Năm 2021 tại COP26, Chính phủ Việt Nam đã cam kết đưa mức phát thải ròng khí thải CO2 về bằng không (Net Zero) vào năm 2050. Theo UNDP, lượng khí thải 8 tỉ tấn CO2 từ giao thông vận tải (GTVT) trên thế giới – chiếm trung bình khoảng 23% của tổng số lượng khí thải. Bài viết này chỉ đề cập đến GTVT với mảng xe máy.
Hai vấn đề cần quy hoạch và giải quyết
Việc chuyển sử dụng từ xe máy xăng sang xe máy điện ở nước ta, ngoài mục đích đạt được mục tiêu Net Zero đã cam kết, còn có ảnh hưởng tốt trực tiếp đến môi trường sống (tiếng ồn, khói bụi) của người dân. Nhưng có hai vấn đề thực tế cần phải quy hoạch và giải quyết thỏa đáng:
Thứ nhất, nguồn điện để nạp vào pin cho xe máy điện phải là nguồn điện xanh: điện tái tạo từ năng lượng mặt trời, gió, sinh khối hay thủy điện. Thật là trớ trêu nếu nguồn điện cần thiết ấy lại đến từ những nhà máy nhiệt điện than, khí.
Thứ hai, phải có những biện pháp tích cực để người tiêu dùng tin tưởng vào việc xài pin cũng dễ dàng như xài xăng. Với xe máy xăng người sử dụng quen có sẵn một mạng lưới cung cấp xăng khắp nơi, không phải lo sợ bị hết bình, không nơi sạc, thời gian sạc quá lâu, pin có giá cao lại có thể hư, cháy bất thình lình. Hơn nữa cũng không phải ai cũng có thể có điều kiện tiếp cận nguồn điện sạc một cách an toàn. Đó là những lo ngại chính đáng có ảnh hưởng rất lớn đến việc tin dùng, mặc dù xe máy điện đem đến nhiều lợi ích (đơn giản, bảo trì, điện rẻ hơn xăng…).
Hầu hết các hãng sản xuất đều trang bị cho những dòng xe của mình các loại pin có kích cỡ, thông số khác nhau. Mỗi một “bình” điện pin Lithium là một kết hợp (pack) của những dãy (stacks) nối song song. Mỗi stack chứa những tế bào (cells) pin nối liền nhau. Tất cả được điều khiển qua một bảng mạch điện tử (BMS – Battery Management System). Chỉ có vài loại cells thông dụng trên thị trường với kích thước nhất định – ví dụ 18.650 (đường kính 18 mm, cao 65 mm), 21.700, 26.650 (xem Hình 1).
Những nhà sản xuất xe máy điện đã “tùy tiện” thiết kế những bình điện có kích cỡ khác nhau, mặc dù bên trong bình có thể chứa những cells cùng chủng loại. Đó có thể vì lý do tạo hình (design) hay tạo ra sự khác biệt kỹ thuật cho sản phẩm, nhưng đã đưa đến tình trạng không thống nhất, dẫn đến nhiều hệ lụy về sau (trong thu hồi, tái chế).
Đây chính là một nút thắt cần phải được tháo gỡ để đem đến một sự đột phá, kích hoạt một hình thức kinh doanh mới, đem lại sự tin dùng cho người tiêu dùng.
Tháo gỡ các nút thắt
Đó là việc ban hành một quy định pháp luật về một “Tiêu chuẩn kỹ thuật cho bình điện pin Lithium (BĐPin)” cho tất cả những xe máy điện được bán ra trên thị trường Việt Nam. BĐPin theo tiêu chuẩn này phải có một kích cỡ, thông số kỹ thuật (điện áp định mức, dung lượng định mức, dòng điện ra…), cổng sạc/giao tiếp/xả điện nhất định và phải được đem ra hay lắp vào xe một cách dễ dàng.
Tiêu chuẩn này sẽ dẫn đến nhiều lợi ích: (i) vì có thể sử dụng cho tất cả xe máy điện, không lệ thuộc vào nhà sản xuất hay dòng xe, BĐPin được sản xuất với số lượng lớn, giá thành sẽ hạ; (ii) với một thiết kế thích hợp, pin hư có thể dễ dàng được phục chế (chỉ thay stack hoặc cell yếu, chai) thay vì bỏ toàn bộ; (iii) công đoạn tái chế (recycle) có thể được tiêu chuẩn hóa, xác suất thu hồi nguyên liệu quý sẽ cao hơn, ô nhiễm môi trường qua đó được giảm thiểu; và (iv) với một BĐPin có thể thay được, người tiêu dùng không còn phụ thuộc vào hãng sản xuất xe, hay dòng xe – một yếu tố tâm lý quan trọng.
Nhưng quan trọng nhất, với một hình thức kinh doanh mới – mạng trạm thu, đổi pin để người tiêu dùng có thể ghé trạm, đổi bình cạn lấy bình đã được sạc đầy, chỉ trả tiền cho điện lượng sai biệt. Việc này cũng tương tự như ghé trạm đổ xăng và trả tiền cho một dung lượng xăng.
Quy định về tiêu chuẩn BĐPin có thể dẫn đến một chuỗi cung ứng năng lượng điện xanh cho xe máy điện như Hình 2. Theo đó, nhà sản xuất BĐPin sẽ sản xuất BĐPin theo tiêu chuẩn quy định. Mỗi BĐPin có chip mã số phục vụ cho chu trình quản lý kỹ thuật, thương mại suốt vòng đời (lifecycle). Trong khi nhà sản xuất điện xanh (trang trại điện gió, điện mặt trời) với cơ xưởng sạc điện là một cơ sở độc lập, dòng điện sản xuất chỉ sử dụng tại chỗ. Vì không kết nối với mạng lưới điện quốc gia nên việc cấp phép hoạt động phải đơn giản hơn nhiều.
Phương tiện chuyên chở những BĐPin sẽ giao BĐPin sạc đầy đến trạm thu/đổi, chở BĐPin cạn về. Trạm thu, đổi BĐPin chịu trách nhiệm thu, đổi BĐPin, bán trữ lượng điện sai biệt giữa BĐPin đầy và cạn. Ngoài ra, nhà bảo trì, tái chế BĐPin là nơi sửa chữa hoặc tái chế BĐPin hư, cũ, thu hồi nguyên liệu. Cuối cùng là nhà cung cấp phần mềm IT, nơi quản lý tất cả những công đoạn trên thông qua số liệu thu thập được từ một phần mềm. Dữ liệu được lưu trữ trung tâm.
Chuỗi cung ứng trên chỉ có thể thành hình khi đem lại lợi nhuận cho nhà đầu tư. Thử đưa ra một vài dữ liệu cơ bản cho việc đánh giá sơ bộ về mô hình này như trong Hình 3. Trên lý thuyết, qua số liệu nêu trên: một cây điện gió 4MW có thể cung cấp đủ điện cho tầm 63.000 xe máy điện. Với giá điện 3.000 đồng/kWh, lệ phí tổng cộng thu được cho sạc điện tầm 28,5 tỉ đồng mỗi năm, so với 104 tỉ đồng đầu tư ban đầu.
Về mặt môi trường, 63.000 chiếc xe máy điện không thải CO2, có nghĩa là tiết kiệm được 29.000 tấn CO2/năm so với xe máy xăng. Trên thị trường tín chỉ carbon với giá 5 đô la Mỹ/tấn, có thể thu về 145.000 đô la, tầm 6 tỉ đồng/năm.
Trong một tình huống lý tưởng, TPHCM với tầm 7,5 triệu và cả nước với tầm 75 triệu xe máy xăng nếu chuyển hoàn toàn sang xe máy điện sẽ tiết kiệm được trong một năm – TPHCM 3,5 triệu tấn CO2, cả nước 35 triệu tấn CO2.
Với tầm 7,5 triệu xe máy điện, với mức tiêu thụ 1.125 gWh/năm, TPHCM phải cần một trang trại điện gió với 118 cây điện gió (công suất 4 MW mỗi cây). Đây có thể không là một trở ngại lớn cho việc đầu tư, nhưng trong mô hình thu/đổi này, vận chuyển một số lượng hàng triệu BĐPin để cung cấp cho các trạm thu/đổi khắp thành phố là một vấn đề logistics khó thực hiện.
Như thế mô hình này chỉ có thể áp dụng được cho một quy mô vừa phải, cục bộ: những thành phố nhỏ, trung tâm có giá trị du lịch cao như Huế, Hội An, Phú Quốc… hay những vùng sâu vùng xa (thiếu điều kiện sạc điện). Đối với những thành phố lớn, mô hình có thể được áp dụng giới hạn – chỉ dành cho những chủ xe không có điều kiện tự sạc điện, thiếu an toàn phòng cháy chữa cháy.
Bài toán khả thi có những thông số như số lượng xe máy điện, vùng có nhiều gió/mặt trời (trữ lượng điện kWh), giá điện, cự ly cho chuyên chở BĐPin đến trạm thu/đổi…
Đề nghị về một nghiên cứu khả thi, đề án thí điểm
TPHCM đang có kế hoạch “loại” xe xăng, phủ xe điện, nghiên cứu ưu tiên thí điểm 100% xe điện trên toàn huyện Cần Giờ. Đây chính là nơi thí điểm hợp lý cho đề án.
Việc triển khai nghiên cứu khả thi và thực hiện đề án có khả năng được hỗ trợ từ những cơ quan quốc tế như JETP cũng như từ GIZ Việt Nam.
Tuy nhiên, không phụ thuộc vào kết quả của nghiên cứu về mô hình trên, một Quy định tiêu chuẩn cho BĐPin sẽ đem lại nhiều lợi ích: một giá thành sản xuất, bảo trì thấp; giải tỏa mối lo ngại cho người tiêu dùng; một công đoạn thu hồi, tái chế hiệu suất cao, bảo vệ môi trường triệt để.
Đó là trách nhiệm, bổn phận của những bên liên quan đối với môi trường và người tiêu dùng, trong đó có Bộ Giao thông Vận tải, hãng sản xuất xe máy điện/Hiệp hội VAMM, Bộ Tài nguyên và Môi trường.
Dr.-Ing. Thái Thanh Phương (Munich – CHLB Đức)
