Tự chủ vật liệu chiến lược: 'Trái tim' của công nghiệp hóa và sức mạnh quốc gia

Việc Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm nhấn mạnh vật liệu chiến lược là "trái tim" của công nghiệp hóa không chỉ là một khẳng định khoa học, mà là tư duy phát triển quốc gia mang tầm chiến lược. Trong lịch sử phát triển của nhân loại, mọi cuộc cách mạng công nghiệp đều gắn liền với một cuộc cách mạng về vật liệu. Nếu thế kỷ XIX là thép và than đá, thế kỷ XX là dầu khí, polyme và hợp kim đặc biệt, thì thế kỷ XXI đang là thời đại của các loại vật liệu tiên tiến như vật liệu nano, vật liệu bán dẫn và vật liệu y sinh.

Một Thế Giới đã có cuộc phỏng vấn GS.TS Trần Đại Lâm, Viện trưởng Viện Khoa học vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam để làm sáng tỏ lộ trình để Việt Nam chuyển mình từ quốc gia giàu tài nguyên trở thành quốc gia làm chủ công nghệ và tự chủ về vật liệu.

Khái niệm "chủ quyền" trong kỷ nguyên vật liệu chiến lược

Thưa Giáo sư, tại cuộc họp ngày 21/5 do Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm chủ trì, công nghiệp vật liệu đã được định vị là “trái tim” của công nghiệp hóa; ông đánh giá thế nào về tầm quan trọng của việc xác lập “chủ quyền vật liệu” trong bối cảnh địa chính trị toàn cầu đang biến động phức tạp hiện nay?

GS.TS Trần Đại Lâm: Việc Tổng Bí thư, Chủ tịch nước nhấn mạnh công nghiệp vật liệu là “trái tim” của công nghiệp hóa mang ý nghĩa chiến lược đặc biệt. Đây không đơn thuần là một nhận định khoa học, mà là tư duy phát triển quốc gia trong bối cảnh cạnh tranh địa chính trị ngày càng quyết liệt. “Chủ quyền vật liệu” theo tôi cần được hiểu ở ba tầng bậc.

Thứ nhất là chủ quyền tài nguyên, tức khả năng kiểm soát, quản trị và khai thác hiệu quả các nguồn khoáng sản quốc gia.

Thứ hai là chủ quyền công nghệ, tức khả năng làm chủ công nghệ chế biến sâu, công nghệ vật liệu và công nghệ sản xuất công nghiệp liên quan. Cuối cùng là chủ quyền chuỗi giá trị, khả năng tham gia và chi phối những mắt xích có giá trị gia tăng cao trong chuỗi cung ứng toàn cầu.

Vật liệu chiến lược đã trở thành công cụ cạnh tranh địa chính trị. Các xung đột thương mại, chiến tranh công nghệ và xu hướng ưu tiên sự an toàn, tự chủ của các quốc gia đang làm chuỗi cung ứng toàn cầu tái cấu trúc rất mạnh. Các loại vật liệu như vật liệu bán dẫn hay vật liệu lưu trữ năng lượng không còn chỉ là vấn đề kinh tế mà đã gắn trực tiếp với an ninh quốc gia và sức mạnh công nghệ. Việt Nam sở hữu lợi thế lớn về tài nguyên, nhưng nếu chỉ dừng ở khai thác và xuất khẩu thô thì chúng ta mới chỉ sở hữu “địa chất”, chứ chưa thực sự sở hữu “chủ quyền”.

Do đó, cần chuyển từ tư duy “khai thác tài nguyên” sang tư duy “xây dựng hệ sinh thái công nghiệp vật liệu”, hình thành đồng bộ từ khai thác – tinh luyện – chế biến sâu – sản xuất ứng dụng sản phẩm. Chúng ta cần hiểu rằng, trong vài thập kỷ tới, quốc gia nào làm chủ được vật liệu sẽ có ưu thế tương tự như các cường quốc dầu mỏ thế kỷ XX, nhưng giá trị lớn nhất lúc này nằm ở tri thức khoa học và năng lực đổi mới sáng tạo. Khi chúng ta kiểm soát được từ nguyên liệu thô đến sản phẩm cuối cùng, chúng ta mới có quyền quyết định vị thế của mình trên bàn cờ kinh tế thế giới, không còn bị phụ thuộc vào các biến động giá cả hay sự thao túng của các cường quốc khác.

Việc xác lập chủ quyền trong lĩnh vực này còn là lời khẳng định về năng lực quốc gia, đảm bảo rằng trong những tình huống khẩn cấp, chúng ta có đủ nền tảng vật liệu để bảo vệ chủ quyền, duy trì các hoạt động quốc phòng và phát triển kinh tế mà không bị ngắt quãng bởi các lệnh cấm vận hoặc sự thiếu hụt cung ứng từ bên ngoài. Đây chính là giá trị thực tiễn nhất của việc làm chủ công nghệ vật liệu trong thời đại mới.

Hiện nay, nhóm công nghiệp vật liệu nào Việt Nam còn phụ thuộc nhiều vào nhập khẩu và điều đó đặt ra những rủi ro gì cho an ninh kinh tế?

GS.TS. Trần Đại Lâm: Chúng ta vẫn đang phụ thuộc đáng kể vào các nhóm vật liệu cốt lõi. Nhóm thứ nhất là vật liệu cho công nghiệp bán dẫn và điện tử, chúng ta phụ thuộc gần như hoàn toàn vào hóa chất siêu tinh khiết và wafer bán dẫn. Nhóm thứ hai là vật liệu cho pin lưu trữ năng lượng và xe điện, dù có tiềm năng về khoáng sản, nhưng công nghệ sản xuất cathod, anod, chất điện phân và màng ngăn vẫn hạn chế. Nhóm thứ ba là vật liệu luyện kim và hợp kim đặc chủng phục vụ quốc phòng, hàng không và cơ khí chính xác. Nhiều loại thép đặc biệt, hợp kim siêu bền, chịu nhiệt hay vật liệu composite tiên tiến hiện nay chúng ta vẫn chưa sản xuất được ở quy mô công nghiệp lớn.

Sự phụ thuộc này tạo ra ba rủi ro lớn:

Thứ nhất là rủi ro an ninh kinh tế: khi chuỗi cung ứng bị gián đoạn, sản xuất công nghiệp sẽ đình trệ.

Thứ hai là rủi ro về tự chủ công nghệ: không làm chủ vật liệu nền tảng thì không thể làm chủ công nghệ lõi; muốn phát triển chip tiên tiến thì không thể thiếu wafer siêu tinh khiết.

Thứ ba là rủi ro tụt hậu trong chuỗi giá trị toàn cầu. Nếu chỉ tham gia ở các công đoạn gia công, lắp ráp thì nền kinh tế rất dễ bị thay thế. Giá trị gia tăng cao nhất luôn nằm ở thiết kế vật liệu và công nghệ chế tạo.

Vì vậy, phát triển công nghiệp vật liệu không chỉ là vấn đề khoa học – công nghệ, mà là một chiến lược bảo đảm độc lập tự chủ của nền kinh tế trong thời đại mới. Nếu không sớm thay đổi, chúng ta sẽ rơi vào "bẫy thu nhập trung bình" khi chỉ cung cấp nhân công giá rẻ thay vì cung cấp giải pháp công nghệ. Việc tự chủ vật liệu chính là "hàng rào bảo vệ" giúp chúng ta đứng vững trước những cú sốc từ thị trường quốc tế. Khi một quốc gia không tự chủ được các nguồn vật liệu nền tảng, họ mất quyền chủ động trong việc định giá, sản xuất và thậm chí là quyền lựa chọn đối tác chiến lược.

Những rủi ro này còn kéo theo sự thất thoát về ngoại tệ do phải nhập khẩu quá nhiều, đồng thời ngăn cản khả năng nội địa hóa các sản phẩm công nghệ cao "Make in Vietnam". Do đó, việc xác định rõ danh mục các loại vật liệu cần ưu tiên đầu tư phát triển ngay từ bây giờ là mệnh lệnh cấp bách để đảm bảo nền kinh tế không bị tổn thương trước những cơn bão địa chính trị bất ngờ.

Nội lực khoa học và nút thắt thương mại hóa

Ở chiều ngược lại, dựa trên năng lực nghiên cứu của Viện, những loại vật liệu chiến lược nào trong nước đã có năng lực sản xuất hoặc nắm giữ lợi thế cạnh tranh? Đâu là rào cản khiến các thành tựu này chưa thể tạo ra cú hích thương mại hóa quy mô lớn?

GS.TS Trần Đại Lâm: Cộng đồng khoa học vật liệu Việt Nam đã đạt được nhiều kết quả đáng khích lệ. Chúng ta đã làm chủ công nghệ tách chiết đất hiếm độ sạch cao (Ytri trên 99%, Europi trên 99,9%). Trong lĩnh vực quốc phòng – an ninh, chúng ta đã chế tạo được composite carbon-carbon cho loa phụt tên lửa, các hợp kim đặc biệt và nhiều loại sơn phủ đặc chủng như sơn phản xạ radar, sơn chống cháy, sơn cách nhiệt đạt chuẩn quốc tế. Chúng ta cũng có năng lực tốt về công nghệ nano, graphene, vật liệu pin nhiên liệu Hydro và polymer sinh học.

Tuy nhiên, rào cản lớn nhất là “thung lũng chết” giữa nghiên cứu và thương mại hóa. Quy mô nghiên cứu phần lớn vẫn ở mức phòng thí nghiệm hoặc pilot, trong khi thương mại hóa cần vốn đầu tư lớn cho dây chuyền công nghiệp. Bên cạnh đó, hệ sinh thái đổi mới sáng tạo còn lỏng lẻo, doanh nghiệp chưa sẵn sàng đầu tư công nghệ mới do rủi ro cao. Điểm nghẽn lớn nhất là thiếu cơ chế đặt hàng chiến lược từ Nhà nước để hỗ trợ tạo thị trường ban đầu cho các sản phẩm nội địa.

Chúng ta cần những doanh nghiệp tư nhân "deep-tech" đủ mạnh và sự hỗ trợ của Nhà nước trong việc "mua sắm công" để đưa các thành tựu này ra thị trường. Chúng ta phải xác định rằng, nếu doanh nghiệp tư nhân không trở thành trung tâm đổi mới sáng tạo, thì rất khó hình thành các ngành công nghiệp vật liệu có sức cạnh tranh toàn cầu. Cần có sự liên kết chặt chẽ hơn, nơi viện nghiên cứu cung cấp giải pháp, trường đại học đào tạo nhân lực và doanh nghiệp cung cấp vốn cùng hạ tầng sản xuất.

Một sản phẩm vật liệu khi rời phòng lab cần trải qua quá trình "industrialization" (công nghiệp hóa) – tức là quy mô hóa quá trình sản xuất, kiểm định độ bền, tiêu chuẩn hóa theo chuẩn quốc tế (ASTM, ISO) – điều này đòi hỏi chi phí gấp nhiều lần so với nghiên cứu ban đầu. Doanh nghiệp cần được hưởng các chính sách ưu đãi về thuế, đất đai và tiếp cận nguồn vốn giá rẻ để họ yên tâm "đặt cược" vào công nghệ mới thay vì chọn cách gia công truyền thống. Thực tế, khi sản phẩm của các viện nghiên cứu được đưa vào các dự án đầu tư công, hoặc được sử dụng trong các hệ thống sản xuất của các tập đoàn lớn trong nước, đó mới là lúc chúng ta thực sự xây dựng được một nền công nghiệp vật liệu nội địa mạnh mẽ.

Nếu thiếu đi sự tự tin của chính những người mua trong nước đối với sản phẩm Việt Nam, thì mọi thành tựu nghiên cứu sẽ mãi chỉ nằm trên các trang tạp chí khoa học thay vì hiện hữu trong các linh kiện, thiết bị công nghệ cao.

Điểm nghẽn nhân lực và tầm nhìn đến năm 2030

Để tiến tới tự chủ công nghiệp vật liệu, theo ông, đâu là “điểm nghẽn” cấp bách nhất cần giải quyết: năng lực công nghệ lõi, nguồn vốn đầu tư mạo hiểm, hay cơ chế thu hút nhân lực chất lượng cao?

GS.TS Trần Đại Lâm: Công nghệ lõi là trung tâm, nhưng vốn đầu tư dài hạn và nhân lực công nghệ cao là điều kiện quyết định. Điểm nghẽn cấp bách nhất là năng lực làm chủ công nghệ lõi, vốn cần chu kỳ nghiên cứu dài và rủi ro cao. Chúng ta cần một "tam giác" bền vững: chương trình công nghệ lõi quốc gia (đặt hàng rõ ràng, kinh phí đủ lớn) – quỹ đầu tư mạo hiểm chuyên ngành – nhân lực liên ngành vật lý, hóa học, khoa học vật liệu và quản trị công nghiệp).

“

Nếu chỉ dừng lại ở khai thác và xuất khẩu tài nguyên thô, chúng ta mới chỉ sở hữu 'địa chất' chứ chưa thực sự sở hữu 'chủ quyền'. Chúng ta cần chuyển từ tư duy khai thác tài nguyên sang tư duy xây dựng hệ sinh thái công nghiệp vật liệu đồng bộ.

GS.TS Trần Đại Lâm

Trong công nghiệp vật liệu, công nghệ lõi không chỉ là quy trình kỹ thuật, mà là tổ hợp năng lực gồm công thức vật liệu, thiết kế cấu trúc, tiêu chuẩn kiểm định và quyền sở hữu trí tuệ. Nếu không làm chủ các yếu tố này, chúng ta sẽ mãi phụ thuộc vào nhập khẩu thiết bị, hóa chất và tiêu chuẩn nước ngoài. Do đó, cần xây dựng một số chương trình công nghệ lõi cấp quốc gia, gắn với doanh nghiệp dẫn dắt và có tiêu chí sản phẩm cụ thể. Mục tiêu không chỉ là công bố khoa học, mà phải là bằng sáng chế, sản phẩm chế thử prototype và tiêu chuẩn kỹ thuật có sức cạnh tranh.

Nhân lực cho ngành này phải được đào tạo theo cách tiếp cận thiết kế vật liệu (Materials by Design), kết hợp giữa kiến thức cơ bản và khả năng sử dụng AI. Việc thu hút chuyên gia từ nước ngoài trở về là quan trọng, nhưng việc xây dựng đội ngũ kế cận trong nước thông qua các dự án thực tế tại doanh nghiệp còn quan trọng hơn. Chúng ta cần một thế hệ kỹ sư – nhà khoa học không chỉ biết làm chủ thiết bị mà còn hiểu rõ thị trường, hiểu về quy trình sản xuất, biết cách tối ưu hóa chi phí để sản phẩm vật liệu Việt Nam có thể cạnh tranh sòng phẳng với hàng nhập khẩu về cả giá thành lẫn chất lượng.

Đặc biệt, năng lực này còn phải được củng cố bằng việc đầu tư mạnh mẽ vào các phòng thí nghiệm chế tạo và phân tích hiện đại. Không thể có vật liệu tiên tiến nếu không có các hệ thống kính hiển vi điện tử độ phân giải cao, hay các hệ đo PPMS (Physical Property Measurement System). Đầu tư vào hạ tầng nghiên cứu không phải là chi phí, mà là đầu tư cho tương lai của cả một nền công nghiệp. Chúng ta cũng cần xây dựng cơ chế để các nhà khoa học có thể cùng lúc đảm nhận vai trò nghiên cứu và điều hành doanh nghiệp công nghệ, tạo nên sự chuyển dịch linh hoạt giữa kiến thức lý thuyết trong phòng thí nghiệm và qui trình công nghệ thực tiễn tại nhà máy.

Nếu chọn ra các nhóm giải pháp trọng tâm để Việt Nam đạt được mục tiêu tự chủ chiến lược về vật liệu trong giai đoạn đến năm 2030, ông sẽ đề xuất điều gì cho cơ quan hoạch định chính sách?

GS.TS Trần Đại Lâm: Tôi đề xuất 5 nhóm giải pháp chiến lược để phát triển vật liệu chiến lược trong tương lai. Thứ nhất, hoàn thiện thể chế và xác định danh mục ưu tiên như bán dẫn, năng lượng mới, vật liệu quốc phòng và vật liệu carbon thấp. Thứ hai, nâng cấp hạ tầng nghiên cứu và xây dựng các trung tâm pilot công nghiệp – đây là "cầu nối" để đưa sản phẩm ra thị trường. Thứ ba, phát triển các tổ hợp công nghiệp chế biến sâu, tích hợp từ mỏ, luyện kim, chế tạo vật liệu đến sản phẩm sau vật liệu. Thứ tư, thiết lập cơ chế đặt hàng dài hạn từ Nhà nước và hình thành quỹ đầu tư mạo hiểm chuyên ngành vật liệu. Thứ năm, phát triển nhân lực trình độ cao và hợp tác quốc tế tập trung vào việc làm chủ tri thức (know-how), tránh phụ thuộc vào nhập khẩu thiết bị đơn thuần.

Tự chủ chiến lược không có nghĩa là tự làm tất cả. Trong thế giới hiện đại, không quốc gia nào hoàn toàn tự cung tự cấp. Tự chủ ở đây là khả năng làm chủ những mắt xích cốt lõi, có năng lực thay thế khi chuỗi cung ứng biến động, có quyền lựa chọn đối tác và đủ sức mạnh công nghệ để không bị phụ thuộc một chiều. Đến năm 2030, nếu tập trung đúng vào thể chế, hạ tầng, chế biến sâu và nhân lực, chúng ta hoàn toàn có thể hình thành nền móng vững chắc cho một nền công nghiệp vật liệu tự chủ, đóng góp vào mục tiêu tăng trưởng và khẳng định vị thế quốc gia trên bản đồ công nghệ khu vực và thế giới. Chúng ta cần nhìn nhận sự phát triển của công nghiệp vật liệu như một "cuộc marathon" dài hạn, không thể nóng vội nhưng phải đi đúng hướng, đầu tư đúng trọng tâm và kiên trì với mục tiêu làm chủ công nghệ lõi.

Đây không chỉ là nhiệm vụ của giới khoa học, mà là hành trình tự cường của cả quốc gia trong kỷ nguyên số, nơi sức mạnh quốc gia được đo đếm bằng khả năng hiện thực hóa các ý tưởng vật liệu thành những sản phẩm có giá trị cao, góp phần thay đổi diện mạo kinh tế đất nước. Khi ấy, Việt Nam sẽ không còn chỉ là một mắt xích trong chuỗi cung ứng, mà trở thành một trung tâm công nghệ vật liệu mới của khu vực. Những giải pháp này khi thực thi sẽ đòi hỏi sự đồng thuận cao từ chính sách tới hành động. Khi mỗi mắt xích trong tam giác "chính sách - khoa học - doanh nghiệp" cùng nhìn về một hướng, đó chính là lúc chúng ta tạo ra sức mạnh tổng lực.

Tôi tin rằng với tiềm năng tài nguyên vốn có và khát vọng vươn lên mạnh mẽ, Việt Nam sẽ ghi dấu ấn đậm nét trên bản đồ công nghệ vật liệu toàn cầu, khẳng định vai trò là một đối tác quan trọng và không thể thay thế trong chuỗi cung ứng hiện đại. Chúng ta không chỉ đang sản xuất vật liệu, chúng ta đang xây dựng tương lai công nghiệp của chính mình.

“

GS.TS Trần Đại Lâm là Viện trưởng, Bí thư Đảng ủy Viện Khoa học vật liệu, Ủy viên Ban Thường vụ Đảng ủy Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam, Ủy viên Hội đồng Giáo sư Nhà nước, Chủ tịch Hội đồng Giáo sư Liên ngành Hóa học – CN thực phẩm, Tổng Biên tập Tạp chí Hóa học (đạt chuẩn quốc tế Scopus và E-SCIE). Ông tốt nghiệp chuyên ngành Hóa học chất rắn và bán dẫn tại Trường ĐHTH Quốc gia Belarus (Liên Xô cũ), nhận học vị Tiến sĩ Hóa lý chuyên ngành Vật liệu bề mặt-liên bề mặt tại ĐHTH Paris VII Denis Diderot (CH Pháp).

Nam Phong