Grid gần như mặc định dùng lithium-ion: Australia vừa đưa một chemistry sodium–sulfur rất khác lên lưới điện

Một hệ thống sodium–sulfur 250 kW/1,45 MWh vừa được kết nối với National Electricity Market của Australia tại Brisbane. Nó dùng sodium và sulfur nóng chảy thay vì lithium-ion, nhắm tới lưu trữ nhiều giờ — nhưng deployment này cũng xuất hiện đúng lúc NGK, nhà sản xuất NAS lâu năm, đang rút khỏi hoạt động sản xuất và bán pin mới.

Tháng 9 28, 2026

Grid gần như mặc định dùng lithium-ion: Australia vừa đưa một chemistry sodium–sulfur rất khác lên lưới điện

Trong khi phần lớn hệ thống pin mới trên lưới điện đang hội tụ quanh lithium-ion, đặc biệt là lithium iron phosphate (LFP), một container pin tại Brisbane vừa đi theo hướng gần như ngược lại. Nó không dùng lithium, graphite hay cathode LFP. Hai điện cực chính là sodium và sulfur nóng chảy, còn chất điện phân là một ống ceramic dẫn ion.

Hệ thống 250 kW/1,45 MWh tại Centre for Predictive Research into Specialty Materials (PRiSM) của Lava Blue đã được commissioning và kết nối với National Electricity Market (NEM) của Australia. Queensland University of Technology (QUT), đơn vị dẫn dắt dự án, gọi đây là hệ thống sodium–sulfur đầu tiên của Australia kết nối với NEM.

Điểm này cần phân biệt với “pin sodium–sulfur đầu tiên ở Australia”. Công nghệ NAS đã từng được triển khai tại mỏ Nova ở Western Australia từ năm 2023, cũng với cấu hình 250 kW/1,45 MWh, nhưng đó là một hệ thống trong microgrid biệt lập. Dự án mới ở Brisbane là lần đầu chemistry này được nối vào thị trường điện quốc gia.

Lithium-ion đang là lựa chọn mặc định của battery storage

Sự xuất hiện của NAS đáng chú ý vì thị trường stationary storage hiện rất tập trung về chemistry. Theo International Energy Agency (IEA), thế giới bổ sung 108 GW battery storage trong năm 2025, tăng khoảng 40% so với năm trước. Khoảng 90% deployment mới dùng LFP — một nhánh của lithium-ion. Năm 2023, tỷ lệ LFP trong battery storage mới mới ở khoảng 80%.

Lý do không khó hiểu. Chuỗi cung ứng lithium-ion đã được mở rộng nhờ xe điện và điện tử tiêu dùng; giá giảm mạnh, cell được sản xuất ở quy mô rất lớn và các hệ thống inverter, battery management, container cũng đã được chuẩn hóa tương đối tốt. Với grid storage vài giờ, LFP trở thành một baseline khó đánh bại về giá và mức độ sẵn có.

Nhưng lưới điện không phải lúc nào cũng cần cùng một loại pin. Khi mục tiêu chuyển từ phản ứng nhanh hoặc dịch chuyển điện trong vài giờ sang lưu trữ dài hơn, bài toán thay đổi: năng lượng lưu trữ, tuổi thọ, nhiệt độ môi trường, footprint và chi phí theo kWh bắt đầu quan trọng hơn mật độ năng lượng theo khối lượng.

Sodium–sulfur không phải sodium-ion

Tên gọi dễ gây nhầm. NAS của NGK không phải kiểu sodium-ion đang được nhiều hãng pin phát triển như một họ hàng của lithium-ion. Trong sodium-ion, ion sodium di chuyển giữa các vật liệu điện cực ở nhiệt độ gần môi trường. NAS là một hệ điện hóa nhiệt độ cao khác hẳn.

Pin dùng sodium ở cực âm và sulfur ở cực dương. Hai vật liệu được giữ ở trạng thái nóng chảy, ngăn cách bởi chất điện phân rắn beta-alumina ceramic cho phép ion sodium đi qua nhưng giữ hai điện cực tách biệt. Khi xả, sodium nhường electron cho mạch ngoài; ion Na+ đi qua ceramic và phản ứng với sulfur để tạo sodium polysulfide. Khi sạc, quá trình đảo chiều.

ARENA mô tả NAS cần được duy trì quanh 300°C để đạt điều kiện hoạt động tối ưu. Đây vừa là một đặc tính thiết kế vừa là một chi phí: hệ thống phải giữ nhiệt cho cell. Trong hoạt động thường xuyên, một phần nhiệt có thể đến từ chính phản ứng điện hóa và insulation, nhưng đây vẫn là kiến trúc phức tạp hơn nhiều so với một container LFP vận hành gần nhiệt độ môi trường.

Đổi lại, chemistry này được thiết kế cho stationary storage nhiều giờ. QUT cho biết NAS có thể cung cấp sáu giờ hoặc hơn; cấu hình tại PRiSM có 1,45 MWh năng lượng và công suất tối đa 250 kW DC. Nếu chia trực tiếp hai thông số danh định, lượng năng lượng đó tương đương khoảng 5,8 giờ ở mức 250 kW liên tục. Thời lượng thực tế phụ thuộc operating point và cách hệ thống được dispatch.

Một container pin đứng sau microgrid của cơ sở xử lý khoáng sản

Hệ thống được lắp tại PRiSM ở khu vực Brisbane, nơi Lava Blue nghiên cứu và trình diễn các quy trình chế biến khoáng sản thành vật liệu độ tinh khiết cao. Site đã có khoảng 200 kW solar; pin mới cho phép giữ phần điện mặt trời đó lại để sử dụng ngoài thời điểm phát điện.

QUT cho biết Australian engineering company Allset Energy chịu trách nhiệm từ thiết kế tới commissioning. Advanced Converter Solutions (ACS) tại Queensland cung cấp các DC-DC converter phát triển và sản xuất trong bang để tích hợp battery system với hạ tầng điện áp cao. Hơn 80% control unit chuyên dụng, theo QUT, sử dụng thành phần sản xuất tại Australia.

Đây là một điểm khác với việc chỉ nhập container pin rồi đặt cạnh solar farm. Dự án đồng thời thử cách một chemistry ít phổ biến hơn giao tiếp với power electronics và hệ thống điện địa phương. Nếu nhiều loại storage cùng tồn tại trên lưới, lớp converter, control và grid integration sẽ quyết định chúng có thể cung cấp dịch vụ điện lực một cách ổn định hay không.

Về quy mô, 250 kW/1,45 MWh vẫn nhỏ so với những “big battery” hàng trăm MW đang được xây tại Australia. Vì vậy đây nên được xem là một deployment trình diễn dưới điều kiện vận hành công nghiệp thực, không phải bằng chứng rằng sodium–sulfur sắp thay thế các BESS lithium-ion quy mô lớn.

NAS đã có hơn hai thập kỷ vận hành, không phải chemistry mới trong phòng lab

Mặc dù lạ trong bối cảnh Australia, NAS không phải công nghệ vừa ra khỏi phòng thí nghiệm. NGK thương mại hóa hệ thống này từ năm 2002. Trước khi quyết định rút khỏi mảng kinh doanh, công ty cho biết NAS đã được lắp tại hơn 250 địa điểm trên thế giới, tổng công suất hơn 720 MW và tổng dung lượng khoảng 5 GWh.

Công nghệ từng được dùng cho load shifting, renewable firming, backup và các ứng dụng grid stability. BASF và NGK còn đưa ra thế hệ L24 vào năm 2024, với mục tiêu giảm degradation và kéo dài thời gian xả liên tục.

Những con số đó cho thấy dự án Brisbane không phải một proof-of-concept về chemistry. Điều đang được kiểm chứng ở đây là mức độ phù hợp của NAS với thị trường và hạ tầng Australia, đặc biệt khi ghép nó với solar và tải công nghiệp.

Nghịch lý lớn nhất: nhà sản xuất NAS đã quyết định dừng kinh doanh

Deployment mới cũng có một giới hạn quan trọng mà bất kỳ đánh giá nào về triển vọng sodium–sulfur đều phải nhắc tới. Tháng 10/2025, NGK quyết định ngừng sản xuất và bán NAS battery cho các dự án mới.

Lý do mà NGK công bố khá trực tiếp: nhu cầu ổn định cho long-duration storage phát triển chậm hơn kỳ vọng, chi phí vật liệu tăng và cạnh tranh từ lithium-ion ngày càng mạnh. Công ty đã thảo luận với BASF về mở rộng supply capacity và giảm giá thành, nhưng các cuộc thảo luận đó kết thúc vào tháng 9/2025.

NGK cho biết họ sẽ hoàn thành các dự án đã nhận đơn bằng lượng hàng tồn kho, với chuyến giao cuối dự kiến vào tháng 1/2027. Công ty cũng cam kết tiếp tục cung cấp linh kiện bảo trì cho những hệ thống đã giao hoặc sẽ giao. Điều đó giải thích vì sao một NAS mới vẫn có thể đi vào hoạt động trong năm 2026 ngay cả khi nhà sản xuất đã dừng nhận dự án mới.

Chi tiết này khiến dự án Brisbane trở nên đáng chú ý theo một cách khác. Nó vừa cho thấy một chemistry ngoài lithium-ion có thể vận hành trên NEM, vừa cho thấy khoảng cách giữa “công nghệ hoạt động” và “công nghệ thắng trên thị trường”. NAS đã có hơn 20 năm dữ liệu vận hành và khả năng lưu trữ nhiều giờ, nhưng điều đó vẫn chưa đủ để bảo đảm một business case cạnh tranh trước lithium-ion.

Điều Australia thực sự đang thử nghiệm là diversification

Australia không chỉ thử NAS. ARENA từng tài trợ Horizon Power thử zinc-bromine flow battery và sodium–sulfur trên các microgrid ở Western Australia nhằm đánh giá long-duration storage và khả năng vận hành song song với lithium-ion. Điều này cho thấy câu hỏi của grid storage đang dần chuyển từ “pin nào tốt nhất” sang “chemistry nào phù hợp nhất với từng nhiệm vụ”.

LFP có lợi thế lớn về chi phí, supply chain và tốc độ triển khai. Sodium–sulfur lại nhắm tới discharge dài, stationary deployment và môi trường khắc nghiệt. Flow battery có một tập trade-off khác. Khi tỷ trọng solar và wind tăng, lưới có thể cần nhiều lớp storage với thời lượng và đặc tính khác nhau thay vì một chemistry duy nhất làm mọi việc.

Với NAS tại Brisbane, mốc đáng theo dõi tiếp theo không phải nó có thể bật lên và xả điện hay không — điều đó đã được chứng minh ở nhiều nước. Quan trọng hơn là dữ liệu vận hành trên NEM: hiệu suất thực tế khi ghép với solar, lượng điện dịch chuyển qua các khung giờ, chi phí giữ nhiệt, độ ổn định của converter và mức độ hữu ích đối với tải công nghiệp.

Và có một câu hỏi lớn hơn mà deployment này không thể tự trả lời: nếu sodium–sulfur chứng minh được giá trị trong các ứng dụng long-duration, ai sẽ sản xuất thế hệ tiếp theo khi NGK — nhà sản xuất đã thương mại hóa NAS trong hơn hai thập kỷ — đang rời thị trường?