Khôi Nguyên
Topaz
Tại Triển lãm Thế giới Expo 2025 ở Osaka, Nhật Bản đang âm thầm trình diễn một "át chủ bài" công nghệ mới tại một nơi ít ai ngờ tới – những mái vòm của một bến xe buýt. Ẩn sau những tấm pin siêu mỏng này là một chiến lược lớn hơn rất nhiều: giành lại thế chủ động trong cuộc đua năng lượng mặt trời, một cuộc chơi mà Tokyo từng là người dẫn đầu nhưng đã bị Trung Quốc vượt mặt.
Công nghệ mà Nhật Bản đang đặt cược chính là pin mặt trời perovskite. Không giống như các tấm pin silicon truyền thống, vốn cứng, nặng và đòi hỏi các bề mặt phẳng, pin perovskite lại siêu mỏng, siêu nhẹ và linh hoạt. Tại Expo 2025, công ty Sekisui Chemical đã dán trực tiếp các tấm pin này, vốn mỏng như phim, lên mái vòm dài 250 mét của nhà ga Yumeshima. Chúng có thể được gắn lên tường, các mái nhà yếu, hay thậm chí là cửa kính – những nơi mà pin silicon không thể lắp đặt.
Quan trọng hơn, công nghệ này không sử dụng polysilicon, một nguyên liệu mà chuỗi cung ứng gần như bị Trung Quốc độc quyền. Thay vào đó, thành phần chính của pin perovskite lại là iod, và Nhật Bản cùng với Chile hiện là hai nhà cung cấp lớn nhất toàn cầu. Đây được xem là một lợi thế chiến lược, một yếu tố "an ninh quốc gia" trong bối cảnh cuộc cạnh tranh công nghệ và chuỗi cung ứng ngày càng trở nên căng thẳng.
Về mặt hiệu suất, pin perovskite cũng hứa hẹn sẽ vượt trội hơn. Trong điều kiện phòng thí nghiệm, chúng đã đạt được hiệu suất chuyển đổi điện năng gần 30%, một con số cao hơn cả các thế hệ pin silicon mới nhất.
Nhật Bản từng là một cường quốc số một về công nghệ pin mặt trời, chiếm tới 50% thị phần toàn cầu vào năm 2000. Tuy nhiên, kể từ năm 2005, dưới sức ép cạnh tranh về giá từ các nhà sản xuất Trung Quốc, các doanh nghiệp Nhật Bản đã dần tụt lại phía sau và đến nay chỉ còn chiếm chưa đầy 1% thị phần.
Lần này, chính phủ Nhật không muốn đi vào "vết xe đổ" cũ. Họ đang có những động thái hỗ trợ mạnh mẽ. Sekisui Chemical đang chi tới 310 tỷ yên (khoảng 2,1 tỷ USD) để xây dựng một nhà máy sản xuất pin perovskite, và một nửa trong số vốn đó đến từ các khoản trợ cấp của chính phủ. Mục tiêu mà Nhật Bản hướng đến là sẽ sản xuất được 20GW điện từ công nghệ này vào năm 2040, tương đương công suất của khoảng 20 nhà máy điện hạt nhân.
Dù có nhiều lợi thế, pin perovskite vẫn đang đối mặt với một thách thức lớn nhất: giá thành sản xuất còn cao. Trong khi pin silicon của Trung Quốc có thể có giá rẻ tới mức 2 yên/kWh, thì mục tiêu lạc quan nhất mà Nhật Bản đặt ra cho pin perovskite vào năm 2040 cũng mới chỉ là 10 yên/kWh.
Các chuyên gia cảnh báo rằng nếu không nhanh chóng đạt được quy mô sản xuất hàng loạt, chi phí sẽ khó có thể giảm sâu. Nhưng để sản xuất hàng loạt, lại cần phải có một thị trường đủ lớn – một vòng luẩn quẩn điển hình khiến các công nghệ mới khó có thể cất cánh.
Dù vậy, chính phủ Nhật vẫn tỏ ra kiên định, cam kết sẽ hỗ trợ ngành công nghiệp này ít nhất là đến năm 2030. "Chúng tôi đang tập trung vào thị trường nội địa, nhưng cũng cần tính đến việc đưa công nghệ này ra toàn cầu," ông Takayuki Taenaka, một quan chức từ Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản (METI), cho biết. Màn trình diễn tại Expo 2025 chính là bước đi đầu tiên trong hành trình đầy tham vọng đó.
Pin siêu mỏng và lợi thế an ninh quốc gia
Công nghệ mà Nhật Bản đang đặt cược chính là pin mặt trời perovskite. Không giống như các tấm pin silicon truyền thống, vốn cứng, nặng và đòi hỏi các bề mặt phẳng, pin perovskite lại siêu mỏng, siêu nhẹ và linh hoạt. Tại Expo 2025, công ty Sekisui Chemical đã dán trực tiếp các tấm pin này, vốn mỏng như phim, lên mái vòm dài 250 mét của nhà ga Yumeshima. Chúng có thể được gắn lên tường, các mái nhà yếu, hay thậm chí là cửa kính – những nơi mà pin silicon không thể lắp đặt.
Quan trọng hơn, công nghệ này không sử dụng polysilicon, một nguyên liệu mà chuỗi cung ứng gần như bị Trung Quốc độc quyền. Thay vào đó, thành phần chính của pin perovskite lại là iod, và Nhật Bản cùng với Chile hiện là hai nhà cung cấp lớn nhất toàn cầu. Đây được xem là một lợi thế chiến lược, một yếu tố "an ninh quốc gia" trong bối cảnh cuộc cạnh tranh công nghệ và chuỗi cung ứng ngày càng trở nên căng thẳng.
Về mặt hiệu suất, pin perovskite cũng hứa hẹn sẽ vượt trội hơn. Trong điều kiện phòng thí nghiệm, chúng đã đạt được hiệu suất chuyển đổi điện năng gần 30%, một con số cao hơn cả các thế hệ pin silicon mới nhất.
Bài học cay đắng từ quá khứ và quyết tâm của chính phủ
Nhật Bản từng là một cường quốc số một về công nghệ pin mặt trời, chiếm tới 50% thị phần toàn cầu vào năm 2000. Tuy nhiên, kể từ năm 2005, dưới sức ép cạnh tranh về giá từ các nhà sản xuất Trung Quốc, các doanh nghiệp Nhật Bản đã dần tụt lại phía sau và đến nay chỉ còn chiếm chưa đầy 1% thị phần.
Lần này, chính phủ Nhật không muốn đi vào "vết xe đổ" cũ. Họ đang có những động thái hỗ trợ mạnh mẽ. Sekisui Chemical đang chi tới 310 tỷ yên (khoảng 2,1 tỷ USD) để xây dựng một nhà máy sản xuất pin perovskite, và một nửa trong số vốn đó đến từ các khoản trợ cấp của chính phủ. Mục tiêu mà Nhật Bản hướng đến là sẽ sản xuất được 20GW điện từ công nghệ này vào năm 2040, tương đương công suất của khoảng 20 nhà máy điện hạt nhân.
Bài toán sống còn về giá thành
Dù có nhiều lợi thế, pin perovskite vẫn đang đối mặt với một thách thức lớn nhất: giá thành sản xuất còn cao. Trong khi pin silicon của Trung Quốc có thể có giá rẻ tới mức 2 yên/kWh, thì mục tiêu lạc quan nhất mà Nhật Bản đặt ra cho pin perovskite vào năm 2040 cũng mới chỉ là 10 yên/kWh.
Các chuyên gia cảnh báo rằng nếu không nhanh chóng đạt được quy mô sản xuất hàng loạt, chi phí sẽ khó có thể giảm sâu. Nhưng để sản xuất hàng loạt, lại cần phải có một thị trường đủ lớn – một vòng luẩn quẩn điển hình khiến các công nghệ mới khó có thể cất cánh.
Dù vậy, chính phủ Nhật vẫn tỏ ra kiên định, cam kết sẽ hỗ trợ ngành công nghiệp này ít nhất là đến năm 2030. "Chúng tôi đang tập trung vào thị trường nội địa, nhưng cũng cần tính đến việc đưa công nghệ này ra toàn cầu," ông Takayuki Taenaka, một quan chức từ Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản (METI), cho biết. Màn trình diễn tại Expo 2025 chính là bước đi đầu tiên trong hành trình đầy tham vọng đó.