Elon Musk dẫn đầu về năng lượng mặt trời không gian, Trung Quốc bao giờ thương mại hóa và triển khai thực tế

Ngày 13 tháng 2, cổ phiếu liên quan đến khái niệm quang điện không gian đã giảm sàn đóng cửa. Công ty này sau ngày giao dịch trước đó, khi phát hành thông báo về đơn hàng liên quan đến dự án mở rộng cơ sở phóng vệ tinh SpaceX, đã tăng giá trần vào buổi chiều, nhưng tối cùng ngày bị Sở Giao dịch Chứng khoán Trung Quốc xác định là thông tin không chính xác, không đầy đủ, cảnh báo rủi ro không đủ, và bị cảnh cáo quản lý.

Từ đầu năm, một cuộc ăn mừng vốn do “Hiệu ứng Musk” kích hoạt đã lan rộng trên thị trường. Đầu tháng 1, Elon Musk tại diễn đàn Davos tuyên bố “điểm nghẽn cuối cùng của AI là điện năng” và khen ngợi khả năng quy mô hóa của ngành quang điện Trung Quốc. Trong vòng một tháng sau đó, Chỉ số quang điện không gian Wind tăng gần 40%, nhưng sau khi nhiều cổ phiếu phát hành thông báo làm rõ, chỉ số quang điện không gian A-shares đã điều chỉnh, hiện đã giảm hơn 8% so với đỉnh cao.

Liệu “giấc mơ quang điện không gian” của Musk có trở thành cơ hội định giá lại ngành quang điện Trung Quốc? Cuộc kích thích bên ngoài này có thể thúc đẩy ngành thoát khỏi tình trạng cạnh tranh nội bộ?

Nhiều chuyên gia trong ngành cho biết, quang điện không gian trong ngắn hạn rất khó thương mại hóa quy mô lớn, các nhà máy điện mặt đất vẫn sẽ là nguồn tiêu thụ chính, và xét đến ảnh hưởng của chính trị quốc tế, việc các doanh nghiệp quang điện Trung Quốc đồng loạt nhận đơn hàng của Mỹ là không thực tế. Tuy nhiên, khi cuộc đua toàn cầu chuyển hướng sang không gian, ngành quang điện Trung Quốc cần tăng cường hợp tác với ngành hàng không vũ trụ trong nước để phục vụ chiến lược không gian của Trung Quốc. Hiện tại, đã có các doanh nghiệp perovskite và vệ tinh tiến hành thử nghiệm liên kết, dự kiến trong hai năm tới sẽ ra mắt các công nghệ mới ứng dụng trên cánh mặt trời.

“Giấc mơ quang điện không gian” khó cứu “gần cháy”

Musk xem quang điện không gian là nguồn năng lượng chủ lực hỗ trợ khả năng tính toán AI trong tương lai, và trong năm nay đã nhiều lần phát biểu rằng Tesla và SpaceX sẽ đạt công suất quang điện nội địa 100 GW mỗi năm trong vòng ba năm tới. Để đạt mục tiêu này, nhóm của Musk đã đến thăm nhiều doanh nghiệp quang điện Trung Quốc vào đầu tháng 2, gần đây Tesla cũng đăng tuyển kỹ sư năng lượng mặt trời. Những thông tin này đã thúc đẩy nhiều đợt tăng giá trong ngành quang điện A-shares, nhiều cổ phiếu hàng đầu tăng trần.

Sau cuộc ăn mừng vốn là không gian quang điện mở ra thị trường trị giá hàng nghìn tỷ. Chứng khoán Đông Ngô dự đoán, nếu toàn cầu mỗi năm phóng 10.000 vệ tinh, sẽ tạo ra thị trường cánh mặt trời trị giá 2000 tỷ nhân dân tệ; trong khi đó, chứng khoán CITIC dựa trên dự đoán của Musk về 100 GW năng lượng mặt trời và tải trọng tính toán hàng năm, ước tính quy mô thị trường quang điện không gian trong dài hạn sẽ đạt 5,6 nghìn tỷ nhân dân tệ.

Quang điện không gian không phải là khái niệm mới. Trong nghĩa hẹp, nó là hệ thống cung cấp điện quang điện gắn trên vệ tinh hoặc các phương tiện bay trên quỹ đạo; trong nghĩa rộng, bao gồm cả các nghiên cứu tiên tiến về truyền tải năng lượng mặt trời không gian qua sóng vi ba hoặc laser không dây về mặt đất.

“Trước đây, hạn chế chính của quy mô quang điện không gian là chi phí phóng cao và khả năng vận chuyển hạn chế,” ông Fu Qiang, Phó Đối tác của Roland Berger, chuyên gia hàng đầu ngành năng lượng, nói với First Finance, hiện tại, tần suất phóng của SpaceX đã tăng theo cấp số nhân, từ 31 lần năm 2021 lên 167 lần năm 2025, đồng thời công nghệ tái sử dụng đã giúp giảm đáng kể chi phí phóng, mở ra khả năng mở rộng quy mô quang điện không gian. Trung Quốc, với hơn 70% năng lực sản xuất quang điện toàn cầu từ vật liệu đến linh kiện, ông Fu cho biết, phát triển quang điện không gian sẽ giúp thúc đẩy công nghệ tiên tiến như perovskite, HJT, đồng thời giúp các doanh nghiệp quang điện Trung Quốc có thêm cơ hội phát triển, nâng cao năng lực sản xuất.

Tuy nhiên, giới ngành vẫn giữ thái độ thận trọng về việc thương mại hóa quy mô lớn quang điện không gian.

“Dù điều kiện chiếu sáng mặt trời lý tưởng hơn, nhưng môi trường không gian khắc nghiệt hơn, ảnh hưởng lâu dài của bức xạ, khiến quang điện không gian phải đối mặt với các vấn đề về công nghệ, kỹ thuật, vận hành và hệ thống khác biệt so với quang điện mặt đất. Để hình thành một ngành công nghiệp thực sự, cần thời gian dài để thử nghiệm và xác nhận,” ông Li Yao (đặt tên giả), trưởng phòng phát triển kinh doanh linh kiện quang điện, nói với First Finance. Ông nhấn mạnh, sản xuất hàng loạt là bước then chốt. Hiện tại, các giải pháp quang điện không gian chủ yếu là tùy chỉnh theo đơn hàng nhỏ, gặp khó khăn trong việc xác nhận của khách hàng không gian, thiếu tiêu chuẩn thử nghiệm quốc tế, cần xây dựng chuỗi cung ứng tiêu chuẩn và hệ thống kiểm soát chất lượng toàn vòng đời.

Chủ tịch Sheng Wenting của Shengkai New Energy, một doanh nghiệp perovskite, dựa trên tính toán về số lượng phóng và vệ tinh trên quỹ đạo, cho rằng, nếu theo dự đoán lạc quan là phóng 10.000 vệ tinh mỗi năm, mỗi vệ tinh có diện tích cánh mặt trời tối đa 20 mét vuông, quy mô giá trị quang điện không gian vẫn còn nhỏ, khó có thể giảm bớt áp lực chu kỳ ngành trong vài năm tới. Từ góc độ kỹ thuật, bà cho rằng, để thực hiện quy mô lớn trong ứng dụng vệ tinh, cần qua các giai đoạn thử nghiệm nhỏ, thử nghiệm trong môi trường thực tế, và xác nhận toàn bộ quy trình sản phẩm, điều này khó có thể hoàn thành trong một hoặc hai năm.

Làm thế nào các doanh nghiệp Trung Quốc tham gia

Ngành cho rằng, kế hoạch quang điện không gian của Mỹ không phải là cơ hội lớn cho các nhà sản xuất quang điện Trung Quốc. Khi cuộc đua toàn cầu chuyển hướng sang lĩnh vực không gian, các doanh nghiệp quang điện Trung Quốc cần tận dụng lợi thế ban đầu trong quang điện mặt đất, hợp tác với các doanh nghiệp hàng không vũ trụ để chiếm lĩnh thị trường.

Ông Li Yao nói với First Finance, mục tiêu của Musk là xây dựng chuỗi ngành quang điện tại Mỹ, chiếm lĩnh thị trường lợi nhuận cao trong cả lĩnh vực mặt đất lẫn không gian. Theo tình hình quốc tế hiện tại, Tesla và SpaceX khó có thể trực tiếp mua sản phẩm quang điện Trung Quốc, chủ yếu mua thiết bị dây chuyền hoàn chỉnh, tuyển dụng nhân tài, và các giao dịch này dự kiến sẽ không kéo dài lâu. Các doanh nghiệp Trung Quốc như Heterojunction, Perovskite cần cảnh giác với các rủi ro liên quan đến hợp tác.

Tuy nhiên, “lời kêu gọi của Musk đã thực sự kích hoạt cuộc thảo luận toàn cầu về quang điện không gian.” Theo quan sát của Sheng Wenting, so với thái độ “từ từ làm, chờ đợi” trước đây, ngành bắt đầu tăng tốc trong năm nay, “mặc dù quang điện không gian vẫn còn trong giai đoạn sơ khai của công nghiệp hóa quy mô lớn, nhưng ai cũng không muốn bỏ lỡ cơ hội.” Bà tiết lộ, một doanh nghiệp vệ tinh đã ký hợp đồng với công ty, dự kiến trong năm nay sẽ lắp đặt các module perovskite và silicon đa lớp để thử nghiệm nhỏ, dự định năm sau sẽ thay thế một phần cánh mặt trời của vệ tinh bằng các linh kiện như GaAs, từng bước thúc đẩy ứng dụng hàng loạt.

Việc đưa quang điện lên không gian là hình ảnh thu nhỏ của việc các quốc gia đẩy nhanh xây dựng hệ thống năng lượng tích hợp đất – trời trong tương lai. Khi nhân loại ngày càng phát triển, nhu cầu năng lượng tăng cao, việc thu năng lượng từ không gian rồi chuyển đổi thành điện năng, truyền về mặt đất hoặc các điểm cuối không gian trở thành trọng tâm của các quốc gia. Các dự án như “Chương trình theo dõi mặt trời” của Trung Quốc hay dự án SOLARIS của EU đều xem quang điện không gian là hướng chính. SpaceX cũng đã ban hành lệnh hành pháp cuối năm ngoái về “Đảm bảo ưu thế không gian của Mỹ,” thúc đẩy giảm chi phí phóng tên lửa để cung cấp giải pháp vận chuyển quy mô các linh kiện trạm năng lượng không gian.

Ý kiến chung của ngành là, trong cuộc đua không gian này, trong một hoặc hai năm tới, các thành tựu công nghệ đột phá trong lĩnh vực quang điện sẽ xuất hiện, các loại pin siêu m薄 P-type HJT, pin silicon ghép lớp perovskite hoặc các hướng nghiên cứu trọng điểm, nhằm thay thế các loại pin GaAs có chi phí cao hiện nay.

Xét về tổng thể hiệu suất chuyển đổi, chi phí, khả năng chống bức xạ, chịu nhiệt, Sheng Wenting cho rằng, pin siêu mỏng P-type HJT có thể trở thành giải pháp ngắn hạn trong một đến hai năm tới, chủ yếu do SpaceX dẫn dắt, nhưng loại pin này có hiệu suất chuyển đổi thấp, sản phẩm siêu mỏng còn gặp vấn đề về tỷ lệ thành phẩm. Trong dài hạn, pin ghép lớp perovskite có tiềm năng lớn hơn. Ông柴麒敏, trưởng phòng chiến lược của Trung tâm Nghiên cứu Chiến lược Ứng phó Biến đổi Khí hậu và Hợp tác Quốc tế, cho biết, pin ghép lớp perovskite đã đạt hiệu suất trên 35% trong phòng thí nghiệm, chi phí chỉ bằng 1/3-1/4 của GaAs, khả năng chống bức xạ rất tốt, hứa hẹn trở thành công nghệ cốt lõi để giảm chi phí và nâng cao hiệu quả quang điện không gian trong tương lai.

“Các doanh nghiệp quang điện Trung Quốc có lợi thế toàn chuỗi ngành, cạnh tranh về chi phí và chính sách hỗ trợ trong lĩnh vực quang điện không gian,” ông Fu nói. “Chuỗi ngành quang điện của Trung Quốc không chỉ chiếm hơn 70% năng lực toàn cầu, mà còn là hệ sinh thái toàn diện phối hợp giữa vệ tinh, hàng không vũ trụ và trung tâm dữ liệu. Vì vậy, các doanh nghiệp quang điện Trung Quốc cần nhanh chóng nắm bắt cơ hội, thúc đẩy sự hợp nhất của công nghệ ‘quang điện + hàng không vũ trụ’, xây dựng hệ sinh thái ngành, tham gia xây dựng tiêu chuẩn quốc tế, đồng thời mở rộng toàn cầu và phát triển các giải pháp trung tâm dữ liệu không gian sáng tạo.”