Công nghệ mỏng như giấy, tham vọng nặng ngàn cân

Tại Triển lãm Thế giới Expo 2025 ở Osaka, Nhật Bản đang âm thầm tung ra một “át chủ bài” công nghệ mới tại nơi ít ai ngờ tới – bến xe buýt bên ngoài khu triển lãm chính.

Công nghệ mỏng như giấy, tham vọng nặng ngàn cân: Nhật Bản tung át chủ bài để tái chiếm lại vị thế đã mất vào tay Trung Quốc- Ảnh 1.

Ẩn sau những tấm mái cong phủ kín bến xe dài 250 mét là một chiến lược lớn hơn rất nhiều: giành lại thế chủ động trong cuộc đua năng lượng mặt trời, nơi Tokyo từng là người dẫn đầu nhưng đã bị Trung Quốc vượt mặt.

Pin siêu mỏng, tham vọng siêu lớn

Thứ công nghệ mà Nhật Bản đặt cược lần này là các tấm pin mặt trời perovskite – loại vật liệu siêu mỏng, siêu nhẹ và linh hoạt, được dán trực tiếp lên mái vòm của nhà ga Yumeshima. Mỏng như phim, chỉ dày vài milimet, các tấm pin này có thể được gắn vào tường, mái nhà yếu hoặc cả cửa kính – những nơi vốn không phù hợp với pin silicon truyền thống.

Điểm đặc biệt là công nghệ này không dùng polysilicon – nguyên liệu mà Trung Quốc gần như độc quyền chuỗi cung ứng. Thay vào đó, thành phần chính là iod và Nhật cùng Chile đang là hai nhà cung cấp lớn nhất toàn cầu. Đây là lợi thế được Tokyo coi là yếu tố “an ninh quốc gia” trong bối cảnh cạnh tranh công nghệ ngày càng căng thẳng.

 Mặt khác, pin perovskite cũng hứa hẹn hiệu suất chuyển đổi điện năng vượt trội. Trong điều kiện phòng thí nghiệm, chúng đã đạt gần 30% hiệu suất – mức cao hơn cả silicon thế hệ mới.

Bài học cay đắng từ quá khứ

Nhật Bản từng là cường quốc số 1 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 giá từ Trung Quốc, các doanh nghiệp nội địa dần tụt lại và đến nay chỉ chiếm chưa đầy 1% thị phần.

Chính phủ Nhật thừa nhận sai lầm trong việc không hỗ trợ ngành sản xuất đủ mạnh để giữ vững lợi thế. Và lần này, họ không muốn đi vào vết xe đổ cũ. Sekisui Chemical – công ty phát triển pin perovskite tại Expo – đang chi tới 310 tỷ yên (2,1 tỷ USD) để xây dựng nhà máy sản xuất, với một nửa vốn đến từ trợ cấp chính phủ. Thêm vào đó là 5 tỷ yên ngân sách hỗ trợ triển khai công nghệ ở cấp địa phương.

Mục tiêu mà Nhật hướng đến là sản xuất 20GW điện từ công nghệ năng lượng mặt trời thế hệ mới vào năm 2040 – tương đương công suất của khoảng 20 nhà máy điện hạt nhân.

Vấn đề sống còn: Giá thành

Dù sở hữu nhiều lợi thế, pin perovskite vẫn đang đối mặt với bài toán nan giải: giá thành sản xuất còn cao. Trong khi pin silicon Trung Quốc có thể rẻ tới mức 2 yên/kWh, thì mục tiêu “lạc quan nhất” của Nhật cho năm 2040 cũng mới chỉ là 10 yên/kWh.

Các chuyên gia cảnh báo rằng nếu không đạt được quy mô sản xuất hàng loạt, chi phí khó có thể giảm sâu. Nhưng để sản xuất hàng loạt, lại cần một thị trường đủ lớn – vòng luẩn quẩn điển hình khiến công nghệ mới khó cất cánh.

Dù vậy, chính phủ Nhật vẫn kiên định hỗ trợ ít nhất 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 từ METI cho biết.

Tham khảo: Nikkei, GENK