1. Vài nét về sản xuất pin và ăcquy của Tổng Công ty Hóa chất Việt Nam (VINACHEM)
1.1. Tình hình sản xuất pin và ăcquy (2003 - 2005) [10]
Theo số liệu của Ban Kế hoạch - Thị tr−ờng của VINACHEM thì tình hình sản xuất pin và ăcquy của 4 công ty (PINACO, TIBACO, Pin Hà Nội và Ăcquy - Pin Vĩnh Phú) trong 2 năm gần đây (2003 - 2005) nh− sau:
- Về pin: đạt sản l−ợng ∼325 triệu viên (trên tổng công suất thiết kế ∼500 triệu viên)
- Về ăcquy: đạt sản l−ợng ∼ 725.000 kWh (trên tổng công suất thiết kế ∼ 975.000 kWh) Tốc độ tăng tr−ởng của sản phẩm đạt 3 ữ 8% năm, doanh thu đạt 7 ữ 10% tổng giá trị sản xuất công nghiệp của VINACHEM, đáp ứng 90% nhu cầu thị tr−ờng về pin, và 50 - 70% về ăcquy của thị tr−ờng nội địa. Sản phẩm truyền thống là pin Zn/MnO2
(R6, R20) và ăcquy axit các chủng loại từ 12A ữ 1200 Ah phục vụ khởi động ôtô, xe máy; dân dụng, mỏ... Có một tỷ phần nhỏ xuất khẩu sang các n−ớc lân cận, Trung Đông và một vài n−ớc khác.
1.2. Hiện trạng công nghệ và những bất cập [10]
Các cơ sở sản xuất của pin và ăcquy của VINACHEM hiện nay đều có tuổi đời trên d−ới 40 năm với một hệ thống dây chuyền công nghệ và thiết bị nguyên thủy thuộc thế hệ 1960. Những nỗ lực đổi mới công nghệ trong những năm gần đây ít nhiều mang tính chất cải thiện năng lực sản xuất từng công đoạn do hạn chế về vốn, nên hiệu quả tổng thể ch−a khắc phục đ−ợc chi phí sản xuất còn cao, tiêu hao năng l−ợng lớn, sản phẩm làm ra có sức cạnh tranh thấp (chẳng hạn ăcquy khởi động chiếm 50 - 70% thị tr−ờng nội địa, nh−ng mới b−ớc đầu tham gia công nghiệp lắp ráp ôtô chất l−ợng cao; pin tuy đáp ứng 90% nhu cầu thị tr−ờng "đèn - đài", nh−ng giá trị doanh thu thấp và không có chỗ đứng trong thị tr−ờng điện tử không dây v.v....) Nền sản xuất nguồn điện n−ớc ta không đón đầu và gắn kết đ−ợc với 2 thị tr−ờng đầy tiềm năng mới xuất hiện ở n−ớc ta, đó là công nghiệp lắp ráp ôtô chất l−ợng cao có nhu cầu về đặc chủng ăcquy và thị tr−ờng điện tử không dây của b−u chính viễn thông với tốc độ tăng tr−ởng 20% năm có nhu cầu về battery nạp lại đ−ợc thế hệ mới, đó là ăcquy ion Li và Ni-MH. Trong kế hoạch "tầm nhìn 2005 - 2010 - 2020", VINACHEM dự kiến nhập công nghệ ăcquy Ni-MH vào khoảng tr−ớc 2007, còn ăcquy ion Li mãi sau 2007 (?). Thật vậy, chúng ta đã chậm trễ trong hoạch định và tìm kiếm liên doanh để đổi mới công nghệ nhằm tạo ra sản phẩm mới đón đầu thị tr−ờng này. Hiện nay ở n−ớc ta đã tồn tại 4 doanh nghiệp 100% vốn n−ớc ngoài, sản xuất ăcquy đặc chủng cho công nghiệp lắp ráp ôtô và xuất khẩu (3K - Battery, LELONG, VN - Malaysia và GS-VN), có năng lực sản xuất gấp nhiều lần sản l−ợng ăcquy của VINACHEM, sẵn sàng bão hòa và chiếm lĩnh thị tr−ờng truyền thống với chất l−ợng từ th−ơng hiệu tên tuổi của mình. Có lẽ cũng nên đánh giá lại sự kiện PINACO năm 1996 đã từ chối liên doanh với MC (Mitsubishi) và JSB (Japan Storage Battery) để thành lập nhà máy GS-VN với lý do bảo hộ sản xuất trong n−ớc. Đây là một sai lầm trong xu thế AFTA và WTO, bỏ qua cơ hội để đổi mới công nghệ b−ớc ra thị tr−ờng bên cạnh một th−ơng hiệu tên tuổi của lĩnh vực nguồn điện.
Một sự thật khác thuộc về thị tr−ờng điện tử không dây, đó là n−ớc ta hiện nay đã có hơn 10 triệu thuê bao điện thoại di động (ĐTDĐ tăng tr−ởng từ 1995 ữ 2005 là ∼ 20 lần; dự kiến đến 2010 sẽ có 36 triệu thuê bao ĐTDĐ), luôn luôn có nhu cầu
∼ 10 triệu ăcquy ion Li (3,6V - 1Ah)/năm từ con đ−ờng phi mậu dịch.
Một phép tính đơn giản cho thấy với đơn giá 3 ữ 4 USD/Battery hiện nay, ta đã thua thiệt một doanh số ∼30ữ40 triệu USD/năm, t−ơng đ−ơng ∼ 1/2 doanh số của toàn ngành pin và ăcquy Việt Nam đã sản xuất. Nếu dự báo tốt, thì vấn đề gọi vốn đầu t− liên doanh cho một quy mô sản xuất cớ 15 - 20 triệu ăcquy ion Li/năm sẽ
không phải là khó khăn không v−ợt qua đ−ợc, mà chủ yếu là thiếu cập nhật tiến bộ KHKT, ch−a sẵn sàng nắm bắt một công nghệ mới nên không có lộ trình cụ thể để triển khai. sự chậm trễ đổi mới công nghệ thực sự không chỉ là một nguy cơ tụt hậu mà còn là những thua thiệt về kinh tế không nhỏ ảnh h−ởng trực tiếp đến tăng tr−ởng của ngành. Ng−ợc lại đối với những dây chuyền công nghệ chế tạo pin và ăcquy đã hết khấu hao, tiêu tốn năng l−ợng và gây ô nhiễm, nên chăng có lộ trình giảm sản xuất tiến tới ngừng hẳn để nhập công nghệ mới?
2. Một vài ý kiến đóng góp thay cho kết luận
Xuất phát từ góc nhìn của một ng−ời nghiên cứu trong lĩnh vực nguồn điện, có theo dõi sự phát triển của lĩnh vực trong n−ớc và xu thế trên thế giới, mạnh dạn đề xuất một vài định h−ớng cụ thể sau đây:
1. Về pin kiềm Zn/MnO2: Một mặt tiếp tục tăng sản l−ợng của pin muối Zn/MnO2,mặt khác nên nghiên cứu nhập công nghệ pin kiềm Zn./MnO2 nạp lại đ−ợc
(∼ 200CK) để đa dạng hóa sản phẩm có giá trị kinh tế cao nh−ng phù hợp với mức sống thu nhập thấp ở n−ớc ta và xuất khẩu sang các n−ớc lân cận.
2. Về ăcquy axit Pb: cần xem xét việc gắn kết với công nghiệp lắp ráp ôtô chất l−ợng cao là mục tiêu lâu dài và bền vững, cụ thể:
+ Cần đổi mới thiết kế và mẫu mã để phù hợp với hệ thống điện 36 ữ 42V; ∼ 5 ữ
9kV của ôtô chất l−ợng cao.
+ Nhập công nghệ ăcquy VRLA để đón đầu cho thế hệ ôtô lai điện HEV sau 2010, cũng nh− xe máy chạy điện (Scoota) và xe đạp điện sẽ phát triển mạnh.
3. Về nguồn điện mới: nên lấy mốc 2006 - 2007 để nhập ngay công nghệ ăcquy ion Li và ăcquy Ni-MH sau đó, để phục vụ thị tr−ờng ĐTDĐ và điện tử cao cấp. Công suất ∼
20 triệu battery/năm. Hình thức là liên doanh OEM (Orginal Equipmart Mamefacturing - đại ý là sản xuất giữ nguyên thiết kế gốc của chính hãng), đối tác là Nhật Bản (Sanyo, MC, JBC...) để dựa vào th−ơng hiệu và sớm có sản phẩm đ−a ra thị tr−ờng.
4. Bộ Công nghiệp và VINACHEM cần có một "Ch−ơng trình nghiên cứu tiền khả thi về nguồn điện mới" để tập hợp lực l−ợng nghiên cứu Tr−ờng, Viện và Nhà sản xuất cho mục tiêu này. Ch−ơng trình nghiên cứu cần đ−ợc Bộ Công nghiệp đ−a vào danh sách các nội dung trọng điểm do ngân sách đổi mới công nghệ và vật liệu 2006 (dự kiến 4695 tỷ VNĐ) tài trợ. Ch−ơng trình nghiên cứu tiền khả thi về nguồn điện mới là một phần không thể thiếu đ−ợc trong lộ trình thực hiện dự báo chiến l−ợc tr−ớc khi quyết định nhập công nghệ.
Hà Nội, tháng 5/2006
Tài liệu tham khảo
[1] What are Batteries, Fuel Cells, and Supercapacitors?
M.Winter, R.J.Brodd - Chem.Rev. 104 (2004) p.4245-4269.
[2] Rechargeable Batteries with aqueous electrolytes.
F.Beck, P.Ruetschi - Electrochemica Acta 45(2000) 2467-2482
[3] Liti Batteries and Cathode Materials
M.St.Whittingham - Chem.Rev 10492004) p.4271 - 4301
[4]Recent advandes in Liti ion battery materials
B.Scrosati - Electrochemica Acta 45(2000) 2461 - 2466
[5] Recent developments in battery technology:
a. Chemistry & Industry - Sept. (1996); May(1999)
b. The Electrochem. Soc. Interface - winter (1995) p.26; p.34; p.42-45 c. The Electrochem. Soc. Interface - Fall (1997) p.26 - 32
d. The Electrochem. Soc. Interface - Fall (1999) p.20 - 23 e. Review of J.Electrochem. Soc. 137 (1990) 5 - 18 f. Review of J.Electrochem. Soc. 142 (1995) 1726 - 1731 g. Chem. Review - 95 (1995) p.191 - 207
[6] Fuel Cell Technology:
a. J.Electrochem. Soc. 149 (2002) N7, S59 - S67
b. The Electrochem. Soc. Interface - Fall (1997) p.26 - 32 c. Chem. Review - 95 (1995) p.191 - 207
d. Chem. Review - 104 (2004) p.4767 - 4790 e. Electrochemica Acta - 45(2000) p.2423 - 2435
[7] Advanced Batteries for electric vehicles:
a. Chemtech - Nov (1994) p.32 - 38
b. The Electrochem. Soc. Interfacc - Spring (1996) p.32 - 37 c. J.Electrochem. Soc. 149 (2002) K1 - K29
d. J.Electrochem. Soc. 150 (2002) K15 - K38.
[8] Tích trữ và chuyển hóa năng l−ợng hóa học - Vật liệu và Công nghệ
Ngô Quốc Quyền - Bộ sách chuyên khảo, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam xuất bản, Hà Nội - 2006
[9] Tổng luận: Nguồn điện hóa - Thành tựu và triển vọng
Ngô Quốc Quyền - Viện Hóa học, Trung tâm KHTN và CNQG - VN. Trung tâm Thông tin KHKT Hóa chất xuất bản, Hà Nội - 1995
[10] Công nghiệp Hóa chất - số 8 (2004)
Chuyên san Kỷ niệm 35 năm thành lập Ngành Hóa chất Việt Nam (19/8/1969 - 19/8/2004)
Mục lục
Trang
I. Mở đầu 3
II. Giới thiệu chung 4
1. Phân loại hệ thống - Khái niệm và định nghĩa 4 2. Các đại l−ợng đặc tr−ng cho khả năng tích trữ năng l−ợng của nguồn điện
hóa học 6
3. Đặc điểm của nguồn điện hóa học trên cơ sở của phát triển khoa học vật liệu
và đổi mới công nghệ 9 4. Những tiêu chí chất l−ợng và các yếu tố quyết định 11