Cảnh trớ trêu: Mỹ phát hiện, nuôi dưỡng một startup pin nhưng để lọt, giờ đau đớn chịu cảnh đứng ngoài rìa chuỗi cung ứng xe điện, phải tới Trung Quốc học cách làm

Trên một dải đất nông nghiệp dài 3 dặm ở phía tây nam Michigan, Ford Motor đang xây dựng một nhà máy sản xuất pin. Công nghệ mà Ford cần để sản xuất pin ổn định, giá rẻ để cung cấp năng lượng cho xe điện sẽ đến từ Công ty TNHH Công nghệ Amperex Contemporary của Trung Quốc, hay còn được biết đến với tên CATL, nhà sản xuất pin lớn nhất thế giới.

Thỏa thuận của Ford với gã khổng lồ Trung Quốc sẽ giúp họ nhận được khoản đầu tư 3,5 tỷ USD vào một nhà máy rộng 232.000m2, hàng ngàn việc làm mới và khả năng sản xuất đủ pin hàng năm để cung cấp năng lượng cho 400.000 phương tiện khi nhà máy mở cửa vào năm 2026. Nhưng đối với bất kỳ ai hiểu rõ vấn đề, đó có thể là một khoảnh khắc trớ trêu tàn khốc đối với nước Mỹ khi thỏa thuận đáng ra có thể diễn tiến theo cách khác!

Vào giữa những năm 1990, một hợp chất gọi là lithium iron phosphate (LFP), hóa chất chính của pin hiện được CATL và hầu hết các công ty pin ở Trung Quốc sử dụng, đã được các nhà khoa học tại Đại học Texas ở Austin phát hiện và được thương mại hóa vài năm sau đó bởi công ty khởi nghiệp A123 Systems LLC ở Watertown, Massachusetts. Năm 2009, A123 được chính quyền Barack Obama trao tặng hàng trăm triệu USD với hy vọng lớn lao sẽ giúp khởi động việc sản xuất ô tô điện tại Mỹ. Nhưng khi ấy còn quá sớm và người dân cũng chưa có nhu cầu về xe điện cộng thêm việc các công ty ô tô sản xuất phương tiện sử dụng ít xăng hơn không muốn mạo hiểm dựa vào một công ty khởi nghiệp chưa được kiểm chứng.

Đến năm 2012, A123 đã nộp đơn xin phá sản và trở thành biểu tượng của sự lãng phí của chính phủ thường được nhắc đến cùng lúc với Solyndra, nhà sản xuất tấm pin mặt trời ở California đã nộp đơn xin phá sản vào năm 2011 sau khi nhận được khoản bảo lãnh khoản vay liên bang trị giá nửa tỷ USD. Cho đến ngày nay, Dave Vieau, cựu giám đốc điều hành của A123, vẫn thỉnh thoảng vẫy tay chào khi mọi người biết ông điều hành công ty. “Ông là gã A123 đã ăn cắp tất cả tiền của chính phủ”, là câu nói mà ông ấy đã hơn một lần nhận được.

Giờ đây, gần 30 năm sau khi phát hiện ra LFP, Mỹ vẫn đang nỗ lực xây dựng chuỗi cung ứng pin của riêng mình và nhà tiên phong của dây chuyền lắp ráp hiện đại hiện đang phải chuyển sang Trung Quốc để học cách chế tạo động cơ của thế kỷ 21. Đó là một lời nhắc nhở khó hiểu rằng nước Mỹ đã học sai bài học từ A123.

Thay vì để một công nghệ có tiềm năng đột phá, hoặc một công ty non trẻ đang cố gắng thương mại hóa công nghệ đó, sống hay chết theo ý thích bất chợt của thị trường tự do, Mỹ có thể đã cam kết tham gia một trò chơi dài hơn nhiều. Và thay vì để một phát minh về pin lọt vào tay của đối thủ kinh tế và địa chính trị lớn nhất hiện nay, Mỹ có thể đã tìm ra cách nuôi dưỡng và bảo vệ một ngành công nghiệp non trẻ chắc chắn sẽ gặp phải cảnh thử nghiệm rồi thất bại.

Vào năm 2013, công ty phụ tùng ô tô lớn nhất lúc bấy giờ của Trung Quốc đã mua A123 để thoát khỏi tình trạng phá sản. Năm đó, chính phủ Trung Quốc cũng bắt đầu thực hiện kế hoạch xây dựng thị trường xe điện nội địa với tốc độ chóng mặt. Một thập kỷ sau, Trung Quốc chiếm 58% doanh số bán xe điện của thế giới và 83% tổng sản lượng pin lithium-ion.

Các chuyên gia trong ngành cho biết, ngay cả khi tất cả các chính sách về khí hậu của Tổng thống Joe Biden đều thành công trong việc vực dậy ngành sản xuất của Mỹ, thì Mỹ hiện vẫn đi sau Trung Quốc ít nhất một thập kỷ khi nói đến sản xuất pin, cả về công nghệ và năng lực cần thiết. Brian Engle, chủ tịch đắc cử của NaatBatt International, một hiệp hội thương mại ủng hộ việc phát triển pin ở Bắc Mỹ cho biết: “Trung Quốc đã tiến lên phía trước với một chiến lược rất nhất quán trong 20 năm qua. Trong khi đó, chúng tôi (ý chỉ nước Mỹ) đã tạo ra tất cả các loại công nghệ thực sự tuyệt vời, và sau đó chúng tôi từ bỏ nó”.

Ngay sau khi A123 sụp đổ, một số kỹ sư của hãng đã đáp lại tiếng gọi của ngành công nghiệp pin non trẻ và đang bùng nổ của Trung Quốc. Một người cuối cùng đã trở thành chủ tịch tỷ phú của một nhà sản xuất vật liệu carbon của Trung Quốc.

Một số cựu giám đốc điều hành của A123 vẫn tự hỏi điều gì sẽ xảy ra nếu vào thời điểm đó, Mỹ tìm ra cách để duy trì hoạt động của công ty – một hợp đồng cung cấp của chính phủ hoặc thậm chí là bán cho một doanh nghiệp Mỹ khác. Với thời gian và sự hỗ trợ, liệu A123 cuối cùng có thể trở thành gã khổng lồ về pin trị giá hàng tỷ USD của Mỹ, trụ cột trong chuỗi cung ứng pin trong nước không?

NUÔI LỚN

Đầu năm 2001, một doanh nhân 26 tuổi tên là Ric Fulop bắt đầu gõ cửa Viện Công nghệ Massachusetts với hy vọng tìm được ai đó giúp anh thành lập công ty sản xuất pin. Một trong những người đã trả lời là Yet-Ming Chiang, giáo sư khoa học vật liệu, người đã mời bạn mình có bằng tiến sĩ từ Đại học Cornell, Bart Riley, đến gặp họ thường xuyên. Họ thu hẹp ý tưởng về một “pin tự lắp ráp”.

Pin có ba thành phần cơ bản: hai điện cực - cực âm và cực dương - lưu trữ và giải phóng điện tích, và chất điện phân giúp vận chuyển điện tích giữa chúng. Các vật liệu được sử dụng để chế tạo pin xác định lượng năng lượng mà chúng lưu trữ với chi phí. Giấc mơ của Chiang là tìm ra ba vật liệu, trong những điều kiện thích hợp, sẽ rơi vào cấu trúc chính xác của pin.

Mùa hè năm đó, họ ấp ủ A123 và nhanh chóng huy động được 8 triệu USD, cùng với việc tuyển dụng Vieau, một giám đốc điều hành của công ty thiết bị điện Rhode Island, làm Giám đốc điều hành. Nhưng sáu tháng sau, nhóm nhận ra rằng việc biến pin tự lắp ráp thành hiện thực sẽ mất nhiều thời gian. Trong khi đó, phòng thí nghiệm của Chiang đang xuất bản các bài báo khoa học về LFP như một vật liệu cao cấp, và ông đã thuyết phục Vieau rằng A123 có thể sử dụng nó để theo đuổi một loại pin thương mại thay thế.

LFP được phát hiện bởi một nhóm các nhà nghiên cứu do giáo sư John Goodenough đứng đầu vào năm 1995. Goodenough, người đoạt giải Nobel nhiều thập kỷ sau đó, đã giao cho các nhà nghiên cứu phòng thí nghiệm của mình tại UT Austin một nhiệm vụ: Lấy một cục pin lithium-ion và tráo đổi các kim loại khác nhau để xem liệu chúng có thể chứa nhiều năng lượng hơn mà không bắt lửa hay không.

Nhóm của Goodenough đã chọn một hợp chất sắt và phốt pho và tạo ra một sản phẩm thử nghiệm. Khi họ sạc nó, hợp chất này hình thành một cấu trúc tinh thể nguyên tử có thể dễ dàng di chuyển các ion lithium qua lại. Họ tình cờ phát hiện ra một vật liệu cực âm mới, một vật liệu được chứng minh là rẻ hơn và ổn định hơn so với công nghệ hiện có.

Ban đầu, pin LFP sạc và xả chậm. Các nhà khoa học liên kết với một công ty điện lực của Canada đã giải quyết vấn đề đó bằng cách phủ các hạt cực âm LFP bằng carbon, một sự đổi mới có thể làm cho vật liệu này trở nên khả thi về mặt thương mại. Cũng trong khoảng thời gian đó, Chiang đã xuất bản một bài báo trên tạp chí khoa học Nature Materials, nói rằng "pha tạp" một cực âm LFP, hoặc tiêm một lượng nhỏ hợp chất kim loại, bao gồm một nguyên tố gọi là niobi, giúp các electron di chuyển nhanh hơn để pin có thể tạo ra công suất đều, tức thời hơn. Khám phá này, mà sau này A123 sẽ đặt tên là “Nanophotphat”, đã trở thành cải tiến quan trọng của công ty, cho phép pin tạo ra năng lượng tức thì gấp hai hoặc ba lần so với bất kỳ loại pin nào có kích thước tương tự khác trên thị trường.

A123 không mất nhiều thời gian để tìm các ứng dụng cho nó. Trong vòng vài năm, công ty khởi nghiệp này đã ký được hợp đồng với Stanley Black & Decker để cung cấp pin cho một dòng dụng cụ điện mới và huy động được thêm 32 triệu USD. Nhìn vào thời hạn 18 tháng với số tiền hạn chế, A123 quyết định thuê ngoài ở các quốc gia có chi phí thấp hơn.

Họ đã thuê một công ty ở Đài Loan để sản xuất điện cực và pin, sau đó chuyển công việc sản xuất điện cực sang Hàn Quốc. Trung Quốc, đang chạy đua để bắt kịp năng lực sản xuất điện tử của các nước láng giềng, cũng háo hức tiếp nhận công ty khởi nghiệp của Mỹ. A123 đã xây dựng nhà máy catốt của mình trong khu chế xuất kinh tế thuế thấp bên ngoài Thượng Hải, do chính phủ Trung Quốc thành lập để giúp các công ty nước ngoài giảm chi phí sản xuất đồng thời tạo việc làm tại địa phương.

Tuy nhiên, thời gian này nảy sinh một số vấn đề. Khi các giám đốc điều hành của A123 đến từ Mỹ trở về phòng khách sạn, họ thường thấy các ốc vít trên máy tính xách tay của mình bị lỏng. Một nhân viên tại văn phòng của A123 ở Thường Châu đã tìm thấy một phong bì trong giỏ thư gửi đi được gửi cho một đối thủ cạnh tranh. Họ mở nó ra để tìm bản thiết kế hoạt động của cực âm, cùng với lý lịch của một kỹ sư sản xuất A123, người sau đó đã bị sa thải ngay lập tức.

ĐỂ LỌT

Khi các doanh nhân Trung Quốc xây dựng các công ty nhằm biến giấc mơ xe điện thành hiện thực, các giám đốc điều hành tại A123 đang cưỡi trên làn sóng hưng phấn của riêng họ. Hiệu suất của máy khoan Black & Decker chạy bằng động cơ A123 đã thu hút các khách hàng tiềm năng khác. Công ty Gillette muốn đưa pin của A123 vào dao cạo điện. Mattel Inc. muốn họ làm đồ chơi cao cấp. Nhưng Fulop, khi đó là phó chủ tịch phát triển kinh doanh, biết rằng để đối đầu với những gã khổng lồ pin châu Á, A123 cần phải chuyển sang ô tô. Vào tháng 1/2008, anh gọi cho Mujeeb Ijaz, một kỹ sư đang điều hành xưởng sản xuất xe điện của Ford ở Dearborn, Michigan.

Khi Ijaz nhận được cuộc gọi từ Fulop mời anh ta đi ăn trưa, người kỹ sư vẫn đang quay cuồng với tin tức từ cấp trên của anh ta. Một năm trước đó tại triển lãm ô tô ở Washington, DC, Ford đã tiết lộ bước đột phá của mình: Edge, một chiếc SUV plug-in hybrid chạy bằng hydro và năng lượng pin. Bây giờ, khi Big Three chuẩn bị cho một cuộc suy thoái, anh được thông báo rằng Ford sẽ cắt tài trợ cho bộ phận của mình.

Ijaz có thể được bổ nhiệm lại vào một nhóm khác trong Ford - xét cho cùng, anh ấy đã làm việc cho công ty được 15 năm. Nhưng anh bị hấp dẫn bởi đề xuất của Fulop; làm việc về pin là thứ mà anh ấy dường như luôn được định sẵn.

Trong vòng một tuần kể từ cuộc gọi của Fulop, Ijaz đã lãnh đạo hoạt động kinh doanh ô tô của A123 và một số thành viên trong nhóm Ford của anh đã sớm tham gia cùng. Công ty khởi nghiệp này đã có thỏa thuận chế tạo nguyên mẫu cho BMW và Daimler Truck AG, đồng thời đang cạnh tranh với LG Chem Inc. để cung cấp pin cho Chevy Volt, mẫu xe hybrid mới của GM.

Khi nền kinh tế sụp đổ vào cuối năm 2008, mọi thứ bắt đầu “lên hương” với A123. Bốn tháng sau khi Tổng thống George W. Bush đồng ý trao cho GM và Chrysler một gói viện trợ, các giám đốc điều hành của Chrysler đã thông báo rằng họ sẽ xây dựng một dòng xe điện sử dụng pin A123. Đến tháng 6/2009, chính phủ liên bang đã nắm quyền sở hữu cổ phần của GM và Chrysler, và ông Obama đã tìm cách bơm hàng trăm tỷ USD tiền kích thích vào nền kinh tế.

A123 đã giành được một phần: Khoản tài trợ trị giá 249 triệu USD từ Bộ Năng lượng Mỹ để hỗ trợ xây dựng hai cơ sở sản xuất ở Michigan. Sự hậu thuẫn đó của chính phủ, cùng với thỏa thuận Chrysler EV, đã giúp thúc đẩy đợt IPO trị giá 380 triệu USD của A123 vào tháng 9 năm đó. Công ty khởi nghiệp này không có lãi, nhưng họ đã có những cuộc đàm phán đầy hứa hẹn với các nhà sản xuất ô tô ở Trung Quốc, Châu Âu và Mỹ, và đã có đủ tiền để đầu tư vào sản xuất pin số lượng lớn, giúp họ có đủ sức cạnh tranh với các nhà sản xuất toàn cầu.

Sau đó, vào tháng 3/2012, A123 gặp sự cố. Họ đã được ký hợp đồng để chế tạo các bộ pin cho Fisker Karma plug-in hybrid, một chiếc sedan trị giá 100.000 USD được tạo ra bởi nhà thiết kế nổi tiếng của Aston Martin, Henrik Fisker. Trong quá trình chạy thử cho tạp chí Consumer Reports, một chiếc Fisker Karma đột ngột tắt máy. Ijaz, khi đó là phó chủ tịch phụ trách kỹ thuật của A123, đã được cử đến nhà máy để điều tra. Anh ấy đã tìm ra nguyên nhân gây ra chập điện. Hệ thống quản lý pin của Fisker Karma, cảm nhận được vấn đề, đã ngừng hoạt động như một biện pháp an toàn.

Vì hết sức thận trọng và có lẽ vì sợ kiện tụng, Vieau đã quyết định tiết lộ công khai vấn đề và đưa ra lệnh thu hồi toàn bộ cũng như thay thế tất cả các bộ pin được vận chuyển đến Fisker. Điều đó sẽ rất đau đớn, nhưng anh hy vọng việc thu hồi sẽ đánh bóng danh tiếng của A123 với tư cách là một nhà cung cấp trung thực. Nhưng, sự việc lại theo một chiều hướng khác, đẩy công ty đến một vách đá.

Với chất lượng sản phẩm bị nghi ngờ, nguồn tài chính cho các dự án khác của A123 đã cạn kiệt. A123 bị coi là kẻ thua cuộc. Bảy tháng sau khi pin Fisker bị lỗi được phát hiện và một thập kỷ sau khi thành lập, A123 đã nộp đơn xin phá sản.

A123 đã chuyển sang Johnson Controls Inc., một nhà cung cấp ô tô có trụ sở tại Milwaukee với hoạt động kinh doanh pin riêng, để mở đấu thầu cho tài sản của mình, nhưng Johnson Controls và các đối tác của họ đã bị gã khổng lồ phụ tùng ô tô Trung Quốc Wanxiang trả giá cao hơn. Một số đảng viên Cộng hòa trong quốc hội phản đối ý tưởng về một công ty khởi nghiệp công nghệ từng được chính phủ tài trợ sẽ chuyển sang một công ty nước ngoài, nhưng các chủ nợ của A123 khi ấy chỉ quan tâm đến việc ai có thể trả nhiều tiền nhất.

Cuối cùng, gần như tất cả tài sản, bằng sáng chế và đột phá công nghệ của A123 đã được chuyển đến Trung Quốc sau khi bán – cả Ijaz cũng vậy. Hoạt động kinh doanh pin riêng của Wanxiang được triển khai dưới tên A123 và A123 mới chuyển hướng từ việc tập trung vào các loại xe hybrid và điện thuần túy sang pin dành cho động cơ tắt khi dừng đèn để tiết kiệm xăng. Ijaz được bổ nhiệm làm CTO và đã đến thăm trụ sở chính của Wanxiang ở Hàng Châu.

Ijaz thừa nhận, ngay cả khi Mỹ tiếp tục hành trình, thì họ vẫn sẽ không đủ để cạnh tranh trên xe điện. Các công ty Trung Quốc, đã thâm nhập vào các thị trường mới ở châu Âu và Nam Mỹ, có thể giảm chi phí bằng cách đạt được quy mô nhanh hơn bất kỳ ai. Ngay cả khi Ford muốn khai thác một nhà cung cấp trong nước như One thay vì một gã khổng lồ Trung Quốc như CATL, thì điều đó vẫn chưa thực tế. Công ty này, giống như hầu hết các hãng ô tô lớn, đang phải nỗ lực để sản xuất xe điện và họ đã bị tụt lại phía sau một cách tuyệt vọng.

Nguồn: Bloomberg