Hai kỹ sư Việt khởi nghiệp với bài toán lưu trữ năng lượng

Khởi nghiệp từ năm 2023, hai kỹ sư Nguyễn Quốc Nam và Hồ Việt Hải lựa chọn một lĩnh vực không dễ đối với startup: công nghệ lưu trữ năng lượng. Sau sản phẩm pin cát lưu trữ nhiệt, Alternō tiếp tục phát triển một hệ thống lưu trữ điện sử dụng natri và các vật liệu vô cơ, hướng tới giảm sự phụ thuộc vào lithium.

Sản phẩm mới mang tên Alternō E, được startup giới thiệu tại Diễn đàn và Triển lãm Quốc tế về Đổi mới sáng tạo - InnoEx 2026, diễn ra tại TP.HCM ngày 19/8 dưới sự bảo trợ của Bộ Khoa học và Công nghệ.

Theo Hồ Việt Hải, đồng sáng lập kiêm CEO Alternō, ý tưởng xuất phát từ một câu hỏi: liệu Việt Nam có thể tự phát triển giải pháp lưu trữ điện dài hạn mà không phải phụ thuộc vào lithium và những vật liệu dễ cháy hay không?

Đây là bài toán đáng chú ý trong bối cảnh nguồn điện ngày càng đa dạng nhưng khả năng lưu trữ vẫn là một mắt xích quan trọng. Khi nguồn điện tái tạo như điện mặt trời hay điện gió phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên, hệ thống lưu trữ giúp giữ lại lượng điện được tạo ra ở thời điểm dư thừa để sử dụng khi cần thiết.

Phần lớn giải pháp lưu trữ phổ biến hiện nay dựa trên lithium-ion. Theo cách nhìn của Alternō, sự phụ thuộc vào một số nguyên liệu khoáng sản cùng yêu cầu kiểm soát an toàn của hệ thống pin là khoảng trống để startup tìm kiếm một hướng công nghệ khác.

Sau khoảng 18 tháng nghiên cứu, đội ngũ phát triển một loại cell sử dụng natri kết hợp beta-alumina làm chất điện ly. Beta-alumina có nguồn gốc từ vật liệu gốm, được chế tạo thành lớp rất mỏng nhưng vẫn có khả năng giữ natri bên trong cell.

Ở nhiệt độ phòng, vật liệu này có đặc tính tương tự gốm thông thường. Khi nhiệt độ tăng lên khoảng 300 độ C, ion natri có thể di chuyển qua chất điện ly, tạo điều kiện cho quá trình lưu trữ và giải phóng năng lượng.

Chất điện ly được kết hợp với hệ natri - niken để tạo thành cell hoàn chỉnh. Các cell sau đó hoạt động bên trong một lớp cách nhiệt sử dụng cát, duy trì điều kiện nhiệt cần thiết cho hệ thống.

Từ những vật liệu quen thuộc như muối và cát, startup Việt đang cố gắng giải quyết một bài toán công nghệ phức tạp hơn nhiều: tạo ra hệ thống lưu trữ điện đủ an toàn, bền và có khả năng vận hành trong thời gian dài.

Khác với pin lithium-ion, Alternō E được phát triển mà không sử dụng lithium, cobalt hay dung môi hữu cơ dễ cháy. Đây cũng là một trong những điểm mà startup nhấn mạnh khi nói về tính an toàn của sản phẩm.

Alternō cho biết hệ thống đã được kiểm chứng nội bộ về khả năng hạn chế nguy cơ cháy và cháy lan so với những dòng pin sử dụng vật liệu dễ bắt lửa.

Theo thông số thiết kế được doanh nghiệp công bố, một hệ thống Alternō E có dung lượng khoảng 500 kWh, với công suất hoạt động liên tục 62,5 kW.

Sản phẩm được thiết kế theo dạng mô-đun, cho phép xếp chồng nhằm tận dụng diện tích lắp đặt. Đặc biệt, startup đặt mục tiêu tuổi thọ thiết kế của hệ thống đạt khoảng 30 năm.

Khi kết thúc vòng đời, nhiều vật liệu cấu thành như muối, sắt, niken, thép và cát có khả năng được thu hồi. Đây là yếu tố quan trọng đối với những hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn, bởi bài toán không chỉ nằm ở hiệu quả trong thời gian sử dụng mà còn ở cách xử lý thiết bị sau nhiều năm vận hành.

Alternō cũng đưa ra tính toán về hiệu quả kinh tế của công nghệ. Theo mô hình nội bộ của startup, trong trường hợp hệ thống thực tế đạt tuổi thọ gấp khoảng ba lần những dòng pin phổ biến cùng phân khúc nhưng có mức giá tương đương, chi phí lưu trữ quy đổi trong toàn bộ vòng đời có thể giảm gần 70%.

Tuy nhiên, đây hiện vẫn là ước tính dựa trên mô hình của doanh nghiệp, chưa phải kết quả được chứng minh qua hàng chục năm vận hành thực tế.

Alternō E cũng chưa bước vào giai đoạn thương mại. Startup đang tiếp tục hoàn thiện sản phẩm trước khi đưa công nghệ ra thử nghiệm trong môi trường sử dụng thực tế.

Theo kế hoạch, quý I/2027, Alternō dự kiến thử nghiệm hệ thống với một tập đoàn Nhật Bản hoạt động trong lĩnh vực hạ tầng viễn thông và trung tâm dữ liệu. Giai đoạn này sẽ giúp startup kiểm chứng các thông số kỹ thuật, mức độ an toàn cũng như hiệu quả vận hành trước khi tiến xa hơn tới thương mại hóa.

Từ pin cát đến startup gọi vốn triệu USD

Alternō không bắt đầu hành trình bằng pin muối. Trước Alternō E, startup do Nguyễn Quốc Nam và Hồ Việt Hải thành lập đã được biết đến với một sản phẩm khác: pin cát lưu trữ nhiệt.

Thay vì tích trữ điện trực tiếp, hệ thống này dùng cát để giữ năng lượng dưới dạng nhiệt. Nguồn nhiệt sau đó có thể được sử dụng cho các hoạt động như sấy, gia nhiệt và một số nhu cầu nhiệt trong công nghiệp.

Hướng đi này xuất phát từ thực tế nhiều nhà máy không chỉ cần điện mà còn tiêu thụ lượng lớn nhiệt trong quá trình sản xuất. Nếu năng lượng tái tạo có thể được chuyển thành nhiệt và lưu giữ để sử dụng vào thời điểm phù hợp, doanh nghiệp có thêm một giải pháp cho quá trình chuyển đổi năng lượng.

Sản phẩm pin cát sau đó được Alternō thương mại hóa tại nhiều thị trường. Quá trình phát triển cũng giúp startup thu hút sự chú ý của các tổ chức và quỹ đầu tư quốc tế.

Alternō từng nhận 250.000 USD tài trợ từ Temasek và 350.000 USD từ P4G. Đến tháng 4/2024, startup huy động thành công 1,5 triệu USD, vượt mục tiêu của vòng hạt giống.

Một năm sau, vào tháng 5/2025, công ty tiếp tục hoàn tất vòng A1 do UntroD Capital Asia của Nhật Bản dẫn dắt, cùng sự tham gia của Antler và Ngân hàng Phát triển châu Á (ADB).

Dòng vốn này tạo thêm nguồn lực để Alternō tiếp tục nghiên cứu các giải pháp năng lượng mới. Từ một startup tập trung vào lưu trữ nhiệt bằng cát, công ty tiến thêm một bước sang lĩnh vực lưu trữ điện với Alternō E.

Đại diện các nhà đầu tư cũng đánh giá cao hướng tiếp cận của doanh nghiệp. Erik Jonsson từ Antler nhận định công nghệ Alternō E đáng chú ý ở yếu tố an toàn và hướng tiếp cận khác với pin lithium. Trong khi đó, Daiki Kumamoto từ UntroD Capital Asia nhấn mạnh cách startup tìm hiểu nhu cầu cụ thể của khách hàng trước khi phát triển giải pháp.

Pin natri-niken clorua không phải công nghệ hoàn toàn mới trên thế giới. Đây là một trong những hướng đã được nghiên cứu và ứng dụng cho lưu trữ điện cố định. Tuy nhiên, tại Việt Nam, loại pin này vẫn còn tương đối mới nếu xét ở cấp độ sản phẩm lưu trữ điện hướng tới thương mại hóa.

Trong khi đó, nhiều hệ thống lưu trữ điện được các doanh nghiệp phát triển hiện dựa trên lithium-ion hoặc vanadium.

Điều đó vừa mở ra cơ hội, vừa đặt Alternō trước bài toán khó. Một công nghệ mới không chỉ cần hoạt động trong phòng nghiên cứu mà phải chứng minh được độ bền, hiệu suất, chi phí, khả năng sản xuất ở quy mô lớn và độ an toàn trong điều kiện vận hành thực tế.

Mốc thử nghiệm dự kiến vào quý I/2027 vì vậy sẽ là bước quan trọng đối với Alternō E. Những thông số như tuổi thọ thiết kế 30 năm hay lợi thế chi phí vòng đời chỉ thực sự có ý nghĩa thương mại khi sản phẩm chứng minh được khả năng vận hành ổn định và có thể sản xuất với chi phí cạnh tranh.

Ở phạm vi rộng hơn, lĩnh vực mà hai nhà sáng lập lựa chọn cũng đang nhận được sự quan tâm lớn. Công nghệ năng lượng và vật liệu tiên tiến nằm trong nhóm công nghệ chiến lược được Việt Nam xác định, với các sản phẩm trọng tâm gồm pin, ắc quy, hệ thống tích trữ năng lượng tích hợp, hydrogen xanh, nhiên liệu sinh học và những thiết bị phục vụ hệ thống điện hiện đại.

Ba năm kể từ khi thành lập, Alternō đã đi từ việc biến cát thành phương tiện lưu trữ nhiệt đến tham vọng sử dụng những vật liệu như natri, gốm và cát để lưu trữ điện.

Alternō E vẫn còn một chặng đường đáng kể trước khi có thể trở thành sản phẩm thương mại. Nhưng hành trình của Nguyễn Quốc Nam và Hồ Việt Hải cho thấy một hướng khởi nghiệp khác của doanh nghiệp Việt: thay vì bắt đầu bằng ứng dụng hay nền tảng số, họ lựa chọn những bài toán công nghệ sâu, cần nhiều thời gian nghiên cứu và phải vượt qua hàng loạt thử nghiệm kỹ thuật trước khi có thể tạo ra doanh thu.

Nếu các thông số thiết kế được chứng minh trong điều kiện vận hành thực tế, “pin muối” có thể trở thành bước phát triển tiếp theo của startup Việt này sau pin cát. Còn trước mắt, cuộc thử nghiệm dự kiến trong năm 2027 sẽ là phép thử quan trọng để xác định công nghệ từ phòng nghiên cứu có thể tiến gần đến thị trường đến đâu.