Chuyến bay thử nghiệm lịch sử và bài toán chi phí nhiên liệu
Giá nhiên liệu hàng không thương mại quốc tế gần đây đã cán mốc trung bình 3,50 USD mỗi gallon, ghi nhận mức tăng tới 63% so với cùng kỳ năm trước. Đối với phần lớn các hãng hàng không tầm trung, chi phí nhiên liệu hiện chiếm khoảng 30% tổng chi phí vận hành. Việc giá nhiên liệu tăng vọt kéo theo hệ lụy trực tiếp như giá vé máy bay leo thang, nhiều đường bay bị hủy bỏ và các đợt cảnh báo giảm lợi nhuận.
Giữa bối cảnh đó, sáng ngày 12 tháng 8, tại một sân bay tuyến phụ thuộc thành phố Plattsburgh, bang New York, Mỹ, một sự kiện quan trọng đã diễn ra. Chiếc máy bay có chiều dài 23,2 mét cùng sải cánh 32,3 mét đã thực hiện trọn vẹn quy trình thử nghiệm từ lăn bánh, cất cánh, lấy độ cao, diễn tập trên không cho đến khi hạ cánh an toàn. Chuyến bay kéo dài khoảng 27 phút ở độ cao tối đa 335 mét mà không tiêu tốn bất kỳ một giọt nhiên liệu hóa thạch nào.
Phương tiện thực hiện thử nghiệm mang tên X1, do công ty khởi nghiệp Heart Aerospace chế tạo. Đây là mẫu máy bay thuần điện lớn nhất từng cất cánh thành công trong lịch sử hàng không.
Theo công bố từ nhà sản xuất, lượng điện năng tiêu thụ cho toàn bộ chuyến bay chỉ tương đương khoảng 5 USD theo đơn giá điện địa phương. Để đối chứng, một chiếc máy bay chạy bằng nhiên liệu truyền thống cùng kích thước khi thực hiện hành trình tương tự sẽ tốn hàng trăm USD tiền xăng dầu.
Từ ý tưởng tại MIT đến cuộc dịch chuyển chiến lược sang Mỹ
Ý tưởng thành lập doanh nghiệp bắt nguồn từ năm 2013, khi Anders Forslund, một nghiên cứu sinh tiến sĩ người Thụy Điển, đến làm việc tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT).
Tại đây, ông nhận thấy sự bùng nổ của công nghệ máy bay không người lái cùng thành công của hãng xe Tesla trong việc chứng minh xe điện không chỉ là giấc mơ của giới bảo vệ môi trường. Anders Forslund nhận định việc điện hóa ngành hàng không chỉ còn là vấn đề thời gian.
Trở về Thụy Điển, ông tham gia dự án nghiên cứu hàng không điện Elise do cơ quan đổi mới sáng tạo Thụy Điển (Vinnova) tài trợ. Năm 2018, Anders Forslund cùng vợ là Klara thành lập Heart Aerospace ngay trong một nhà xưởng quân sự cũ tại Gothenburg. Đến năm 2019, công ty vượt qua hơn 12.000 hồ sơ để tham gia chương trình ươm tạo Y Combinator tại Thung lũng Silicon, qua đó gọi vốn thành công 2 triệu USD từ quỹ EQT Ventures.
Năm 2021, quỹ Breakthrough Energy Ventures của Bill Gates dẫn đầu vòng gọi vốn Series A trị giá 35 triệu USD với sự tham gia của United Airlines và Mesa Air Group. Tính đến nay, sau vòng Series B trị giá 107 triệu USD vào năm 2024, tổng số vốn huy động của công ty đã đạt khoảng 192 triệu USD.
Đến tháng 4 năm 2025, Heart Aerospace quyết định chuyển trụ sở chính sang thành phố Los Angeles, Mỹ. Lý do là thị trường châu Âu khai thác không đạt kỳ vọng khi các cuộc thảo luận chỉ tập trung vào việc pha trộn nhiên liệu sinh học cho động cơ truyền thống, thay vì hỗ trợ mạnh mẽ cho hướng đi thuần điện hay hydro. Trong khi đó, Mỹ là nơi tập trung khách hàng tiềm năng, nhà đầu tư, chuỗi cung ứng và cơ quan quản lý an toàn bay.
Thực tế phũ phàng của công nghệ pin và bước lùi mang tính chiến lược
Khác với các dòng phương tiện cất hạ cánh thẳng đứng bằng điện (eVTOL) vốn giống như trực thăng phục vụ di chuyển ngắn trong đô thị, mẫu X1 thuộc dòng máy bay cất hạ cánh thông thường bằng điện (eCTOL) sử dụng cánh cố định và cần đường băng.
Mục tiêu của Heart Aerospace là phát triển dòng máy bay thương mại ES-30 nhằm thay thế các mẫu máy bay chặng ngắn 30 đến 50 chỗ đã già cỗi như ATR 42 hay Saab 340, áp dụng cùng tiêu chuẩn chứng nhận với Boeing 737 hay Airbus A320.
Tuy nhiên, bài toán khối lượng là rào cản lớn nhất. Mật độ năng lượng của bộ pin lithium-ion thương mại tốt nhất hiện nay chỉ bằng 1/75 so với nhiên liệu hàng không truyền thống, với tốc độ cải thiện chỉ khoảng 5% mỗi năm. Thêm vào đó, quy định an toàn hàng không bắt buộc máy bay phải mang đủ năng lượng dự phòng để di chuyển đến sân bay dự bị, khiến trọng lượng pin trở thành gánh nặng khổng lồ.
Do đó, tháng 9 năm 2022, Heart Aerospace chuyển hướng sang dòng máy bay lai điện 30 chỗ ES-30, trong đó nhiên liệu hóa thạch đảm nhận chặng bay dài và nhu cầu dự phòng, còn pin chỉ phục vụ chặng ngắn nhằm tối ưu kinh tế. Đến tháng 5 năm 2024, công ty chốt cấu trúc lai độc lập gồm hai động cơ điện và hai động cơ cánh quạt quay bằng nhiên liệu. Cấu trúc này cho phép máy bay di chuyển thuần điện khoảng 200 km, hoặc mở rộng tầm bay lên 800 km khi kích hoạt động cơ đốt trong với 25 hành khách.
Đối với bản thử nghiệm X1, máy bay được trang bị bốn động cơ điện công suất 400 kW mỗi chiếc, cho tổng công suất 1.600 kW và đầu ra thực tế hơn 1 MW, đủ sức nâng cỗ máy nặng 11 tấn lên bầu trời. Về mặt vận hành, động cơ điện có ưu thế không bị suy giảm công suất ở độ cao lớn như động cơ đốt trong. Để bù đắp trọng lượng pin, X1 sở hữu thiết kế sải cánh rất dài nhằm tạo đủ lực nâng ở tốc độ thấp.
Thách thức thương mại và chặng đường đầy biến số
Mức chi phí 5 USD được công bố chỉ mới bao gồm lượng điện tiêu thụ trong lúc bay, chưa tính chi phí di chuyển trên mặt đất, bảo trì, khấu hao hay hạ tầng sạc.
Dù vậy, Heart Aerospace đặt mục tiêu giúp ES-30 giảm hơn 40% chi phí vận hành so với máy bay truyền thống nhờ kết cấu động cơ điện đơn giản. Công ty đã nhận được cam kết đặt hàng trị giá 9,4 tỷ USD từ các đối tác như United Airlines, Air Canada, Mesa Air Group và JSX.
Dù vậy, lịch sử ngành hàng không từng chứng kiến nhiều công ty sụp đổ. Hãng Eviation của Israel từng thử nghiệm mẫu máy bay điện Alice 9 chỗ vào năm 2022 nhưng đã phải cắt giảm nhân sự quy mô lớn vào năm 2025. Hãng Wright Electric từng tuyên bố làm máy bay điện 186 chỗ cũng rơi vào tình trạng im đạm từ năm 2023.
Hiện tại, Cục Hàng không Liên bang Mỹ (FAA) đã cấp chứng chỉ bay thử nghiệm đặc biệt cho X1 và tài trợ 4,1 triệu USD cho chương trình phát triển ES-30. Tên gọi phiên bản tiếp theo là X2 sẽ thử nghiệm khả năng phối hợp giữa động cơ điện và động cơ đốt trong. Việc cấp chứng nhận mô hình ES-30 đã bị hoãn sang sau năm 2029 và thương mại hóa dự kiến vào năm 2031.
Trong bối cảnh chưa có bộ pin cấp megawatt nào đạt chuẩn kiểm định an toàn hàng không thương mại, khả năng gọi thêm vốn sẽ quyết định sự sống còn của doanh nghiệp này.
Tham khảo: Zhihu
Đức Khương
