Theo đuổi giấc mơ xe ô-tô động cơ hydro

Tiếp nhiên liệu cho chiếc xe Toyota chạy hydro thử nghiệm. Ảnh: Reuters.

Chiếc Toyota Corolla Sport đầy màu sắc mà Akio Toyoda đã lái quanh Đường đua quốc tế Okayama ở miền tây Nhật Bản hôm 13/11, đúng hôm bế mạc Hội nghị lần thứ 26 Các bên tham gia Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (COP26), được trang bị động cơ GR Yaris đã được chuyển đổi chạy bằng hydro. Việc chế tạo loại động cơ hydro khả thi về mặt thương mại này có thể giữ cho động cơ đốt trong hoạt động trong một thế giới không có carbon.

"Kẻ thù là carbon, không phải động cơ đốt trong. Chúng ta không nên chỉ tập trung vào một công nghệ mà hãy tận dụng những công nghệ mà chúng ta đã có", ông Toyoda cho biết tại đường đua. "Trung hòa carbon không phải chỉ có một sự lựa chọn duy nhất, mà là việc giữ cho các lựa chọn luôn mở".

Sự thúc đẩy mới nhất của Toyota vào công nghệ hydro diễn ra khi nhà sản xuất ô tô lớn nhất thế giới tham gia vào cuộc đua giành thị phần cho xe điện chạy bằng pin (BEV) khi thế giới thắt chặt các quy định về khí thải để đáp ứng cam kết cắt giảm carbon.

Theo Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA), mặc dù vẫn chỉ chiếm một phần nhỏ phương tiện lưu thông trên đường, nhưng lượng đăng ký xe điện toàn cầu vào năm 2020 đã tăng 41% ngay cả khi thị trường xe hơi tổng thể giảm gần 1/6.

Đến năm 2025, Toyota có kế hoạch cung cấp 15 mẫu xe ô-tô điện (EV) và đang đầu tư 13,5 tỷ USD trong hơn một thập kỷ để mở rộng sản xuất pin.

Chiếc xe động cơ hydro thử nghiệm của Toyota lăn bánh trên đường đua quốc tế Okayama ngày 13/11. Ảnh: Reuters.

Không chỉ xe điện mới "xanh"

Tại cuộc họp của COP26 ở Glasgow, sáu nhà sản xuất ô tô lớn, bao gồm General, Ford, Volvo của Thụy Điển và Mercedes-Benz đã ký tuyên bố loại bỏ ô tô chạy nhiên liệu hóa thạch vào năm 2040.

Toyota từ chối tham gia nhóm đó, cho rằng phần lớn thế giới chưa sẵn sàng cho việc chuyển đổi sang xe điện. Một sự vắng mặt đáng chú ý khác là Volkswagen của Đức.

Phó Chủ tịch Toyota Shigeru Hayakawa nói với Reuters trong một cuộc phỏng vấn: “Chúng tôi không muốn bị coi là một nhà sản xuất xe điện, mà là một công ty trung hòa với carbon".

Ông Hayakawa đã ví sự lựa chọn công nghệ mà ngành công nghiệp ô tô phải đối mặt với cuộc cạnh tranh vào cuối thế kỷ 19 giữa loại ô-tô truyền tải điện một chiều với dòng điện xoay chiều. Những rủi ro rất cao.

Ông Takeshi Miyao, một nhà phân tích tại công ty nghiên cứu ngành công nghiệp ô tô Carnorama, cho biết: “Nếu việc áp dụng nhiên liệu không carbon diễn ra nhanh chóng, điều đó có thể khiến thời kỳ bùng nổ xe điện chạy pin đầu tiên kết thúc”.

Ở Nhật Bản, nơi rất khó xảy ra việc sa thải hàng loạt lao động, thì sức hấp dẫn của động cơ hydro sẽ ít gây ra gián đoạn hơn so với việc chuyển đổi hoàn toàn sang xe EV. Hiệp hội các nhà sản xuất ô tô Nhật Bản ước tính ngành công nghiệp ô tô sử dụng 5,5 triệu người lao động.

Mặc dù Toyota và các nhà sản xuất xe hơi khác đang dồn nguồn lực vào việc chế tạo xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro (FCV), nhưng điều này chưa thể hiện rõ việc Toyota có hứng thú với công nghệ động cơ hydro.

Thử thách của công nghệ

Một vấn đề là động cơ hydro không hoàn toàn không có carbon và do đó không thể xếp vào loại không phát thải.

Mặc dù sản phẩm phụ của quá trình đốt cháy hydro và oxy là nước, nhưng một lượng nhỏ kim loại của động cơ cũng bị cháy, dẫn đến phát thải khoảng 2% lượng khí thải so với động cơ xăng. Khí thải cũng chứa các dấu vết của oxit nitơ.

Trong khi đó, việc chế tạo pin ô tô điện có thể vẫn phát thải carbon, nhưng xe điện không gây ô nhiễm khi vận hành.

Những chiếc ô tô chạy bằng hydro cũng cần những bình tích áp cồng kềnh để chứa nhiên liệu. Phần lớn ghế sau và cốp trong chiếc ô tô chạy bằng hydro của Toyota đã bị chiếm dụng để đựng các bình nhiên liệu.

Ông Akio Toyoda sau khi lái thử nghiệm xe ô-tô động cơ hydro của Toyota tại Okayama. Ảnh: Reuters.

Những lo ngại về an toàn khiến các kỹ sư của Toyota phải tiếp nhiên liệu cho chiếc xe cách xa người lái xe.

Những lo ngại như vậy cũng đã khiến việc xây dựng các trạm cung cấp nhiên liệu hydro ở Nhật Bản bị chậm lại, mặc dù chính phủ Nhật Bản ủng hộ loại nhiên liệu vốn được xem là thành phần quan trọng trong hỗn hợp năng lượng trung hòa carbon trong tương lai của đất nước này.

Vào cuối tháng 8, có 154 trạm hydro ở Nhật Bản, thiếu 6 trạm so với những gì chính phủ mong muốn từ cuối tháng 3.

Trong một báo cáo tiến độ công bố trong tháng này, IEA cho biết: “Hydro từ lâu đã được biết đến như một loại nhiên liệu vận tải có hàm lượng carbon thấp tiềm năng, nhưng việc đưa nó vào hỗn hợp nhiên liệu để vận chuyển là rất khó khăn”.

Ngay cả khi có cơ sở hạ tầng nhiên liệu đầy đủ, Toyota vẫn phải xây dựng một phương tiện có thể cạnh tranh về giá cả, phạm vi và chi phí vận hành với xe chạy xăng và xe điện thông thường.

Ông Toyoda từ chối cho biết khi nào hãng Toyota có thể tung ra một chiếc xe thương mại động cơ hydro.