Xe chạy hydro: Công nghệ xanh có thực sự “xanh” như kỳ vọng?

Xe chạy hydro đang dần trở thành một khái niệm quen thuộc trong ngành công nghiệp ô tô, đặc biệt trong bối cảnh thế giới đang tìm kiếm các giải pháp thay thế nhiên liệu hóa thạch. Giống như xe điện, phương tiện dùng hydro cũng được xem là hướng đi tất yếu để giảm phát thải khí carbon. Nhưng đằng sau những khẩu hiệu về “năng lượng sạch”, mức độ “xanh” của loại xe này lại phụ thuộc chặt chẽ vào nguồn gốc của nhiên liệu.

Về cơ bản, xe chạy hydro hiện được chia làm hai loại. Thứ nhất là ô tô điện dùng pin nhiên liệu (FCEV) – nơi hydro và oxy phản ứng với nhau trong pin, tạo ra điện để vận hành mô-tơ. Đây là công nghệ mà các mẫu như Toyota Mirai hay Hyundai Nexo đang sử dụng. Xe vận hành êm ái, không phát thải, và chỉ thải ra nước trong quá trình hoạt động. Nhóm thứ hai là xe sử dụng động cơ đốt trong chạy bằng hydro (H2-ICE), như Toyota Corolla Cross H2 Concept hay một số xe tải thương mại của Cummins, MAN và Volvo. Các mẫu này vẫn dùng cơ cấu đốt trong truyền thống, chỉ khác ở chỗ nhiên liệu là hydro thay vì xăng hoặc dầu.

Đáng chú ý nhất trong xu hướng kết hợp giữa hai công nghệ là BMW iX5 Hydrogen, nguyên mẫu do BMW và Toyota hợp tác phát triển, vừa ra mắt tại Japan Mobility Show 2025. Mẫu xe này sử dụng pin nhiên liệu nhưng vẫn giữ khả năng tích hợp với động cơ đốt trong, mở ra hướng đi trung hòa giữa hiệu suất và tính bền vững, dự kiến sẽ được thương mại hóa toàn cầu từ năm 2028.

Vậy xe chạy hydro có thực sự “xanh” như lời quảng cáo? Câu trả lời nằm ở cách chúng ta tạo ra hydro. Hiện nay, hydro được chia thành ba nhóm chính: Hydro Xám, Hydro Xanh dương và Hydro Xanh. Hydro Xám là loại phổ biến nhất, được sản xuất từ khí tự nhiên hoặc than đá, có giá rẻ nhưng phát thải cao trong quá trình chế biến. Hydro Xanh dương là giải pháp trung gian, vẫn sử dụng nhiên liệu hóa thạch nhưng áp dụng công nghệ thu hồi và lưu trữ carbon để giảm ô nhiễm. Cuối cùng, Hydro Xanh (Green H2) được sản xuất bằng phương pháp điện phân nước, sử dụng năng lượng tái tạo như gió, mặt trời hay thủy điện. Đây mới là loại nhiên liệu “sạch” đúng nghĩa – không phát thải trong toàn bộ vòng đời.

Tuy nhiên, Green H2 lại rất đắt đỏ. Chi phí sản xuất cao, cùng hạ tầng năng lượng tái tạo còn hạn chế, khiến nó khó phổ cập rộng rãi. Do đó, nhiều mẫu xe hiện nay vẫn phải sử dụng Hydro Xám, đồng nghĩa với việc bản thân chúng không thật sự “xanh” nếu xét toàn bộ quy trình từ sản xuất đến sử dụng.

Ngoài ra, lưu trữ và vận chuyển hydro cũng là một thách thức kỹ thuật lớn. Trước đây, nỗi lo cháy nổ từng khiến nhiều dự án hydro bị đình trệ. Dù hiện nay công nghệ đã cải thiện đáng kể, nhưng chi phí để duy trì mức độ an toàn cao vẫn là rào cản. Chính vì vậy, bài toán lớn nhất hiện nay không còn nằm ở khâu kỹ thuật mà là giá thành sản xuất nhiên liệu hydro – yếu tố quyết định việc xe hydro có thể trở thành lựa chọn đại chúng hay không.

So với ô tô điện, xe chạy hydro có một số ưu điểm đáng kể. Thời gian nạp nhiên liệu chỉ vài phút, tương đương đổ xăng, thay vì hàng giờ sạc pin. Bình chứa hydro nhẹ hơn pin lithium-ion, giúp xe giảm trọng lượng và cải thiện khả năng di chuyển. Tuy nhiên, nếu xét về hiệu suất tăng tốc hay khả năng vận hành mạnh mẽ, xe điện vẫn vượt trội hơn. Riêng nhóm xe H2-ICE có thể đáp ứng yêu cầu về sức mạnh, nhưng đổi lại, vẫn phát sinh khí thải NOx trong quá trình hoạt động.

Giữa hàng loạt tranh cãi về chi phí và hiệu quả, một điều rõ ràng là xe chạy hydro sẽ không thể sớm thay thế hoàn toàn xe điện hay xe xăng. Thay vào đó, hydro sẽ là một trong những lựa chọn song hành, bổ trợ cho các công nghệ khác. Những quốc gia đi đầu như Nhật Bản, châu Âu, Mỹ và Trung Quốc đều đang thử nghiệm mô hình kết hợp hydro – điện – hybrid, hướng đến một hệ sinh thái giao thông đa dạng và linh hoạt hơn.

Tại Việt Nam, công nghệ xe hydro có lẽ vẫn còn khá xa vời. Hạ tầng sản xuất và phân phối nhiên liệu chưa hình thành, trong khi thị trường mới chỉ đang bước đầu làm quen với xe điện và hybrid. Thực tế, để hydro trở thành xu hướng chủ đạo, Việt Nam cần một chiến lược dài hạn, bao gồm chính sách hỗ trợ, đầu tư năng lượng tái tạo và hệ thống tiếp nhiên liệu đạt chuẩn an toàn.

Tương lai của xe chạy hydro vì thế vẫn nằm trong vùng giao thoa giữa tiềm năng và thách thức. Đó không phải là câu chuyện của một cuộc cách mạng tức thời, mà là một hành trình dài hơi, nơi mỗi bước tiến trong công nghệ sản xuất nhiên liệu sạch sẽ quyết định tốc độ lan tỏa của loại phương tiện này.

Xe chạy hydro có thể chưa “xanh” hoàn hảo, nhưng nó mở ra hy vọng về một thế hệ phương tiện không khói bụi, không tiếng ồn – thứ mà cả nhân loại đang mong đợi trong hành trình giảm phát thải và tái định hình tương lai giao thông bền vững.