Năng lượng mới đã trở thành hướng phát triển trọng điểm của các thương hiệu ô tô toàn cầu. Ngoài các loại xe năng lượng mới phổ biến trên thị trường, thực tế còn có các loại xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro có thể thực sự đạt được mức phát thải CO2 bằng không.

Mặc dù pin nhiên liệu hydro ít phổ biến hơn nhiều so với xe điện chạy bằng pin lithium. Nhưng công nghệ này đang giành được sự ủng hộ từ các nhà sản xuất ô tô lớn như Toyota hay Honda...

Gần đây, Honda đã công bố kế hoạch sản xuất phiên bản hydro của Honda CR-V bắt đầu từ năm 2024. Không hề kém cạnh, Toyota cũng đã cho ra mắt nguyên mẫu pin nhiên liệu hydro của Toyota Hilux. Sức mạnh của chiếc xe Toyota Hilux mới sẽ được phát triển dựa trên Mirai thế hệ thứ hai và phạm vi di chuyển có thể đạt được là hơn 600 km.

Về bản chất, một chiếc xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro vẫn chạy hoàn toàn bằng điện giống như những chiếc xe ô tô thuần điện. Nhưng cơ chế cung cấp năng lượng của những mẫu xe sử dụng pin nhiên liệu hydro lại có đôi chút khác biệt.

Thay vì sử dụng một bộ pin cồng kềnh, những mẫu xe này sẽ sử dụng các pin nhiên liệu chứa đầy hydro để sản xuất điện, cung cấp năng lượng cho xe.

Những mẫu xe này tạo ra điện năng thông qua phản ứng oxy hóa hydro và oxy để truyền động cho động cơ. Các phương tiện chạy bằng pin nhiên liệu hydro thải ra nước, vì vậy chúng sạch hơn và thân thiện với môi trường hơn. 

Phương pháp này mang lại một số ưu điểm, chẳng hạn như không phải phụ thuộc vào bộ pin có kích thước và trọng lượng lớn. Hydro lỏng có mật độ năng lượng/thể tích cao nên hầu hết các phương tiện sử dụng pin nhiên liệu hydro chỉ cần bổ sung khoảng 5-7 kg hydro lỏng là có thể dễ dàng di chuyển được khoảng 600 km. 

Hơn thế nữa, ưu điểm lớn nhất của loại pin này chính là thời gian tiếp nhiên liệu. Nếu như các mẫu xe điện phổ biến hiện nay phải mất từ 6 đến 8 tiếng để sạc thường và khoảng 30 phút để sạc nhanh, thì pin nhiên liệu hydro có thể nạp đầy hydro chỉ trong vài phút - thời gian có thể tương đương hoặc ngắn hơn so với việc đổ xăng.

Cũng như đồng xu có hai mặt, nhiên liệu hydro cũng sở hữu cả ưu và nhược điểm. Đầu tiên là sự khan hiếm các trạm tiếp nhiên liệu hydro. Theo bản đồ của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, phần lớn các trạm tiếp nhiên liệu hydro tại quốc gia này nằm ở California, và một số nằm rải rác ở bang Washington và Hawaii.

Xe sử dụng pin nhiên liệu hydro thường khó sản xuất hơn xe điện chạy bằng pin lithium vì công nghệ đằng sau chúng phức tạp hơn. Theo Hội đồng kinh doanh hydro California, giá nhiên liệu hydro cũng đắt hơn so với xăng và năng lượng truyền thống.

Ngoài ra còn có một số lo ngại về việc sử dụng hydro vì nó là chất dễ cháy, khó bảo quản và khó vận chuyển hơn các loại nhiên liệu truyền thống. Tuy nhiên, ở thời điểm hiện tại, các loại xe sử dụng năng lượng này luôn có thùng nhiên liệu hydro đạt tiêu chuẩn an toàn khắt khe.

Ví dụ, thùng nhiên liệu của Toyota Mirai có thể hấp thụ năng lượng va chạm tốt gấp 5 lần so với thép và có các cảm biến có thể ngăn dòng chảy của hydro.

Trên thực tế, giá hydro cao hơn giá nhiên liệu truyền thống và các trạm tiếp nhiên liệu hydro còn chưa phổ biến. Việc mua một chiếc xe chạy bằng nhiên liệu hydro cũng theo đó mà phải đối mặt với tình trạng khó hoặc không có hydro để tiếp nhiên liệu.

Tuy nhiên, với sự phát triển và tăng trưởng của ngành năng lượng hydro, giá hydro lỏng sẽ giảm dần trong tương lai.

Honda cho biết mẫu xe CR-V chạy bằng hydro của họ sẽ được tung ra thị trường vào năm 2024. Trước đó, Honda đã cho ra mắt một mẫu xe chạy bằng hydro có tên là Clarity, nhưng nó đã bị ngừng sản xuất vào năm 2021.

Mặt khác, Toyota đã ra mắt mẫu sedan cỡ trung Mirai vào tháng 12 năm 2021 với giá khởi điểm 49.500 USD (gần 1,2 tỷ VNĐ) và hiện đã lên đến phiên bản 2023.

Loại xe điện chạy bằng nhiên liệu hydro duy nhất của Hyundai hiện có trên thị trường là Hyundai Nexo, loại xe này vẫn được tiếp tục cập nhật từ khi ra mắt vào tháng 12 năm 2018 và vẫn có người mua.

Bên cạnh CR-V chạy bằng hydro của Honda, Hilux thế hệ mới của Toyota, BMW cũng chuẩn bị tham gia thị trường xe nhiên liệu hydro với mẫu iX5 Hydrogen.

Nhà sản xuất ô tô Đức xác nhận rằng họ đang hợp tác với Toyota để sản xuất xe điện chạy bằng pin nhiên liệu hydro, với kế hoạch phát hành một chiếc sớm nhất là vào năm 2025. 

Đồng thời Land Rover, Mercedes-Benz và Volkswagen cũng đang phát triển những mẫu xe tương ứng chạy bằng pin nhiên liệu hydro.

Theo "Kế hoạch trung và dài hạn để phát triển ngành năng lượng hydro (2021-2035)" của Trung Quốc, đến năm 2025, một chuỗi cung ứng năng lượng hydro và hệ thống công nghiệp tương đối hoàn chỉnh sẽ được thiết lập ban đầu ở quốc gia này.

Theo đó số lượng xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro sẽ vượt quá 80.000 chiếc trong tương lai. Ngoài ra, Hiệp hội kỹ sư ô tô Trung Quốc dự đoán rằng vào năm 2030, giá trị đầu ra của ngành công nghiệp phương tiện chạy bằng năng lượng hydro tại quốc gia này dự kiến sẽ vượt mốc nghìn tỷ nhân dân tệ.

Đây cũng  là một trong những lý do quan trọng khiến các thương hiệu ô tô của Trung Quốc đang thúc đẩy mạnh việc phát triển các phương tiện chạy bằng pin nhiên liệu hydro.

Hiện tại, xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro của Trung Quốc vẫn đang trong giai đoạn đầu thương mại hóa và số xe lăn bánh mới trên dưới 10.000.

Guotai Junan và các tổ chức khác trước đây đã phân tích rằng với hiệu ứng quy mô do tiến bộ công nghệ và doanh số bán hàng tăng lên, chi phí của các phương tiện chạy bằng pin nhiên liệu hydro dự kiến sẽ tiếp tục giảm, kích thích nhu cầu mua sắm.

Mặc dù pin nhiên liệu hydro có thể tạo ra chỗ đứng riêng trong thế giới xe điện, nhưng trong tương lai gần, chúng có thể sẽ chưa phát triển mạnh như các mẫu xe sử dụng pin lithium hiện tại. Tuy nhiên, các nhà sản xuất ô tô vẫn kỳ vọng rằng chúng có thể mang lại thành công lớn.