Pin nickel-hydrogen từng quá đắt nên chủ yếu sống trên spacecraft: Đơn hàng 11 MWh cho thấy nó đang tìm đường xuống mặt đất

Nickel-hydrogen có một lý lịch khác thường đối với một công nghệ pin đang nhắm tới lưu trữ năng lượng trên mặt đất. Từ thập niên 1980, loại pin này đã được dùng trên vệ tinh; Hubble Space Telescope và International Space Station cũng từng dựa vào nó để tích trữ điện từ các tấm pin Mặt Trời. Độ bền và độ tin cậy phù hợp với không gian, nhưng chi phí cao — đặc biệt do chất xúc tác platinum ở điện cực hydrogen — khiến nó khó cạnh tranh cho những hệ thống lưu trữ lớn trên Trái Đất.

Ngày 23/9/2026, EnerVenue công bố đơn hàng thương mại đa megawatt-giờ đầu tiên của mình: 26 hệ thống Energy Prism với tổng dung lượng 11 MWh, dự kiến lắp tại một mỏ dầu đang hoạt động ở miền bắc Trung Quốc. Hệ thống sẽ lưu điện từ một mảng pin Mặt Trời tại chỗ rồi cấp lại cho hoạt động của mỏ. Ba container đầu tiên dự kiến xuất xưởng vào tháng 12/2026, 23 container còn lại vào tháng 3/2027.

Điều đó cũng đặt đúng mức độ trưởng thành của dự án: đây là đơn hàng đã ký và chưa phải một hệ thống 11 MWh đang vận hành. EnerVenue chưa công bố danh tính khách hàng hoặc vị trí chính xác. Dự án đáng chú ý vì nó đưa công nghệ từ một hệ thống 150 kWh đang hoạt động lên một hợp đồng ở quy mô đa MWh, chứ chưa phải bằng chứng thực địa dài hạn rằng nickel-hydrogen đã cạnh tranh được với lithium-ion trên thị trường lưu trữ điện quy mô lớn.

Vì sao một loại pin tốt cho spacecraft lại quá đắt trên mặt đất?

Pin nickel-hydrogen xuất hiện từ thập niên 1970 và trở thành một lựa chọn quan trọng cho lưu trữ năng lượng hàng không vũ trụ. Tài liệu của NASA ghi nhận từ năm 1983, NiH2 đã trở thành hệ lưu trữ năng lượng chính trên các vệ tinh quỹ đạo địa tĩnh; ứng dụng đầu tiên của NASA là Hubble Space Telescope, phóng năm 1990.

Cấu trúc của pin khác đáng kể so với cell lithium-ion quen thuộc. Nickel-hydrogen sử dụng điện cực nickel và phản ứng hydrogen trong một bình chịu áp. Khi sạc, hydrogen được tạo ra và lưu dưới dạng khí; khi xả, hydrogen tham gia phản ứng ngược để giải phóng năng lượng điện. Những phản ứng điện cực ổn định giúp hóa học này nổi tiếng về tuổi thọ chu kỳ và khả năng chịu điều kiện vận hành khắc nghiệt.

Nhưng một hệ thống dành cho spacecraft có bài toán kinh tế rất khác một nhà máy lưu trữ điện. Trong không gian, độ tin cậy và tuổi thọ có thể đáng giá hơn nhiều so với giá mỗi kWh. Các thiết kế nickel-hydrogen truyền thống dùng platinum làm chất xúc tác cho điện cực hydrogen, khiến chi phí trở thành rào cản lớn khi muốn tăng lên quy mô lưới. Một bài tổng quan năm 2021 trên Current Opinion in Electrochemistry xác định chính chi phí cao từ platinum là nguyên nhân chủ yếu khiến công nghệ này khó chuyển từ aerospace sang grid-scale storage.

EnerVenue thay đổi phần đắt nhất của hóa học pin

EnerVenue gọi phiên bản thương mại của mình là Aqueous Metal Cell (AMC), một cell nền nước dựa trên hóa học nickel-hydrogen. Theo NASA Spinoff, thay đổi quan trọng giúp công nghệ này có cơ hội xuống mặt đất là loại bỏ nhu cầu sử dụng platinum đắt tiền. Công ty tái thiết kế hệ thống bằng vật liệu rẻ hơn cho ứng dụng lưu trữ cố định, nơi khối lượng không phải hạn chế nghiêm ngặt như trên xe điện hoặc thiết bị di động.

Đây cũng giải thích vì sao nickel-hydrogen đang được nhắm tới stationary storage thay vì ô tô. NASA lưu ý các cell này nặng; ưu thế của chúng nằm ở độ bền, tuổi thọ và khả năng vận hành lâu dài hơn là mật độ năng lượng theo khối lượng. Một container đặt cố định cạnh cơ sở công nghiệp có thể chấp nhận một bộ pin nặng theo cách một chiếc xe điện không thể.

EnerVenue công bố AMC thế hệ thứ tư được thiết kế cho 30.000 chu kỳ. Công ty cũng cho biết hệ thống không cần bổ sung dung lượng theo lịch trong vòng đời thiết kế và không cần làm mát chủ động. Đây là thông số và tuyên bố của nhà sản xuất; đơn hàng 11 MWh chưa cung cấp dữ liệu vận hành thực địa nhiều năm ở quy mô này để kiểm chứng các con số đó.

11 MWh thực sự đánh dấu điều gì?

Quy mô của đơn hàng cần được nhìn cạnh dự án trước đó. EnerVenue cho biết hệ AMC thế hệ thứ tư đầu tiên của hãng, dung lượng 150 kWh, đã hoạt động tại Jintan, Changzhou từ tháng 11/2025, kết hợp nguồn điện tái tạo tại chỗ với sạc xe buýt điện. Hợp đồng mới nâng dung lượng danh nghĩa lên 11 MWh và đưa pin vào một cơ sở dầu khí, nơi yêu cầu về an toàn cháy và an toàn quy trình đặc biệt quan trọng.

Tuy vậy, đây không phải một dự án lưu trữ điện lưới độc lập theo nghĩa thông thường. Theo thông tin EnerVenue công bố, 26 Energy Prism sẽ ghép với điện Mặt Trời tại chỗ và phục vụ hoạt động của mỏ dầu. Vì thế, chính xác hơn nên xem nó là một dự án lưu trữ năng lượng cố định quy mô đa MWh cho công nghiệp — một bước trung gian có ý nghĩa trên con đường mà công nghệ này muốn tiến tới các ứng dụng grid-scale.

Đơn hàng cũng xuất hiện đúng lúc EnerVenue tăng năng lực sản xuất. Ngày 24/9, công ty khai trương dây chuyền AMC công suất lớn tại Changzhou, Jiangsu. Giai đoạn đầu được công bố ở mức 250 MWh mỗi năm; EnerVenue đặt mục tiêu tăng lên 1 GWh trong năm 2027 và quy mô nhiều GWh từ năm 2028. Những con số sau là kế hoạch của công ty, chưa phải sản lượng thực tế đã đạt được.

Tuổi thọ dài chưa đủ để thắng lithium-ion

Nickel-hydrogen có một lợi thế hiếm đối với công nghệ pin mới bước vào thị trường stationary storage: hóa học nền của nó đã có hàng chục năm lịch sử vận hành trong những ứng dụng yêu cầu độ tin cậy cao. Sáu bộ pin nickel-hydrogen được đưa lên ISS năm 2000 đã phục vụ hơn 18 năm trước khi được thay bằng lithium-ion, theo NASA.

Nhưng di sản hàng không vũ trụ không tự động giải quyết bài toán kinh tế của lưu trữ điện. Phiên bản AMC sử dụng vật liệu và thiết kế khác để giảm chi phí, vì vậy dữ liệu tuổi thọ của pin spacecraft cũ không thể được coi là bằng chứng trực tiếp cho tuổi thọ của cell thương mại mới. Để cạnh tranh ở quy mô lớn, EnerVenue còn phải chứng minh chi phí hệ thống, hiệu suất, độ suy giảm, bảo trì và độ tin cậy qua nhiều năm trong các dự án thực tế.

Ngay cả con số 11 MWh hiện tại cũng mới là hợp đồng. Bài kiểm tra đáng quan tâm bắt đầu khi các container được giao từ cuối năm 2026, lắp đặt và vận hành dưới tải thực tế. Nếu hệ thống giữ được các đặc tính mà EnerVenue công bố khi chuyển từ 150 kWh lên hàng chục MWh, nickel-hydrogen sẽ có thêm bằng chứng rằng một công nghệ từng hợp lý về kinh tế chủ yếu khi được phóng lên quỹ đạo có thể tìm được một vai trò mới trên mặt đất.

Nguồn: EnerVenue — đơn hàng 11 MWh; EnerVenue — dây chuyền Changzhou; NASA Spinoff; NASA Technical Reports Server; Current Opinion in Electrochemistry.