Tờ Financial Times đưa tin, Nhật Bản đang đặt cược 1,5 tỷ USD vào bước đột phá trong sản xuất tấm pin mặt trời siêu mỏng, nhẹ và uốn cong thế hệ tiếp theo.
Đây là nỗ lực nhằm hỗ trợ cho việc thương mại hóa một công nghệ mà các nhà phân tích cho rằng có thể phá vỡ sự thống trị của Trung Quốc về năng lượng tái tạo và giảm sự phụ thuộc của Tokyo vào nhiên liệu hóa thạch.
Các tấm pin perovskite mỏng hơn 20 lần so với các tấm pin mặt trời thông thường và có thể được lắp trên các sân vận động, sân bay và tòa nhà văn phòng. Điều này cho phép áp dụng rộng rãi năng lượng mặt trời ở một quốc gia vốn thiếu không gian mở cần thiết cho các trang trại năng lượng mặt trời thông thường.
Các quan chức ở Tokyo đã đặt ra mục tiêu đầy tham vọng là lắp đặt đủ số lượng pin để tạo ra năng lượng tương đương với 20 nhà máy điện hạt nhân vào năm 2040, coi công nghệ này là thiết yếu để Nhật Bản đạt được mục tiêu sản xuất tới 50% điện năng từ năng lượng tái tạo.
Với suy nghĩ này, chính phủ đang cung cấp các khoản trợ cấp trị giá lên tới 157 tỷ yên (1 tỷ USD) cho Sekisui Chemical, công ty đi đầu trong nỗ lực phát triển màng năng lượng mặt trời perovskite. Khoản tiền này nằm ngoài khoản hỗ trợ 60 tỷ yên cho quá trình phát triển công nghệ trước đó và có thể được trao thêm thông qua các quỹ nhằm xây dựng chuỗi cung ứng xanh.
“Pin mặt trời Perovskite là quân bài chủ chốt để theo đuổi đồng thời quá trình khử cacbon, tăng trưởng kinh tế và an ninh năng lượng”, Sadanori Ito, quan chức chính phủ đứng sau kế hoạch này cho biết. “Chúng tôi coi đây là công nghệ không thể thiếu để tiếp tục phổ biến năng lượng tái tạo tại Nhật Bản”.
Trung Quốc sản xuất 85% lượng pin mặt trời của thế giới và 79% polysilicon, vật liệu tạo nên chúng. Ngược lại, thành phần chính của pin perovskite là iốt, mà Chile và Nhật Bản là những nhà cung cấp hàng đầu thế giới. Điều này có thể giúp giảm rủi ro đối với chuỗi cung ứng quan trọng và cơ sở hạ tầng năng lượng do quá phụ thuộc vào một quốc gia duy nhất.
Do chi phí sản xuất pin sẽ đắt hơn ít nhất ba lần so với công nghệ hiện tại trong những năm đầu sản xuất và không chắc chắn về việc sản lượng hàng loạt sẽ giúp giảm chi phí bao nhiêu, nên nhu cầu ban đầu có nhiều khả năng sẽ đến từ các thành phố đông đúc hơn như Tokyo và Singapore.
Yana Hryshko, người đứng đầu bộ phận nghiên cứu chuỗi cung ứng năng lượng mặt trời tại công ty tư vấn Wood Mackenzie cho biết kế hoạch của Nhật Bản là "khả thi", đồng thời lưu ý rằng "không đảm bảo an ninh năng lượng khi mua từ Trung Quốc".
“Nhưng nơi duy nhất có khả năng mở rộng quy mô một công nghệ cụ thể và giảm chi phí là Trung Quốc”, bà nói thêm.
Mặc dù vậy, Hryshko cho biết trọng tâm của Nhật Bản “không chỉ là hướng đi đúng đắn mà còn là hướng đi duy nhất họ có” để cố gắng giành lại khả năng cạnh tranh và kiểm soát chuỗi cung ứng của mình.
Pin mặt trời perovskite là các lớp được tạo thành từ các thành phần hóa học, bao gồm cấu trúc tinh thể tạo ra năng lượng, chỉ dày một milimét và có thể hấp thụ một lượng lớn ánh sáng.
Do Trung Quốc có đất để xây dựng các trang trại năng lượng mặt trời nên các nhà sản xuất của nước này tập trung vào các dạng pin perovskite nặng hơn được bọc trong kính hoặc sử dụng kết hợp với các tấm pin mặt trời silicon, thay vì loại màng siêu mỏng mà Nhật Bản đang tập trung phát triển.
“Chúng tôi cảm thấy mối đe dọa rất lớn từ tốc độ và quy mô của Trung Quốc”, Yusuke Sakurai, giám đốc phát triển kinh doanh của pin perovskite Toshiba cho biết. “Nhưng vì Trung Quốc đang phát triển pin perovskite dạng thủy tinh... nên tôi coi đây là một thị trường khác”.
Sekisui Chemical đã thành lập một công ty mới, với 1.000 nhân viên sau khi triển khai các thiết bị của mình tại trụ sở chính ở Osaka, các trạm xe buýt bên ngoài ga Osaka và bến du thuyền Tokyo. Sekisui kiểm soát 86% cổ phần trong công ty mới, trong khi 14% còn lại do Ngân hàng Phát triển Nhật Bản do chính phủ sở hữu nắm giữ.
Nhà sản xuất nhựa đã giải quyết được nút thắt kỹ thuật lớn nhất là tránh hơi ẩm thấm vào bằng cách phát triển một loại nhựa bịt kín đặc biệt. Họ có kế hoạch đầu tư 310 tỷ yên (2 tỷ USD) để sản xuất 1 gigawatt pin vào năm 2030 tại một nhà máy cũ của Sharp, một nửa trong số đó sẽ được nhà nước trợ cấp. Ở quy mô này, họ kỳ vọng chi phí sẽ ngang bằng với pin mặt trời silicon truyền thống.
Theo Futoshi Kamiwaki, chủ tịch của Sekisui Solar Film, công ty sẽ bắt đầu sản xuất 100 MW mỗi năm vào năm 2027 để giảm chi phí xuống gấp ba hoặc bốn lần so với tấm pin mặt trời thông thường.
Thách thức nổi bật khác là phát triển vật liệu để gắn tấm pin vào các loại tường, mái nhà và bề mặt đô thị khác nhau.
“Nếu chúng ta có thể giải quyết được hai thách thức này, thì chúng ta sẽ có thể vững vàng bước vào sản xuất hàng loạt”, Kamiwaki, người cũng đang để mắt đến việc xuất khẩu các tế bào này sang Mỹ và châu Âu cho biết. “Trong lĩnh vực năng lượng mặt trời, đây là cơ hội cuối cùng để giải quyết sự thống trị thị trường của Trung Quốc”.
Theo: Financial Times
