Lý do Mỹ đi sau trong cuộc đua pin xe điện

Trên một dải đất nông nghiệp dài gần 5 km ở tây nam Michigan (Mỹ), Ford Motor đang xây dựng một nhà máy sản xuất pin. Công nghệ để Ford sản xuất pin ổn định, giá rẻ lại đến từ công ty Amperex (CATL) của Trung Quốc, nhà sản xuất pin lớn nhất thế giới.

Thỏa thuận của Ford với gã khổng lồ Trung Quốc là phi vụ gây nhiều tranh cãi, với khoản đầu tư 3,5 tỷ USD vào một nhà máy rộng 762.000 m2, tạo ra hàng nghìn việc làm mới và khả năng sản xuất đủ pin hàng năm để cung cấp năng lượng cho 400.000 phương tiện. Nhà máy này dự kiến đi vào hoạt động kể từ năm 2026.

Tuy nhiên, Bloomberg cho rằng đây là một “khoảnh khắc trớ trêu” của nước Mỹ khi phải cần đến công nghệ từ Trung Quốc.

Mỹ từng đi đầu về pin xe điện

Vào giữa những năm 1990, một hợp chất có tên là lithium iron phosphate (LFP), hóa chất chính được CATL và hầu hết công ty sản xuất pin ở Trung Quốc sử dụng, đã được các nhà khoa học tại Đại học Texas phát hiện. Vài năm sau đó, hợp chất này được công ty khởi nghiệp A123 System ở Watertown, Massachusetts thương mại hóa.

Năm 2009, A123 được chính quyền cựu Tổng thống Barack Obama đầu tư hàng trăm triệu USD với hy vọng sẽ giúp khởi động việc sản xuất ôtô điện tại Mỹ. Tuy nhiên, mọi chuyện không diễn ra thuận lợi.

Tại thời điểm đó, nhu cầu về xe điện chưa được kiểm chứng. Ngoài ra, các công ty sản xuất phương tiện cũng không muốn mạo hiểm khi dựa vào một công ty mới khởi nghiệp.

Đội ngũ sáng lập của công ty A123 từng là niềm kỳ vọng của Mỹ. Ảnh: Rick Friedman/Corbis.

Đến năm 2012, công ty A123 đã nộp đơn xin phá sản và trở thành biểu tượng của sự lãng phí. Nó cũng thường được nhắc đến cùng lúc với Solyndra, nhà sản xuất tấm pin mặt trời ở California đã nộp đơn xin phá sản vào năm 2011 sau khi nhận được bảo lãnh khoản vay liên bang trị giá nửa tỷ USD.

Dave Vieau, cựu Giám đốc điều hành của A123, vẫn nhiều lần được bắt gặp vẫy tay chào mọi người khi họ biết ông điều hành công ty. “Anh là gã A123 đã ăn cắp tất cả tiền của chính phủ” là câu nói mà Vieau thường xuyên nhận được.

Gần 30 năm sau khi phát hiện ra LFP, Mỹ vẫn đang nỗ lực xây dựng chuỗi cung ứng pin của riêng mình. Trong khi đó, một trong những công ty phụ tùng ôtô lớn nhất của Trung Quốc đã mua A123 sau khi phá sản. Vào năm 2013, chính phủ Trung Quốc cũng bắt đầu thực hiện kế hoạch xây dựng thị trường xe điện nội địa với tốc độ chóng mặt.

Sau một thập kỷ, Trung Quốc chiếm 58% doanh số bán xe điện của thế giới và 83% tổng sản lượng pin lithium-ion, theo Bloomberg. Các chuyên gia trong ngành cho biết ngay cả khi tất cả chính sách về khí hậu của Tổng thống Joe Biden đều thành công, Mỹ vẫn đi sau Trung Quốc ít nhất một thập kỷ khi nói đến sản xuất pin, cả về công nghệ lẫn năng lực cần thiết.

“Trung Quốc đã tiến lên phía trước với một chiến lược nhất quán trong 20 năm qua. Nước Mỹ đã tạo ra các loại công nghệ thực sự tuyệt vời và rồi cho chúng vào quên lãng”, Brian Engle, Chủ tịch của NaatBatt International cho biết.

Bỏ lỡ dự án tiềm năng

Đầu năm 2001, một doanh nhân tên là Ric Fulop đã tìm đến Viện Công nghệ Massachusetts với hy vọng tìm cộng sự cùng thành lập công ty sản xuất pin. Một trong những người đầu tiên nhận lời mời là Yet-Ming Chiang, giáo sư khoa học vật liệu.

Pin có 3 thành phần cơ bản: 2 điện cực gồm cực âm và cực dương, với chức năng lưu trữ cũng như giải phóng điện tích, trong khi chất điện phân giúp vận chuyển điện tích giữa chúng. Các vật liệu được sử dụng để chế tạo pin sẽ xác định lượng năng lượng mà chúng lưu trữ. Giấc mơ của ông Chiang là tìm ra 3 vật liệu để tạo ra cấu trúc phù hợp.

Mùa hè năm đó, họ ấp ủ dự án A123 và nhanh chóng huy động được 8 triệu USD. Tuy nhiên, nhóm nhận ra rằng việc nghiên cứu và phát triển cần rất nhiều thời gian. Trong khi đó, phòng thí nghiệm của Chiang đã xuất bản các bài viết khoa học về LFP như một vật liệu ưu việt để sản xuất pin. Ông đã thuyết phục CEO Vieau rằng A123 có thể sử dụng nó để tạo ra một loại pin thương mại.

Loại pin do chính công ty A123 thử nghiệm. Ảnh: MediaNews Group.

Ban đầu, pin LFP nạp và xả khá chậm. May mắn thay, A123 đã tìm ra cách khắc phục vấn đề này bằng cách “pha tạp” cực âm LFP với một lượng nhỏ hợp chất chất kim loại giúp các electron di chuyển nhanh hơn, tạo ra công suất tức thời.

Khám phá này được A123 đặt tên là Nanophotphat, đã trở thành cải tiến quan trọng của công ty. Điều này cho phép pin tạo ra năng lượng tức thì gấp hai hoặc ba lần so với bất kỳ loại pin có kích thước tương tự khác trên thị trường.

Việc sản xuất pin lithium-ion không phải là một công nghệ mà Mỹ bảo vệ

Dennis Blair, cựu Giám đốc tình báo quốc gia Mỹ

Song, một sự kiện đã thay đổi toàn bộ công ty A123. Để giảm thiểu chi phí, A123 đã xây dựng nhà máy của mình trong khu chế xuất bên ngoài Thượng Hải, do chính phủ Trung Quốc thành lập để giúp giảm thuế cho các công ty nước ngoài, đồng thời tạo việc làm tại địa phương.

Bất chấp các đặc quyền kinh tế, hành vi trộm cắp tài sản trí tuệ là mối quan tâm thường xuyên tại khu vực này. Các quản lý cấp cao của A123 cho biết họ từng thấy các ốc vít trên chiếc laptop cá nhân bị lỏng khi trở về khách sạn. Một nhân viên tại văn phòng của A123 ở Thường Châu cũng tìm thấy phong bì được gửi sang cho một đối thủ cạnh tranh. Khi mở nó ra, họ tìm thấy bản thiết kế hoạt động của cực âm cùng với lý lịch của một kỹ sư sản xuất thuộc công ty A123.

Sự nổi lên của Trung Quốc

Khi Trung Quốc tăng tốc phát triển ngành công nghiệp xe điện, các doanh nhân trong nước đã nhanh chóng tận dụng nguồn lực từ chính phủ. Zeng Yuqun, hiện là người giàu thứ 41 trên thế giới theo Bloomberg Billionaires Index, đã thành lập CATL vào năm 2011 khi đang điều hành một công ty sản xuất pin.

CATL đã bán lại mảng sản xuất linh kiện ôtô của mình cho BMW AG và đối tác Trung Quốc tại địa phương. Sau đó, họ tuyển dụng các kỹ sư từ phương Tây để nâng cao kỹ thuật sản xuất.

Ngoài ra, CATL không phải là gã khổng lồ duy nhất nổi lên nhờ sự thúc đẩy xe điện của Trung Quốc. BYD, công ty sở hữu số lượng xe bán ra còn cao hơn Tesla nhờ các mẫu xe điện và xe hybrid, cũng bắt đầu sản xuất pin cho điện thoại di động.

Thị phần xe điện của Trung Quốc tăng trưởng tốt trong những năm qua. Ảnh: Bloomberg.

Wang Chuanfu, nhà sáng lập của BYD, đã mua lại một công ty ôtô vào năm 2003. Sau 5 năm, tại triển lãm ôtô Bắc Kinh, BYD đã giới thiệu một chiếc EV với tên gọi E6, sử dụng pin LFP và cho phép di chuyển tối đa 460 km cho mỗi lần sạc đầy. Hiện tại, chiếc sedan Han với pin do BYD sản xuất riêng, có thể đi được tới 660 km.

Mujeeb Ijaz, nhà sáng lập và CEO của Our Next Energy (ONE) cho rằng ngay cả khi Mỹ tiếp tục hành trình sản xuất pin, họ vẫn không đủ nguồn lực để cạnh tranh. Các công ty Trung Quốc đã thâm nhập vào nhiều thị trường mới ở châu Âu và Nam Mỹ, với giá rẻ cũng như có thể dễ dàng cắt giảm thêm chi phí để phủ toàn bộ thị trường.