Pin kẽm của startup Eos đã được phát triển suốt 12 năm nay mà vẫn sống tốt trong “thời đại pin li-ion”

Hành trình tìm kiếm công nghệ thay thế pin li-ion có một đại diện sáng giá: pin kẽm của Eos.

Công ty Eos Energy Storage đã dành 12 năm nghiên cứu hòng tìm ra công nghệ lưu trữ điện lưới có thể cạnh tranh trực tiếp với pin lithium-ion. Vô số startup nuôi giấc mộng này đã tan vỡ từ lâu, nhưng Eos vẫn còn tồn tại tới ngày nay. Thậm chí, Eos Energy Storage đang lên kế hoạch phát hành cổ phiếu lần đầu, thông qua một thương vụ sáp nhập với một công ty vỏ bọc.

B. Riley Principal Merger Corp. II, một công ty được thành lập cho mục đích thâu tóm (SPAC), sẽ sáp nhập với Eos trong quý 4 năm nay, và Eos sẽ chính thức có tên trên sàn giao dịch chứng khoán New York. Việc sáp nhập với một SPAC sẽ nhanh chóng cho Eos một chỗ đứng trên thị trường mà không cần những thủ tục nhiêu khê như một sự kiện IPO truyền thống.

“ Đây là công ty đã được B. Riley để mắt tới vài năm nay rồi“, Dan Shribman, CEO của BPRM II nói hồi tháng Sáu, khi họ công bố dự định sáp nhập. “ Chúng tôi có lý do để tin rằng Eos đang sở hữu tiềm năng lớn, tạo ra được những khoản lời đáng kể cho các cổ đông“.

Startup xe không thải khí nhà kính Nikola Motor đã phát hành cổ phiếu thông qua hình thức sáp nhập SPAC hồi tháng Sáu, dù chẳng bán được sản phẩm nào nhưng giá trị vốn hóa đạt tới 20 tỷ USD, lớn hơn cả hãng xe hơi Ford lâu đời. Eos và B. Riley mong muốn kêu gọi được lượng vốn khoảng 225 triệu USD để hậu thuẫn dây chuyền sản xuất pin của mình.

Nhưng phải làm rõ: thị trường xe cộ và thị trường năng lượng khác biệt nhiều, mà hướng đi của Eos lại đặc biệt khó. Họ đang muốn đối đầu với pin li-ion, thứ công nghệ chủ chốt của ngành công nghệ mà lại có dây chuyền sản xuất quy mô lớn ổn định nhiều năm nay; Eos mong muốn bước vào ngành lưu trữ năng lượng, nhất là khi thế giới đang có ngày một nhiều giải pháp sản xuất năng lượng sạch mới.

Eos từng dự định khuynh đảo thị trường bằng giá lưu trữ điện rẻ: năm 2017, họ quảng cáo mô hình lưu trữ của mình chỉ tiêu tốn khoảng 95 USD/kilowatt-giờ. Kể từ khi đó, Eos đã đổi người dẫn dắt – là cựu quản trị viên của General Electric, rồi họ cũng đã có được vài dự án thí điểm ở quy mô kilowatt và một cơ sở sản xuất thiết bị lưu trữ năng lượng ở thành phố Pittsburgh, bang Pennsylvania, Hoa Kỳ.

Thị trường lưu trữ năng lượng đang ngày một phát triển, và các công ty công nghệ đổ hàng tỷ đô tiền vốn vào những dự án nghiên cứu cách thức lưu trữ năng lượng mới. Trong cuộc đua này, những cái tên nổi tiếng mới có được những hợp đồng lớn.

Những công ty lưu trữ năng lượng lớn, ví dụ như Highview Power và Hydrostor, dồn nguồn tiền để xây dựng những nhà máy thử nghiệm ở mức megawatt, rồi dần dần tăng quy mô lên. Eos lại tập trung vào xây dựng những nhà máy nhỏ, với tổng công suất chỉ hơn 1 megawatt.

Hệ thống lưu trữ 300 kilowatt/1.200 kilowatt-giờ tại New Jersey, Hoa Kỳ.

Theo nhận định của Joe Mastrangelo, CEO của Eos, thì sau 12 năm phát triển và số tiền đầu tư 160 triệu USD, Eos phải chuyển hướng đầu tư. Họ không cần chứng minh năng lượng của mình hay độ tin cậy của công nghệ nữa, mà phải đẩy mạnh phát triển pin theo kiểu công nghiệp, và để làm được điều đó, Eos cần một nguồn tài chính linh hoạt hơn.

“ Chúng tôi nhìn vào công ty và tự hỏi, ‘Đâu là cách thức nhanh nhất, kinh tế nhất để tăng quy mô công ty, dây chuyền sản xuất cũng như cách tiếp cận thị trường?’ và rồi câu trả lời là đây“, Mastrangelo giải thích quyết định phát hành cổ phiếu. “ Cách này sẽ cho phép chúng tôi đủ khả năng tài chính theo đuổi những dự án lớn hơn“.

Hiện giờ, Eos phải thuyết phục các nhà đầu tư rằng tài sản trí tuệ của họ, dây chuyền sản xuất, các dự án thí điểm và mô hình kinh doanh mới đáng giá 290 triệu USD.

Công nghệ pin kỳ lạ đi kèm những lời khẳng định khó tin

Ở thời điểm này, quyết định đầu tư vào phát triển pin là sáng suốt, có điều cách tiếp cận của Eos hơi nhiều rủi ro.

Cả ngành xe điện lẫn đồ điện tử đều sử dụng pin li-ion, để rồi giá thành pin ngày một giảm. Thế nhưng công nghệ lưu trữ năng lượng lithium-ion vẫn quá đắt đỏ để áp dụng được vào lưu trữ dư lượng điện từ lưới điện quốc gia; chúng có thể bắt lửa, thậm chí nổ tung nếu như gặp vấn đề.

Eos muốn cung cấp một giải pháp khác.

12 năm vừa rồi, họ cố gắng phát triển thiết bị “cực âm lai kẽm – zinc hybrid cathode”. Trong mỗi cell năng lượng là một cực âm kết từ carbon, với một bộ gom điện titan phủ gốm và mạ kẽm, toàn bộ cấu trúc này nằm trong một dung dịch điện phân. Đây là một hệ thống tĩnh, đối nghịch với pin thường với dòng điện liên tục di chuyển.

Khác với pin li-ion, loại pin này không cần tới hệ thống HVAC (Heat, Ventilation, Air Conditioning – Nhiệt, Thông gió, Điều hòa không khí) để vận hành được ở nhiệt độ an toàn. Có một vài startup khác sử dụng vật liệu kẽm để sản xuất pin vì giá thành rẻ của nó, có thể kể tới ViZn Energy, Fluidic hay e-Zinc. Nhưng không ai nghiên cứu phát triển cực âm lai kẽm cả, và Eos phải thuyết phục khách hàng rằng công nghệ của họ là độc nhất vô nhị.

Hệ thống lưu trữ có tên Aurora của Eos.

Aurora 2.0

Trong những năm qua, công ty liên tục khẳng định tính độc đáo cũng như giá thành cực rẻ của sản phẩm mình tạo ra. Năm 2017, Michael Oster – CEO của Eos và Philippe Bouchard – phó chủ tịch phụ trách phát triển kinh doanh của Eos nói với báo giới rằng họ đang bán dịch vụ lưu trữ điện năng với chỉ 160 USD/kilowatt-giờ. Đây là cái giá rẻ hơn nhiều so với công nghệ pin li-ion ở thời điểm bấy giờ. Thế nhưng, Eos đang nói tới dòng điện một chiều DC (hầu hết các hệ thống cung cấp điện năng sử dụng dòng điện xoay chiều AC), họ chưa bao gồm giá thành việc chuyển dòng điện cũng như chi phí lắp đặt hệ thống.

Vài tháng sau thời điểm trên, Eos tiếp tục đưa ra những khẳng định táo tợn hơn. Họ phát thông cáo báo chí, quảng bá hệ thống lưu trữ điện với giá thành chỉ 95 USD/kilowatt-giờ; cái giá hời chỉ dành cho bất kỳ ai đợi 5 năm nữa để có thể sử dụng dịch vụ của họ vào 2022. Năm 2019, khi Greentech Media xem tài liệu nội bộ của Eos, họ mới thấy giá thành hệ thống DC là 222 USD/kilowatt-giờ, nhiều hơn cái giá mà họ đề xuất năm 2017. Oster và Bouchard hiện đã rời công ty.

Trong một buổi phỏng vấn năm 2017, ban quản trị Eos nói rằng vào mùa hè năm đó, họ sẽ cho ra mắt hệ thống quy mô megawatt đầu tiên, được tài trợ và phát triển bởi một bên thứ ba. Dù dự án này vẫn chưa kết trái, rồi Eos cũng đã ký được một hợp đồng pin 10 megawatt/40 megawatt-giờ với một doanh nghiệp khác nữa nhưng hiện giờ, CEO Mastrangelo xác nhận rằng Eos không có liên quan tới dự án này nữa.

Thay vào đó, họ đã ký hợp đồng với công ty dầu mỏ Motor Oil của Hy Lạp, nhằm cung cấp pin 1 megawatt/4 megawatt-giờ cho một nhà máy lọc dầu ở Athens; Motor Oil đánh giá cao độ an toàn, khả năng ít cháy nổ của pin do Eos cung cấp. CEO Mastrangelo nói rằng nếu mọi chuyện suôn sẻ, đây sẽ là cơ hội để họ bước vào ngành công nghiệp, cụ thể là ngành dầu và khí đốt.

Thay người chèo lái, không còn những lời “hứa hão” xưa kia

Mastrangelo trở thành CEO năm 2019, sau một năm giữ cương vị cố vấn ban giám đốc. Hầu hết những người đứng đầu Eos ở thời điểm hiện tại có “gốc gác” General Electric, đều là những người có nhiều kinh nghiệm trong năng lượng tái tạo và lưới điện thông minh.

CEO Joe Mastrangelo.

Kể từ khi thay máu ban giám đốc, Eos không còn công bố những thông cáo báo chí với tuyên bố táo tợn liên quan tới giá thành sản phẩm, thay vào đó họ tập trung vào sản ph ẩm thực tế và các tiến bộ trong khả năng sản xuất. Hiện tại, Eos nói rằng họ đã có thể sản xuất được thiết bị chứa 75 megawatt-giờ điện mỗi năm, dự tính họ sẽ tăng quy mô lên 500 megawatt-giờ/năm trong vòng 12 tháng tới.

Khó có thể tin Eos chưa bao giờ cạn tiền vốn, thứ đã đánh gục nhiều những startup lưu trữ năng lượng khác. “ Công ty này đã sống sót qua những thời kỳ mà nhiều nơi khác không trụ được, và giờ là lúc tăng trưởng, và rồi chúng tôi sẽ phát triển để giúp ngành công nghiệp năng lượng có được những hệ thống lưu trữ rẻ, an toàn và có thể tăng quy mô dễ dàng“, Mastrangelo nhận định.

Eos sẽ đương đầu ra sao với pin li-ion?

Trong khoảng thời gian từ lúc Eos thành lập cho tới khi phát hành cổ phiếu, giá thành pin li-ion tiếp tục giảm. Thời gian gần đây, Mastrangelo chỉ còn nhận định rằng pin của Eos “ có tính cạnh tranh cao” về giá thành với pin li-ion, chứ không còn khẳng định rẻ hơn gấp nhiều lần.

Eos cũng không tập trung vào mảng lưu trữ năng lượng dài hạn, lĩnh vực mà pin li-ion vẫn còn yếu do không thể tăng quy mô một cách hiệu quả về mặt kinh tế. Eos chỉ cho ra những hệ thống xả điện được trong khoảng 4 giờ, mà lại đúng “sở trường” của pin li-ion. Tuy nhiên, Eos có khả năng xả điện liên tục trong 10 giờ mà không ảnh hưởng đáng kể tới tuổi thọ pin.

Điều đó cho phép Eos cạnh tranh được với pin li-ion ở các khía cạnh như khả năng cháy nổ, khả năng tái chế và tốc độ xuống cấp của pin.

Hệ thống lưu trữ điện bằng pin li-ion tại thành phố San Diego,California.

Eos nói rằng hệ thống của họ chứa đầy chất điện phân có tính nước, nên không thể bắt lửa. Đây là điểm khiến họ vượt trội hơn pin li-ion vốn rất dễ cháy nổ.

Nhưng thắc mắc chưa thể trả lời là đây: người tiêu dùng suy nghĩ như thế nào? Những vụ việc pin cháy nổ tai tiếng chưa bao giờ khiến khách hàng chùn bước trước việc sử dụng pin li-ion, các doanh nghiệp vẫn cứ thu mua pin li-ion mà các tập đoàn vẫn cứ đầu tư hàng tỷ vào công nghệ thiết yếu này. Nhưng đứng từ góc nhìn của Eos, thì khách hàng chỉ “đắm đuối” với pin li-ion chỉ vì lối mòn suy nghĩ, có từ thời pin li-ion hiệu quả về mặt kinh tế, và cũng chưa có công nghệ thay thế nào tốt hơn.

Eos cho rằng khi càng nhiều doanh nghiệp biết tới và tin dùng sản phẩm của họ, pin li-ion sẽ đối diện với địch thủ đáng gờm.

Khách hàng quan trọng đầu tiên: Duke Energy

Năm ngoái, Duke Energy lắp đặt hệ thống 30 kilowatt/120 kilowatt-giờ của Eos, nhằm từng bước thực hiện dự án khám phá công nghệ điện lưới đang có tiềm năng lớn. Công nghệ của Eos chỉ là một trong nhiều công cụ hỗ trợ được công nghệ điện lưới, và theo nhận định của Tom Fenimore, chuyên gia công nghệ mới của Duke Energy, thì pin của Eos vẫn chưa thay thế được pin li-ion.

Thế nhưng, pin của Eos vẫn có thể cạnh tranh được với pin li-ion ở khoản chi phí ban đầu, khi nó có những lợi thế nhất định trong vận hành và bảo dưỡng, đơn cử như việc pin kẽm của Eos không cần tới điều hòa nhiệt độ hay hệ thống chống cháy nổ.

“ Pin của Eos phù hợp với việc sạc và xả hàng ngày, có thể tận dụng được 100% khả năng xả điện“, chuyên gia Fenimore nói. Tuy vậy, Fenimore vẫn nhận thấy yếu điểm của pin kẽm, đó là phải xoay vòng sạc-xả hàng ngày để giảm thiểu được thất thoát diễn ra trong ngày nếu như pin không được dùng tới.

Duke Energy sẽ cân nhắc tới việc lắp đặt thêm các hệ thống lưu trữ điện khác của Eos một khi hãng pin này cho ra thế hệ sản phẩm mới. Đó chính là những gì một nhãn hàng đang lên muốn nghe từ người dùng, và cũng chính là thông điệp họ muốn gửi tới những khách hàng tiềm năng khác.

Bước tiếp theo của Eos: họ phải lấy lòng được các cổ đông đã, rồi mới tính được đến chiến lược đối đầu với pin li-ion.