rẻ ổn định hoặc nơi lưới điện không đủ mạnh để hỗ trợ hạ tầng sạc nhanh.
Xe buýt chạy pin nhiên liệu vẫn có doanh số thấp, dù Viện Năng lượng Tái tạo Quốc gia Mỹ đã nghiên cứu công nghệ này từ cuối thập niên 1980. Tiềm năng của xe buýt FCEV nằm ở các tuyến đường có cự ly vượt quá phạm vi hoạt động của xe buýt điện chạy pin.
Vì vậy, IDTechEx nhận định phân khúc xe khách đường dài sẽ là mảng có nhiều cơ hội hơn cho xe FCEV. Tuy nhiên, mức độ phổ biến của xe buýt pin nhiên liệu cũng bị giới hạn bởi kích thước bộ pin nhiên liệu khá nhỏ, vốn thường được sử dụng như bộ mở rộng phạm vi hoạt động cho pin lithium-ion chính.
IDTechEx đánh giá cao tiềm năng của xe tải hạng nặng chạy pin nhiên liệu. Các dòng xe tải đường dài có yêu cầu tải trọng lớn và chu kỳ hoạt động khắc nghiệt, vốn là điểm yếu của BEV. Những bộ pin lithium-ion dung lượng lớn cần thiết cho xe tải điện có thể làm giảm đáng kể tải trọng hàng hóa.
Để khắc phục điều này, Liên minh châu Âu đã cho phép xe tải không phát thải có trọng lượng tối đa cao hơn bốn tấn so với giới hạn của xe tải diesel truyền thống.
Bên cạnh đó, công nghệ sạc megawatt (MCS) đang dần được triển khai, cho phép xe tải điện sạc đủ điện cho vài trăm km chỉ trong khoảng 30 phút. Một số mẫu xe tải điện như Tesla Semi hay Windrose Electric Truck cũng đã đạt phạm vi hoạt động trên 600 km, tạo ra áp lực cạnh tranh lớn với xe tải FCEV.
Dù vậy, IDTechEx dự đoán xe tải pin nhiên liệu vẫn có vai trò nhất định trong các chuyến đi dài và tải trọng nặng nhất, chiếm khoảng 20% doanh số xe tải hạng nặng không phát thải vào năm 2045.
Hải Hà (Theo ID Tech Ex)