Ngày nay, pin vẫn là một “nguyên liệu chiến lược”. Tháng 2/2021, Tổng thống Mỹ Joe Biden đã ký sắc lệnh tăng cường chuỗi cung ứng khoáng sản và vật tư quan trọng như chất bán dẫn, pin dung lượng cao, đất hiếm. Trên thực tế, bên cạnh chất bán dẫn, pin là sản phẩm quan trọng nhất ở Mỹ.

Akira Yoshino, một nhân viên của Tập đoàn Asahi Kasei của Nhật Bản, đã bắt đầu nghiên cứu pin lithium-ion từ năm 1981. Năm 2019, ông đoạt giải Nobel Hóa học nhờ đóng góp to lớn trong việc phát triển pin lithium. Hiện 1/3 số đơn xin cấp bằng sáng chế về công nghệ pin trên thế giới đến từ Nhật Bản, Hàn Quốc đứng thứ 2 và Trung Quốc đứng vị trí thứ 3.

Sau khi Mỹ đưa ra những quy định quan trọng về pin, giữa các công ty Nhật Bản và Trung Quốc sẽ hình thành một cuộc chiến mới hay khởi đầu cho sự hợp tác song phương trong tương lai? Điều này phụ thuộc vào việc liệu công nghệ pin của Nhật Bản có thể duy trì vị thế thống trị của mình hay không. Đây là chìa khóa quyết định việc các công ty Nhật Bản có sẵn sàng hợp tác với Trung Quốc hay ngược lại?

Gần đây, truyền thông cũng như giới chức Trung Quốc tỏ ra đặc biệt lo ngại khi Mỹ đàn áp Huawei trong lĩnh vực bán dẫn. Các dữ liệu báo cáo cho thấy 75% năng lực sản xuất chip của thế giới đã được chuyển sang Đông Á. Thị phần của Mỹ trong thị trường sản xuất chất bán dẫn toàn cầu đã giảm từ 37% năm 1990 xuống còn 12%.

Bước sang năm 2021, tình trạng thiếu hụt linh kiện bán dẫn là do thiên tai (dịch Covid-19) và ảnh hưởng của con người, chẳng hạn như Mỹ cố tình cắt đứt chuỗi cung ứng, hỏa hoạn tại các nhà máy bán dẫn của Nhật Bản và một số yếu tố khác. Điều này đã gây ảnh hưởng đến hầu hết các ngành sản xuất từ ô tô, máy tính, điện thoại đến đồ gia dụng…

Trong khi đó, chuỗi cung ứng pin cũng rơi vào cảnh tương tự. Nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng thiếu pin là do sự phát triển của xe điện vượt quá mong đợi, đặc biệt là châu Âu đang ráo riết thúc đẩy phổ biến xe điện, nhưng lại không có đủ nhà máy sản xuất pin và thua xa các nước phát triển khác về công nghệ pin.

Hầu hết các nước EU đã quyết định phổ biến xe điện vào năm 2030 song gần như không có khái niệm về phương tiện năng lượng mới. Theo chính sách phổ biến xe điện, phương tiện lai giữa xe xăng và xe điện (xe hybrid) không phổ biến ở châu Âu.

Chỉ còn khoảng 9 năm từ 2021 đến 2030 và việc lắp đặt dây chuyền sản xuất xe hybrid rõ ràng không thể thu hồi được chi phí. Khi tất cả các nhà sản xuất ô tô bắt đầu chuyển sang sử dụng xe điện, liệu họ có thể đảm bảo nguồn cung cấp pin trở thành chìa khóa để giải quyết vấn đề hay không?

Từ một quan điểm lớn hơn, châu Âu đưa ra khái niệm trung tính carbon vào năm 2050, với hy vọng giảm tải môi trường trong khi phát triển kinh tế. Trước tiên, năng lượng sạch như quang điện và năng lượng gió cần được lưu trữ trong pin, sau đó mới được cung cấp ổn định cho người sử dụng. Ngoài xe điện, việc lưu trữ điện cũng cần một số lượng lớn pin.

Tình hình ở Mỹ khác với ở châu Âu. Ở một số vùng của Mỹ, nhiệt độ mùa đông xuống dưới 10 độ, không thích hợp sử dụng xe điện. Có nguồn tài nguyên dầu mỏ và khí đá phiến dồi dào, các phương tiện chạy bằng nhiên liệu sẽ tiếp tục được sử dụng lâu dài trong tương lai. Đây là một trong những nguyên nhân khiến ô tô Tesla không thể phát triển nhanh tại Mỹ như ở Trung Quốc.

Theo quan điểm này, khoảng cách về pin của châu Âu là lớn nhất trên thế giới, và việc đầu tư vào một nhà máy sản xuất pin ở châu Âu là một lựa chọn tối ưu. Chính vì vậy nhiều nhà sản xuất pin châu Á đã tích cực thâm nhập thị trường khu vực này trong những năm gần đây. Đây cũng là thị trường lớn mà Tesla nhắm đến, nhưng vốn không phải là nhà sản xuất pin chuyên nghiệp, thành tựu của hãng xe này tại châu Âu vẫn còn là ẩn số.

Điều đáng chú ý ở đây là các công ty Nhật Bản đang nắm giữ số lượng bằng sáng chế đáng kể cũng như sở hữu công nghệ chủ chốt về vật liệu pin, nhưng họ không có động thái cụ thể nào để phát triển thị trường trong nước cũng như kết nối với châu Âu. Vậy thực trạng chiến lược pin của các công ty Nhật Bản ra sao?

Từ tình hình chung của ngành pin, sự phổ biến của máy tính xách tay và điện thoại di động mang lại cơ hội rất lớn. Sau khi ngành công nghiệp pin bắt đầu hình thành, nhu cầu về pin lithium cho xe điện đã kích hoạt thêm nhiều khoản đầu tư liên quan. Các công ty bắt đầu bước vào cuộc đua đầu tư sau năm 2000 và Nhật Bản lúc này vừa bước sang thập kỷ thứ 2 sau sự sụp đổ của nền kinh tế bong bóng, truyền thông Nhật gọi đó là “20 năm mất mát”.

Matsushita Electric đã phải chịu những khoản lỗ lớn trong năm 2011 và 2012, với mức lỗ hàng năm lên tới 700 tỷ yên (tương đương 6,4 tỷ USD) và sự tồn vong của công ty đang bị đe dọa. Vào lúc này, Matsushita Electric chỉ có thể chấp nhận rủi ro, từ bỏ TV plasma và một số mảng kinh doanh khác, đặt hy vọng vào pin.

Hiện nay, hãng Panasonic tại Nhật Bản vẫn có quy mô hàng đầu trong lĩnh vực kinh doanh pin.

Pin Lithium chủ yếu được cấu tạo bởi 4 phần, trước hết, vật liệu quan trọng nhất là “vật liệu điện cực dương”, phần này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của pin và chiếm hơn một nửa giá thành. Tiếp đó, niken, coban là những nguồn tài nguyên quan trọng và Nhật Bản có lợi thế lớn hơn trong việc thu mua, tái chế, tái sử dụng nguyên liệu thô.

Vật liệu làm điện cực âm cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình sạc và xả pin. Nếu vật liệu làm điện cực âm không thể nhận các electron do vật liệu làm điện cực dương gửi đến, chất lượng của pin sẽ có vấn đề. Và các công ty Nhật Bản như Asahi Kasei vẫn giữ được công nghệ sản xuất hàng đầu thế giới.

Khá nhiều công ty ở các quốc gia khác đang cạnh tranh để xin cấp bằng sáng chế về máy điện giải. Ngăn ngừa rò rỉ chất điện phân và ngăn chặn chất điện phân gây cháy pin là trọng tâm nghiên cứu và phát triển của không ít doanh nghiệp. Khi ngành công nghiệp pin có triển vọng thị trường, các công ty Nhật Bản lẽ ra phải chăm chỉ đầu tư, nhưng thực tế thì ngược lại.

Lý giải của nhiều chuyên gia Nhật Bản là vào khoảng năm 1993, nền kinh tế bong bóng Nhật Bản vỡ ra, và khi đó hoạt động của các công ty bước vào giai đoạn co lại. Trong những năm gần đây, thị trường nội địa của Nhật Bản dần bị thu hẹp, đầu tư trong nước ngày càng trở nên khó khăn. Nhật Bản có một số lượng lớn nhân tài R&D chất lượng cao, và trình độ kỹ thuật của công nhân tương đối tốt, nhưng ngoài Mỹ, chỉ có Trung Quốc có thể đầu tư vào Nhật Bản.

Trong khi Mỹ không thể đầu tư vào Nhật Bản về mặt công nghiệp thì ngược lại nguồn vốn từ Trung Quốc lại không được chào đón tại đây. Tình trạng này dẫn tới việc thiếu vốn đầu tư cho sản xuất, một số lượng lớn nhân tài kỹ thuật và R&D bị lãng phí khiến nền kinh tế ngày càng trì trệ.

Về pin, Nhật Bản vẫn giữ công nghệ tiên tiến song không thể đạt được đột phá trong sản xuất. “Vào năm 2020, công suất sản xuất pin của Trung Quốc sẽ là 148 GWh, 55 GWh của Châu Âu, 49 GWh của Mỹ và chỉ 8 GWh của Nhật Bản. Mặc dù Nhật Bản có thế mạnh về công nghệ nhưng nó vẫn chưa được chuyển đổi thành sản xuất”, báo cáo do Viện Nghiên cứu Mitsubishi đưa ra tại hội thảo tại Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản vào ngày 17/3 vừa qua chỉ rõ.

Tuy nhiên, Mỹ muốn đàn áp các ngành công nghiệp liên quan của Trung Quốc bằng cách tăng cường pin và những chuỗi công nghiệp khác. Một số chính trị gia Nhật Bản đã bắt đầu tích cực hợp tác với Mỹ trong việc theo đuổi các chính sách trấn áp Trung Quốc, điều này sẽ khiến đầu tư song phương gặp khó do ảnh hưởng của dư luận, truyền thông và chính sách quốc gia.

Cuối cùng, công nghệ có vòng đời riêng và sự tiến bộ kỹ thuật sẽ khiến các bằng sáng chế cũng như bí quyết sản xuất theo hệ thống cũ nhanh chóng lỗi thời. Nếu không được tận dụng một cách hợp lý, cả “kho báu cũng bị mục nát”, đặc biệt là khi những công ty Nhật Bản quá thận trọng trong việc đầu tư, khả năng này ngày càng lớn.