Khảo sát thực tế ảo quang năng vũ trụ: Cuộc vui của các khái niệm trong cơn sốt nghìn tỷ và sự thật của ngành công nghiệp

Dữ liệu được sắp xếp: Ảnh nguồn: AI tạo ra

Phóng viên thực tập Ứn Tĩnh Phi

Ngành năng lượng mặt trời vũ trụ đang cực kỳ “nóng”, điều này khiến các doanh nghiệp quang điện mặt đất đang “sa vào tình trạng dư thừa công suất và thua lỗ lợi nhuận” đồng loạt “lên trời” để kể chuyện. Phóng viên Thời báo Chứng khoán đã đi sâu điều tra và phát hiện: “Năng lượng mặt trời vũ trụ” đa số chỉ dừng ở PPT và phòng thí nghiệm; các lộ trình hot như HJT (pin mặt trời dị thể) và perovskite (canxi titan) “nguyên lý thì khả thi, lên trời là bỏ”; PERC (công nghệ pin mặt sau và phát xạ cực được thụ động hóa) được các chuyên gia coi là giải pháp trưởng thành nhưng bị đánh giá thấp. Thiếu khâu xác minh, hệ sinh thái ngành vẫn chưa hề chín muồi—cơn sốt “biển sao trời bao la” này, có lẽ chỉ là lễ hội cuồng khái niệm.

Gần đây, các cơ quan quản lý đã tung đòn liên tiếp đối với các công ty niêm yết “bám theo mốt” tung hô tin nóng. Các chuyên gia trong ngành kêu gọi: chỉ khi quay về bản chất của kỹ thuật và quy luật phát triển của ngành thì công nghệ này mới thật sự tiến tới “vũ trụ bao la”.

Đầu cơ khái niệm: Thu hút các đòn mạnh từ cơ quan quản lý

Các công nghệ trưởng thành như tên lửa có thể thu hồi đã thúc đẩy việc phóng toàn cầu bước vào thời đại quy mô hóa, cùng với viễn tưởng “năng lực tính toán vũ trụ” do Musk đề xuất, đã tạo nên tưởng tượng về một thị trường năng lượng mặt trời vũ trụ quy mô hàng nghìn tỷ. Bước vào tháng 4, nhờ các chất xúc tác tích cực như việc SpaceX dự kiến tổ chức cuộc họp khởi động bảo lãnh phát hành IPO vào ngày 6/4, khái niệm năng lượng mặt trời vũ trụ lại một lần nữa trở nên sôi động trong ngắn hạn.

Tính từ đầu năm nay, đã có nhiều công ty niêm yết trên A-sách bị phạt vì liên quan đến việc “đầu cơ các khái niệm như SpaceX, hàng không vũ trụ thương mại”. Các doanh nghiệp quang điện như Songliang Tianneng và Trina Solar bị phạt bởi việc phát hành thông tin mơ hồ về hợp tác với SpaceX, tạo thành hoạt động “bám theo mốt để đầu cơ”, lần lượt bị Cục Giám sát Chứng khoán Giang Tô xử phạt và Sở Giao dịch Chứng khoán Thượng Hải cảnh báo giám sát. Ngoài ra, các đơn vị như Guoke Junong, Hangxiao Gangshu, Woge Keji và Điện tử số liệu CETC cũng bị cảnh báo giám sát do phát hành thông tin liên quan đến hàng không vũ trụ thương mại không chính xác, không đầy đủ.

Phóng viên Thời báo Chứng khoán nhận thấy, đa số các công ty niêm yết bám theo khái niệm thường có các đặc điểm sau: hoặc phóng đại mức độ liên quan đến việc hợp tác kinh doanh với các doanh nghiệp hàng không vũ trụ như SpaceX; hoặc mơ hồ hóa kế hoạch triển khai công nghệ hàng không vũ trụ; hoặc lợi dụng các nhãn mốt, khiến thị trường hiểu nhầm rằng họ là những người tham gia cốt lõi trong lĩnh vực năng lượng mặt trời vũ trụ.

CEO của Jincheng Co., Ltd., ông Qi Haishen, cho biết với phóng viên Thời báo Chứng khoán rằng, trong cơn sốt năng lượng mặt trời vũ trụ, một số doanh nghiệp đi theo trào lưu để đầu cơ; cần phân biệt một cách lý trí giữa hoạt động kinh doanh cốt lõi của doanh nghiệp và mức độ liên quan đến “nóng sốt”. Một số doanh nghiệp tuy có bố trí sản phẩm liên quan, nhưng quy mô và tỷ trọng trong hoạt động kinh doanh cốt lõi khác nhau; không thể vì độ nóng mà dùng lời lẽ phóng đại. Năng lượng mặt trời vũ trụ là một bối cảnh ứng dụng mới, tiềm năng đáng kể, nhưng việc thị trường phóng thích cần tiến dần theo từng bước, không nên theo đuổi tăng trưởng bùng nổ.

Xét từ phía ngành công nghiệp, cả ngành và đầu tư đều cần xem xét năng lượng mặt trời vũ trụ một cách lý trí: không thể nóng vội gặt thành quả, không nên kỳ vọng bùng phát trong ngắn hạn; việc phát triển cần đi theo lộ trình từng bước và tuân theo quy luật của ngành. Việc “phóng thích” thị trường của năng lượng mặt trời vũ trụ còn đòi hỏi khắt khe hơn so với thị trường dân dụng; dù tài nguyên không gian có hạn, nhu cầu giành công suất của doanh nghiệp rất cấp bách, nhưng nếu công nghệ không đạt thì không thể mạo hiểm đi nhanh; cần tránh lãng phí nguồn lực và các tình trạng rối loạn trong ngành.

Vị giám đốc Trung tâm nghiên cứu kỹ thuật năng lượng mặt trời ở Nam Trung Quốc nào đó, ông Liang Shuang (bút danh), đã làm nghiên cứu về năng lượng mặt trời vũ trụ hơn 20 năm. Ông cho biết với phóng viên Thời báo Chứng khoán rằng hiện nay, các thông tin trong lĩnh vực năng lượng mặt trời vũ trụ “đan xen các nội dung chính xác, nửa chính xác, trái với lẽ thường và những câu chuyện nghe nói”. Dù các doanh nghiệp quang điện mặt đất đầu ngành thường xuyên trao đổi, thảo luận, nhưng lại khó đạt được sự đồng thuận rõ ràng. Viễn tưởng năng lượng mặt trời vũ trụ và năng lực tính toán vũ trụ do Musk đề xuất “tuy trí tưởng tượng phong phú, nhưng khoảng cách với thực tế kỹ thuật là cực kỳ lớn”; các chuyên gia trong lĩnh vực hàng không vũ trụ của Mỹ đã đưa ra chất vấn công khai.

Cơ quan quản lý giám sát nghiêm hành vi đầu cơ, các công ty quang điện niêm yết cốt lõi liên quan cho biết với phóng viên Thời báo Chứng khoán rằng: hiện nay trong ngành, các từ vựng liên quan đến năng lượng mặt trời vũ trụ như perovskite bị né tránh như tránh tà.

Sự thật kỹ thuật:

Quang điện mặt đất không thể trực tiếp lên trời

Như “trạm tiếp nhiên liệu” của vệ tinh, năng lượng mặt trời vũ trụ chủ yếu có ba lộ trình công nghệ: pin asenua gali (arsenide), pin HJT và pin perovskite. Pin asenua gali là dòng chủ đạo nhưng chi phí cao; pin HJT và perovskite vì công nghệ chưa trưởng thành nên vẫn chưa được ứng dụng thực sự.

Trong khi các doanh nghiệp quang điện mặt đất thì “cuộn tròn thi nhau” đến kiệt sức, ai sẽ có được tấm vé dẫn tới tương lai năng lượng mặt trời vũ trụ?

Đa số doanh nghiệp quang điện hoặc chỉ dừng ở phòng thí nghiệm, chăm chăm vào hiệu suất chuyển đổi quang điện; một số doanh nghiệp đưa pin quang điện lên vũ trụ để kiểm nghiệm; có doanh nghiệp thì đi vào lĩnh vực này thông qua mua bán sáp nhập.

Về phía GCL Tech, ông cho biết với phóng viên Thời báo Chứng khoán rằng công ty đã hoàn thành thử nghiệm lắp tải không gian perovskite components đầu tiên trên toàn cầu vào năm 2023, dự kiến vào năm 2026 sẽ thực hiện thử nghiệm gửi mẫu và xác minh “gần không gian” cùng Viện 811 của Tập đoàn Khoa học và Công nghệ Hàng không Vũ trụ Trung Quốc. Pin HPBC của Longi Green Energy đã hai lần được lắp tải lên tàu Thần Châu để hoàn thành đo thử nghiệm trong không gian, và đã ra mắt pin xếp chồng linh hoạt với hiệu suất 33,4%. JinkoSolar cho biết hiệu suất trong phòng thí nghiệm của pin xếp chồng perovskite đạt 34,76%, đồng thời cùng JingTai Technology xây dựng dây chuyền thí nghiệm AI để đẩy nhanh nghiên cứu và phát triển. Công ty Junda Co., Ltd. thì đi vào lĩnh vực pin vệ tinh và nghiên cứu chế tạo “cả hệ thống” thông qua các con đường như mua lại và hợp tác.

Ông Lü Jinbiao, chuyên gia tư vấn của Hiệp hội ngành quang điện Trung Quốc, cho biết với phóng viên rằng hiệu suất chuyển đổi quang điện của perovskite được công bố trong phòng thí nghiệm thường chỉ là kết quả với diện tích nhỏ và trong điều kiện lý tưởng; còn việc có lặp lại được hay không, có thể thông qua các bước thử nghiệm nhỏ, thử nghiệm trung và liệu có thương mại hóa được hay không, vẫn còn một chặng đường rất dài.

Liang Shuang thẳng thắn nói rằng logic nghiên cứu và thử nghiệm của năng lượng mặt trời vũ trụ hiện nay cần được điều chỉnh khẩn cấp. Quang điện mặt đất thiên về chi phí và sản lượng điện; hiện các doanh nghiệp quang điện chú trọng hiệu suất chuyển đổi quang điện, nhưng vệ tinh thì không thể sửa chữa, không thể thay thế; khi pin hỏng thì vệ tinh bị loại bỏ; độ tin cậy là chỉ tiêu số một, hiệu suất chỉ là tham chiếu thứ yếu, và logic thiết kế hoàn toàn khác.

Ngoài việc đầu cơ, liệu các lộ trình HJT và perovskite có đi thông?

Theo Liang Shuang, về nguyên lý thì HJT có thể làm được, nhưng tính “giá trị/hiệu quả” trong không gian cực thấp.

Vị chuyên gia năng lượng mặt trời vũ trụ này nói thẳng rằng HJT không phải là hoàn toàn không thể dùng cho không gian, nhưng cần cải tạo toàn diện vật liệu điện cực, quy trình chế tạo và công nghệ đóng gói cho phù hợp môi trường không gian. Sau khi cải tạo sẽ xuất hiện các vấn đề như giảm hiệu suất và tăng chi phí. Điện cực HJT trên mặt đất không chịu được sự biến thiên nhiệt độ khắc nghiệt và bức xạ trong không gian; các sản phẩm chưa cải tiến sẽ nhanh chóng mất hiệu lực khi bay. Sau khi cải tạo, tuy có thể đáp ứng sử dụng ngắn hạn (như 6 tháng), nhưng độ tin cậy và độ ổn định dài hạn (trên 5 năm) không đủ; xét tổng thể, tính giá trị/hiệu quả còn kém xa lộ trình cũ PERC của pin quang điện. Con đường nghiên cứu trong ngành về cơ bản giống nhau và đều xoay quanh tối ưu hóa thích ứng môi trường, khó có đột phá sáng tạo mang tính lật đổ.

Liang Shuang tiết lộ rằng có doanh nghiệp đưa pin HJT mặt đất thẳng lên trời; chỉ sau vài ngày đến vài tháng thì mất hiệu lực, nhưng bên liên quan chưa công khai kết quả thất bại.

Tuy nhiên, Qi Haishen cho biết tình trạng này thuộc nhóm sự kiện mang tính xác suất. Môi trường vũ trụ phức tạp, bản thân việc vệ tinh vận hành trên quỹ đạo đã luôn tồn tại nhiều khả năng xảy ra sự cố; vì một số thử nghiệm có vấn đề thì không thể phủ định tiềm năng thích ứng của HJT trong không gian.

Pin perovskite, xét theo nguyên lý thì phù hợp với không gian, nhưng cần tái cấu trúc toàn bộ lộ trình.

Liang Shuang cho biết với phóng viên Thời báo Chứng khoán: “Từ góc độ nguyên lý khoa học, pin perovskite phù hợp với ứng dụng vệ tinh hơn so với silicon đơn tinh thể, và vệ tinh có mức dung nạp chi phí cho pin cao hơn nhiều so với mặt đất; nhưng hiện tại lộ trình công nghệ của nó không đi thông được. Lợi thế cốt lõi nằm ở khả năng phản hồi với ánh sáng yếu, tránh được sự suy thoái do nước và oxy trong môi trường chân không; về mặt lý thuyết, hiệu năng tốt hơn silicon đơn tinh thể và có triển vọng lâu dài thay thế pin asenua gali. Nhưng điểm yếu chí mạng cũng rõ ràng: perovskite trên mặt đất không thể vượt qua các bài kiểm tra biến thiên nhiệt độ cao/thấp trong không gian, bức xạ tia cực tím mạnh và bức xạ; thành phần hữu cơ dễ bị phân hủy, thăng hoa; bảo quản ở nhiệt độ cao chỉ vài giờ là mất hiệu lực.”

Ông chỉ ra rằng về lộ trình phát triển, cần từ bỏ tư duy “thay thế silicon đơn tinh thể mặt đất”, chuyển sang nghiên cứu và phát triển công nghệ chuyên dụng cho không gian, tập trung giải quyết các vấn đề về độ ổn định và khả năng chống bức xạ; trong khoảng 5 năm có thể tìm ra lộ trình khả thi.

Pin PERC là lộ trình công nghệ chủ đạo trong không gian bị ngành đánh giá thấp, có thể sẽ đón “làn sống thứ hai”.

Liang Shuang giới thiệu rằng với tư cách là lộ trình quang điện trưởng thành nhất, trên thị trường, PERC thường bị coi là công suất lạc hậu; nhưng trong lĩnh vực không gian, nó là giải pháp trưởng thành đã được kiểm chứng qua thời gian. “Trước năm 2010, hầu hết vệ tinh trên toàn cầu đều sử dụng pin silicon đơn tinh thể/PERC; mức độ trưởng thành về kỹ thuật và độ tin cậy đã được kiểm nghiệm qua hàng chục năm bay trên quỹ đạo, tuổi thọ trong không gian dễ dàng đáp ứng nhu cầu 10—20 năm.” Ông dự đoán rằng quang điện mặt đất cũng có thể dần quay trở lại PERC do vấn đề suy giảm của các trạm điện HJT. Các dây chuyền TopCon hiện có có thể tương thích với sản xuất PERC; ngành không cần thiết phải loại bỏ hoàn toàn công suất, chỉ cần khởi động lại việc tối ưu hóa công nghệ.

Thực trạng ngành:

“Khó khăn về xác minh” và “khó khăn về hệ sinh thái”

Trong sự ồn ào của thị trường vốn, năng lượng mặt trời vũ trụ đang đứng trước một bài kiểm tra nghiêm khắc từ “khái niệm” đến “kỹ thuật”. Dù tương lai rộng mở, nhưng trong nội bộ ngành lại phải đối mặt với những khó khăn thực tế như hệ thống xác minh thiếu, sai lệch về lộ trình công nghệ và “bức tường chi phí”…

Thứ đầu tiên là khó khăn về xác minh. Người liên quan đến công ty Mowei Co., Ltd. đã thẳng thắn thừa nhận với phóng viên Thời báo Chứng khoán rằng dù HJT hay perovskite về lý thuyết đều khả thi, nhưng ngành nhìn chung thiếu dữ liệu thực chứng trong quỹ đạo.

Việc thiếu dữ liệu này xuất phát từ đủ loại rối loạn và điểm yếu trong khâu xác minh. Một người làm nghiên cứu phát triển cánh quạt năng lượng mặt trời của một viện hàng không vũ trụ, Li Ran (bút danh), cho biết với phóng viên Thời báo Chứng khoán rằng hiện tại họ nhận được rất nhiều yêu cầu từ các doanh nghiệp quang điện mặt đất muốn đưa lên vũ trụ để kiểm chứng, nhưng đôi bên thường “không cùng một kênh”. Ví dụ, nhiều doanh nghiệp trực tiếp đem kiểm tra pin N-type, không biết pin P-type mới phù hợp hơn với môi trường vũ trụ; thậm chí có trường hợp, việc xác minh và cải tiến mà giai đoạn mặt đất phải làm thì “chưa vào cửa”.

Nặng hơn nữa, một phần cái gọi là “xác minh” chỉ mang tính hình thức. Li Ran tiết lộ rằng có doanh nghiệp quang điện tuy đã đưa pin lên trời nhưng lại không phát điện. Liang Shuang cho biết việc doanh nghiệp quang điện gửi mẫu tới các cơ quan như viện hàng không vũ trụ chỉ là điểm khởi đầu cho việc xác minh; cần trải qua quy trình dài như kiểm thử trên mặt đất, lắp tải lên quỹ đạo, thu thập dữ liệu đo từ xa… ngắn thì 2—3 năm, dài thì 5—8 năm mới có thể đạt thương mại hóa, và còn cần thông qua các luận chứng cấp hệ thống của vệ tinh, chứ không phải đơn giản gửi đi kiểm là qua.

Nguyên nhân gốc rễ của bế tắc này nằm ở sự lệch nhận thức về “khác biệt trời đất”. Liang Shuang nhấn mạnh rằng sản phẩm quang điện mặt đất 100% không thể dùng trực tiếp cho không gian; giữa hai bên có sự khác biệt về bản chất. Một là độ chênh nhiệt cực đoan: không gian cần chịu chênh nhiệt ±80°C đến ±120°C; vòng lặp ngày của vệ tinh quỹ đạo thấp lên tới 15 lần, trong khi mặt đất chỉ có thể thực hiện từ +80°C đến -20°C, chu kỳ trong ngày dưới 1 lần. Hai là môi trường bức xạ mạnh: tia cực tím trong không gian và bức xạ của các hạt năng lượng cao phá hủy vật liệu cực mạnh, mặt đất không có điều kiện mô phỏng tương ứng. Ba là rào cản quy trình: khi công nghệ hàn và đóng gói thất bại sau khi đưa lên trời có tỷ lệ rất cao, bắt buộc phải dùng quy trình chuyên dụng cho vệ tinh.

Lü Jinbiao cho biết với phóng viên Thời báo Chứng khoán rằng sự phát triển của năng lượng mặt trời vũ trụ không thể chỉ tập trung vào bản thân công nghệ pin, mà phải đặt nó trong toàn bộ chuỗi công nghiệp và hệ sinh thái thương mại để xem xét. Điều kiện then chốt để năng lượng mặt trời vũ trụ thực sự có tính khả thi là khi nhu cầu của toàn thị trường được hình thành—chẳng hạn có hàng nghìn vệ tinh cần dùng điện, và các vệ tinh đó có đối tượng dịch vụ thương mại cũng như mô hình kinh doanh rõ ràng.

Rõ ràng, nút thắt về năng lực phóng và “tính không chắc chắn” của năng lực tính toán trong không gian đang hạn chế việc phổ biến hóa quy mô hóa năng lượng mặt trời vũ trụ. Liang Shuang nói rằng theo năng lực phóng hiện có, kế hoạch “một triệu vệ tinh” của Musk cần đến 100 năm mới hoàn thành; trong khi chi phí của các linh kiện như GPU không gian và bộ nhớ (memory) thì cực cao và dễ mất hiệu lực trên quỹ đạo, việc triển khai theo hướng thị trường còn rất xa vời. Đồng thời, chi phí cũng là một “kẻ chặn đường” lớn đối với thương mại hóa năng lượng mặt trời vũ trụ. Liang Shuang tính một phép: dù SpaceX giảm chi phí phóng xuống 2000 đô la Mỹ/kg, thì để đưa một hệ thống cấp GW vào quỹ đạo vẫn cần hàng trăm tỷ đô la Mỹ.

Tính tương thích của chuỗi công nghiệp cũng bị thị trường nghi ngờ. Từ phía vật liệu thượng nguồn: năng lực sản xuất các loại vật liệu siêu nhẹ, chống bức xạ, chịu nhiệt cao thích ứng với môi trường không gian còn thiếu; từ phía chế tạo trung nguồn: năng lực sản xuất tùy biến của các module quang điện cấp hàng không vũ trụ hiếm, đa số doanh nghiệp vẫn chủ yếu sản xuất số lượng nhỏ theo phòng thí nghiệm; từ phía vận hành bảo trì hạ nguồn: robot trên quỹ đạo và thiết bị sửa chữa cho không gian hầu như trống vắng. Về điều này, Lü Jinbiao cho biết rằng sau khi nhu cầu thương mại rõ ràng, năng lực vật liệu chịu nhiệt cao cấp hàng không vũ trụ và năng lực module tùy biến sẽ do cạnh tranh thị trường thúc đẩy cung ứng, chứ không phải trước tiên “làm chuỗi công nghiệp” rồi mới chờ nhu cầu.

Trước cơn sốt, cần quay về lý trí, sắp xếp lại thứ tự ưu tiên kỹ thuật và nhịp điệu của ngành.

Liang Shuang cho biết: “Thứ nhất, cần tái cấu trúc ưu tiên về công nghệ: năng lượng mặt trời vũ trụ nên từ bỏ ‘sùng bái hiệu suất phòng thí nghiệm’, lấy chủ nghĩa thực dụng làm trọng tâm, ưu tiên giải quyết các vấn đề về độ tin cậy, khả năng thích ứng môi trường và tuổi thọ trên quỹ đạo; hiệu suất chỉ là chỉ số hỗ trợ. Thứ hai, cần tách dòng lộ trình: HJT tập trung vào bối cảnh mặt đất, PERC giữ vị trí chủ đạo trong không gian, perovskite chuyển sang nghiên cứu và phát triển chuyên dụng cho không gian; ba hướng này làm đúng vai của mình, tránh cạnh tranh mù quáng giữa các bối cảnh. Thứ ba, cần làm chậm nhịp phát triển: doanh nghiệp quang điện nên bố trí một cách lý tính, coi năng lượng mặt trời vũ trụ là bộ dự trữ công nghệ dài hạn từ trên 10 năm, chứ không phải điểm tăng trưởng lợi ích ngắn hạn.”

Cuối cùng ông nhấn mạnh: “Trong cơn sốt năng lượng mặt trời vũ trụ, chỉ khi quay về bản chất kỹ thuật và quy luật phát triển của ngành, loại bỏ việc đầu cơ hóa về tài chính và dẫn dắt dư luận phiến diện, thì công nghệ này mới thực sự tiến tới tính ứng dụng, thay vì chỉ dừng lại ở câu chuyện khoa học viễn tưởng và câu chuyện về vốn.”

(Biên tập: Liu Chang)

     【Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm】Bài viết này chỉ đại diện quan điểm của chính tác giả, không liên quan đến trang Hexun. Trang Hê-xun giữ lập trường trung lập đối với các tuyên bố và phán đoán quan điểm trong bài viết, không cung cấp bất kỳ bảo đảm minh thị hoặc ngầm định nào về độ chính xác, độ tin cậy hoặc tính đầy đủ của nội dung được bao gồm. Đề nghị độc giả chỉ dùng để tham khảo và tự chịu toàn bộ trách nhiệm. Email: news_center@staff.hexun.com