Pin Trung Quốc và điểm rủi ro chiến lược của quốc phòng Mỹ

Sự phụ thuộc vào nguồn pin từ Trung Quốc khiến ngành quốc phòng và trí tuệ nhân tạo (AI) của Mỹ đối mặt những rủi ro tiềm ẩn.

Trung Quốc đang thống trị trong lĩnh vực sản xuất pin (Ảnh: Feature China).

Tại “Hành lang Trung tâm Dữ liệu ” ở Bắc Virginia , những tòa nhà không cửa sổ có kích thước tương đương nhà chứa máy bay đang cung cấp năng lượng cho ngành trí tuệ nhân tạo (AI) của Mỹ, lĩnh vực đang bị cuốn vào cuộc chạy đua quyết liệt với Trung Quốc.

Những cơ sở này có thể tiêu thụ lượng điện tương đương một thành phố nhỏ, gây áp lực lớn lên lưới điện địa phương. Chỉ cần những dao động điện rất nhỏ cũng có thể tạo ra hiệu ứng dây chuyền, làm hỏng các đoạn mã AI nhạy cảm.

Để đối phó, các tập đoàn công nghệ của Mỹ đang tìm cách mua hàng tỷ USD pin lithium-ion cỡ lớn.

Tuy nhiên, các trung tâm dữ liệu này ngày càng phụ thuộc vào Trung Quốc về một công nghệ then chốt chính là: pin, một lĩnh vực mà Trung Quốc đang dẫn đầu gần như ở mọi cấu phần công nghiệp.

Theo ông Dan Wang, chuyên gia về lĩnh vực công nghệ Trung Quốc tại Viện Hoover thuộc Đại học Stanford nhận định: “Họ (Trung Quốc) đang đi trước, cả về mặt công nghệ lẫn quy mô”.

Ông Fatih Birol, Giám đốc điều hành của IEA, so sánh sự phụ thuộc của thế giới vào pin Trung Quốc với việc châu Âu từng phụ thuộc vào khí đốt tự nhiên của Nga.

“Phụ thuộc vào một quốc gia duy nhất, một tuyến thương mại duy nhất đối với một mặt hàng hay công nghệ chiến lược luôn tiềm ẩn rủi ro”, ông Birol nói.

Trung Quốc hiểu rõ tầm quan trọng của pin. Ngày 9/10, trong bối cảnh căng thẳng thương mại leo thang, Trung Quốc cảnh báo hạn chế xuất khẩu một số công nghệ lithium-ion tiên tiến nhất của mình, bao gồm các thành phần nền tảng như cực dương và cực âm graphite.

Gót chân Asin của những gã khổng lồ AI

Cuộc đua AI ngày càng phụ thuộc vào hạ tầng điện của mỗi quốc gia, hay cụ thể là khả năng cung cấp ổn định lượng điện khổng lồ cho các trung tâm dữ liệu tiêu thụ nhiều năng lượng.

“Điện không đơn thuần là một tiện ích. Nó là một tài sản chiến lược sẽ bảo đảm vai trò lãnh đạo của chúng ta đối với công nghệ quan trọng nhất kể từ chính điện năng”, công ty AI OpenAI viết trong một bức thư hồi tháng 10.

Sự thống trị pin là một phần quan trọng trong lợi thế ngày càng tăng của Trung Quốc về phát điện nói chung, bao gồm cả năng lượng tái tạo. Trung Quốc từ lâu đã coi pin là ưu tiên công nghiệp và quân sự.

Các chuyên gia AI cho rằng các công ty Mỹ vẫn dẫn đầu về năng lực tính toán. Tuy nhiên, ngày càng có nhiều lo ngại rằng lợi thế của Trung Quốc về hạ tầng năng lượng có thể giúp nước này vượt qua Mỹ.

“Nếu Trung Quốc vượt lên đáng kể so với chúng ta trong AI, chúng ta sẽ trở thành quốc gia thứ yếu của hành tinh”, Bộ trưởng Năng lượng Mỹ Chris Wright nói hồi tháng 9.

Những kỹ sư vận hành trung tâm dữ liệu thường nhắc đến độ tin cậy “5 số 9″, tức là họ cố gắng duy trì hoạt động của cơ sở ở mức 99,999% thời gian.

Để làm được điều đó đòi hỏi nguồn điện đáng tin cậy. Các tập đoàn công nghệ đang ráo riết tìm kiếm năng lượng từ khí tự nhiên hoặc các nhà máy điện hạt nhân hiện có, có thể vận hành liên tục, đồng thời đặt cược vào các công nghệ mới như lò phản ứng nhỏ hơn hoặc địa nhiệt tiên tiến.

“Có gì thì lấy cái đó”, ông Justin Gruetzner, một lãnh đạo tại công ty kỹ thuật trung tâm dữ liệu Burns & McDonnell, nói.

Pin ngày càng trở nên thiết yếu: hầu hết các trung tâm dữ liệu dựa vào pin làm nguồn dự phòng. Pin có thể cung cấp điện tức thì khi mất điện, trong lúc các máy phát chạy bằng khí tự nhiên hoặc diesel khởi động, giúp bảo đảm dữ liệu không bị mất.

Theo ước tính của Viện Nghiên cứu Điện lực Mỹ, AI đặc biệt có nhu cầu năng lượng khổng lồ. Một truy vấn AI có thể cần lượng điện gấp khoảng 10 lần so với tìm kiếm internet truyền thống.

Sức mạnh tính toán khổng lồ này có thể gây ra những dao động lớn trong nhu cầu điện. Theo cảnh báo của các nhà nghiên cứu Microsoft, ở quy mô lớn, những dao động này có thể lên tới hàng chục hoặc hàng trăm megawatt và thậm chí làm hỏng hạ tầng lưới điện.

Ngay cả những gián đoạn nhỏ cũng có thể dẫn đến hiện tượng được gọi là “lỗi hỏng dữ liệu thầm lặng” một mối lo ngại mới nổi, khi phần cứng AI tạo ra sai sót trong tính toán.

Trong một thí nghiệm, “một lỗi hỏng dữ liệu thầm lặng thực sự đã làm sụp đổ mô hình”,ông Jeffrey J. Ma, tác giả chính của một nghiên cứu về hiện tượng này, cho biết.

Mối lo an ninh quốc phòng của Mỹ

Cách các trung tâm dữ liệu ở Bắc Virginia chỉ một quãng lái xe ngắn, tại Lầu Năm Góc, các quan chức quân sự Mỹ cũng đang phát đi những cảnh báo tương tự, nhưng vì những lý do khác.

Một trong những bài học rút ra từ những kinh hoàng ở Ukraine là: tương lai của sức mạnh quân sự phụ thuộc vào pin.

Một binh sĩ Ukraine điều khiển máy bay không người lái (Ảnh: New York Times).

Nhiều máy bay không người lái trên chiến trường được cung cấp năng lượng bằng pin lithium dựa vào vật liệu và công nghệ từ Trung Quốc. Tại Ukraine, các biện pháp kiểm soát xuất khẩu của Trung Quốc đã làm chậm sản xuất và khiến giá một số linh kiện tăng gấp 3.

“Mỗi hạn chế xuất khẩu của Trung Quốc kể từ năm 2022 đều trực tiếp dội thẳng ra chiến trường”, bà Catarina Buchatskiy, chuyên gia quốc phòng tại Viện Snake Island, nơi tập trung vào công nghệ quân sự, cho biết.

Bà cảnh báo thêm, Mỹ có thể sớm đối mặt với vấn đề tương tự. Bà lưu ý rằng những linh kiện mà Ukraine gặp khó khăn trong việc tiếp cận “đang được tích hợp khắp các chương trình quốc phòng phương Tây”.

Vũ khí laser, bộ đàm cầm tay, kính nhìn đêm, vệ tinh và máy bay không người lái đều sử dụng pin tiên tiến. Một binh sĩ trung bình mang theo tới khoảng hơn 10kg pin cho một chuyến tuần tra tiêu chuẩn 72 giờ.

Xu hướng chuyển sang các phương tiện tàng hình hơn, hệ thống không người lái, tác chiến điện tử và các chòm vệ tinh nhỏ đã làm nhu cầu tăng vọt.

Bà Elaine K. Dezenski, chuyên gia về rủi ro địa chính trị và an ninh chuỗi cung ứng tại Quỹ Bảo vệ Dân chủ, nhấn mạnh: “Khi chúng ta nghĩ về tương lai của sản xuất và quốc phòng, và cách chúng ta nên bảo vệ các chuỗi cung ứng quan trọng, thì chip là bộ não, còn pin là trái tim”.

Sự thống trị của Trung Quốc trong lĩnh vực pin từ lâu đã là vấn đề đối với các ngành như sản xuất ô tô, nhưng hiện nay ngày càng được nhìn nhận như một mối đe dọa an ninh quốc gia.

Theo công ty phân tích quốc phòng Govini, hiện tại, lực lượng quân đội Mỹ phụ thuộc vào chuỗi cung ứng Trung Quốc đối với khoảng 6.000 cấu phần pin riêng lẻ trong các chương trình vũ khí.

“Thực tế vô cùng nghiệt ngã. Có linh kiện nước ngoài trong 100% hệ thống vũ khí và nền tảng quân sự của chúng ta”, bà Tara Murphy Dougherty, Giám đốc điều hành của Govini, nói trước một hội nghị gần đây có sự tham gia của các quan chức quốc phòng và lãnh đạo ngành công nghiệp hàng đầu tại California.

Mỹ tiến thoái lưỡng nan

Thử nghiệm các bộ pin LFP tại Our Next Energy, một công ty khởi nghiệp ở bang Michigan, Mỹ (Ảnh: Reuters)

Chính quyền của Tổng thống Mỹ Donald Trump đang đối mặt với một thế tiến thoái lưỡng nan.

Khi Tổng thống Trump nhậm chức, chính quyền của ông ban đầu đã đóng băng hàng tỷ USD các khoản tài trợ liên bang cho sản xuất pin từ thời chính quyền tiền nhiệm Joe Biden, xếp pin chung với xe điện, trang trại điện mặt trời, tuabin gió và các công nghệ năng lượng sạch khác mà ông muốn giảm ưu tiên.

Tuy nhiên, gần đây hơn, chính quyền đã bắt đầu nhìn nhận công nghệ pin là then chốt đối với nhiều lĩnh vực mà họ quan tâm nhất, bao gồm AI và quốc phòng.

“Chính quyền đang nói rằng chúng tôi không thích xe điện, nhưng chúng tôi cần pin cho máy bay không người lái, trung tâm dữ liệu và AI. Họ đang nhận ra rằng sự kìm kẹp của Trung Quốc đối với chuỗi cung ứng pin đang làm suy yếu an ninh quốc gia”, ông Samm Gillard, Giám đốc điều hành kiêm đồng sáng lập Liên minh Vận động Chuyển đổi Công nghệ Pin, cho biết.

Trong các cuộc phỏng vấn, hơn một chục lãnh đạo ngành pin, nhà vận động hành lang, chuyên gia quân sự và những người thân cận với chính quyền ông Trump cho biết, Nhà Trắng ngày càng quan tâm đến việc thúc đẩy một ngành pin trong nước, không phụ thuộc vào Trung Quốc.

Trong những tuần gần đây, Nhà Trắng đã tổ chức các cuộc họp cấp cao về chuỗi cung ứng pin. Hội đồng Năng lượng Quốc gia do ông Trump thành lập để điều phối chính sách năng lượng đã làm việc với các công ty pin.

Bộ Năng lượng Mỹ âm thầm cho phép nhiều khoản tài trợ thời cựu Tổng thống Biden dành cho các nhà sản xuất pin được tiếp tục. Gần đây, Bộ này cũng công bố gói hỗ trợ lên tới 500 triệu USD cho các dự án vật liệu pin và tái chế.

Bà Taylor Rogers, người phát ngôn Nhà Trắng, cho biết Tổng thống Trump đang triển khai mọi bộ phận của chính phủ để phối hợp chặt chẽ nhằm “đảm bảo Mỹ là quốc gia dẫn đầu toàn cầu về sản xuất khoáng sản quan trọng và pin”.

Chính quyền đã bắt đầu đầu tư vào các công ty phát triển linh kiện pin hoặc khoáng sản quan trọng, trong đó có Eos, một công ty pin thế hệ mới. Trong khuôn khổ một thỏa thuận thương mại, chính quyền Tổng thống Trump đã thúc đẩy Nhật Bản cam kết đầu tư hàng tỷ USD vào sản xuất pin tại Mỹ.

Trong tháng này, Đạo luật Ủy quyền Quốc phòng Quốc gia Mỹ được thông qua, bao gồm các hạn chế của Lầu Năm Góc đối với việc mua pin từ “các thực thể nước ngoài”, chủ yếu là Trung Quốc.

Tuy nhiên, các chuyên gia cho rằng việc xây dựng một ngành công nghiệp không phụ thuộc vào Trung Quốc sẽ vô cùng khó khăn. Trung Quốc đang thống trị pin lithium sắt phosphate (LFP), loại được ưa chuộng cho cả xe điện lẫn lưu trữ điện cố định.

Năm 2024, Trung Quốc sản xuất 99% số cell LFP trên toàn thế giới và hơn 90% các thành phần chính, theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA). Sự thống trị này còn mở rộng sang khâu tinh luyện nguyên liệu thô như lithium và graphite, cũng như các thành phần cốt lõi như cực âm và cực dương – những yếu tố điều khiển sự di chuyển của electron trong pin.

Mỹ có các mỏ lithium riêng và các công ty khởi nghiệp về pin, nhưng theo các chuyên gia, các công ty của Mỹ cần có nỗ lực phối hợp cùng sự hỗ trợ của chính phủ để cạnh tranh với các đối thủ Trung Quốc được trợ cấp mạnh tay.

Việc tinh luyện khoáng sản quan trọng cũng có thể gây nguy hiểm, và các tiêu chuẩn môi trường của Mỹ có thể khiến chi phí cao hơn nhiều so với ở Trung Quốc.

Các nhà phân tích ước tính sẽ mất ít nhất nửa thập niên để các nhà sản xuất Mỹ tạo ra đủ cell LFP đáp ứng nhu cầu trong nước, và lâu hơn nhiều để xây dựng chuỗi cung ứng cho các thành phần nền tảng.