แบตเตอรี่โซลิดสเตท Solid-state battery ตัวพลิกเกม รถยนต์ไฟฟ้า ในอนาคต

แบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตทใหม่ที่สามารถเพิ่มช่วงของรถยนต์ไฟฟ้าได้ถึง 80% และมีความปลอดภัยมากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหลว

• แบตเตอรี่โซลิดสเตต (Solid-state battery) เป็นเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่ใช้อิเล็กโทรด ที่เป็นของแข็ง และ อิเล็กโทรไลต์แข็ง แทนอิเล็กโทรไลต์เจลเหลวหรือโพลีเมอร์ที่พบในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหรือลิเธียมโพลิเมอร์ วัสดุที่เสนอให้ใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์แข็งในแบตเตอรี่โซลิดสเตต ได้แก่ เซรามิก (เช่น ออกไซด์, ซัลไฟด์, ฟอสเฟต) และโพลีเมอร์แข็ง พบว่ามีการใช้แบตเตอรี่โซลิดสเตตในเครื่องกระตุ้นหัวใจ, RFID และอุปกรณ์สวมใส่ อาจปลอดภัยกว่า ด้วยความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น แต่มีต้นทุนที่สูงกว่ามาก

ปัจจุบันมีหลายแบรนด์รถยนต์ กำลังสร้าง และ วิจัย พัฒนา Solid-state battery

Toyota Motor Corp ของญี่ปุ่นเป็นหนึ่งในผู้นำในการผลิตแบตเตอรี่โซลิดสเตต กล่าวว่า กำลังพยายามอย่างมาก ในการพัฒนาแบตเตอรี่ดังกล่าว นอกจากนี้ยังรว่มวิจัยกับ Panasonic และ ร่วมทุนกับ Prime Planet Energy & Solutions Inc

Volkswagen ของเยอรมนีได้ลงทุนในบริษัท QuantumScape Corpบริษัทแบตเตอรี่ของสหรัฐที่ได้รับการสนับสนุนจาก Bill Gates ซึ่งมีเป้าหมายที่จะผลิต Solid-state battery แบตเตอรี่ในปี 2024 เพื่อติดตั้งในรถยนต์ของเครือ VW

Stellantis โดยการควบรวมกิจการของ Fiat Chrysler ผู้ผลิตรถยนต์สัญชาติอิตาลี – อเมริกัน และ PSA ของฝรั่งเศส ได้ร่วมทุนกับ Automotive Cells Co กับ TotalEnergies และ China’s Contemporary Amperex Technology Co Ltd ที่จะพัฒนาและเปิดตัว Solid-state battery ภายในปี 2026

Ford Motor และ BMW AG ได้ลงทุนใน Solid Power ซึ่งกล่าวว่าเทคโนโลยีโซลิดสเตตแบเตอตรี่ จะสามารถส่งมอบพลังงานได้มากกว่า แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในปัจจุบันกว่า 50% และฟอร์ต คาดว่าจะช่วยลดต้นทุนแบตเตอรี่ลง 40% ในกลางทศวรรษหน้า

Hyundai Motor ของเกาหลีใต้ ลงทุนในสตาร์ทอัพ SolidEnergy Systems มีแผนจะผลิตแบตเตอรี่โซลิดสเตตจำนวนมากในปี 2030 แต่น่าเสียดายที่ทาง Hyundai ไม่ระบุกรอบเวลาการเปิดตัวแบตเตอรี่ดังกล่าวชัดเจน แต่เราคาดว่าคงไม่เกิน 2 – 3 ปีข้างหน้าอย่างแน่นอน ปัจจุบัน Hyundai และ KIA กำลังก้าวไปสู่ยุครถยนต์ไฟฟ้าอย่างเต็มรูปแบบ

Samsung SDI ซึ่งเป็นบริษัทในเครือของ Samsung Electronics Co Ltd กำลังทำงานในด้านการพัฒนา Solid-state battery

VinFast ร่วมมือกับ ProLogium ของไต้หวันซึ่งกำลังพัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตต

NIO เตรียมเปิดตัวแบตเตอรี่ Solid State ขนาด 1,500 kWh ทำให้รถยนต์ไฟฟ้าวิ่งได้ถึง 1,000 กม./ชาร์จ ภายในปี 2022

Tesla ยังไม่ได้เผยว่ากำลังพัฒนาแบตเตอรี่ Solid-state battery หรือไม่ แต่คาดว่าน่าจะมีแบบลับๆ

การเพิ่มขึ้นของรถยนต์ไฟฟ้า (EV) อย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ถือเป็นปรากฏการณ์ที่น่าสนใจอย่างมาก และอุปสรรค์สำคัญในการพัฒนารถยนต์ไฟฟ้าคือ แบตเตอรี่ที่ต้องมีประสิทธิภาพกว่านี้

แม้ว่าเรามีความก้าวหน้าของแบตเตอรี่ลิเธียมไออนในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา แต่สิ่งที่ผู้พัฒนาต้องการ ย่อมมีมากกว่า และแสวงหาแบตเตอรี่ที่ดีกว่า

QuantumScape หนึ่งในผู้พัฒนาชั้นนำของแบตเตอรี่โซลิดสเตทลิเธียมเมทัล (Solid State Battery) สำหรับใช้ใน EV ได้เผยข้อมูล และแสดงให้เห็นเทคโนโลยี ที่จะสามารถนำ แบตเตอรี่โซลิดสเตตมาใช้ในวงกว้าง และนี้จะเป็นความสำคัญอย่างยิ่งในการเติบโตของรถยนต์ไฟฟ้าในอนาคต

แบตเตอรี่ลิเธียมสเตตโซลิดสเตท Solid State Battery ได้รับการพัฒนามาระยะหนึ่งแล้ว จากนักวิจัยทั่วโลก ตลอดทศวรรษ

ผลการวิจัยล่าสุดของ บริษัท แสดงให้เห็นว่า ตัวแยกโซลิดสเตตสามารถทำงานได้ในอัตราที่สูงซึ่งทำให้สามารถชาร์จ 15 นาทีถึง 80% ซึ่งเป็นการปรับปรุงที่ดีกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไป ผลการวิจัย ยังแสดงให้เห็นว่า บริษัท QuantumScape สามารถใช้แบตเตอรี่ โซลิดสเตต เดินทางงานได้ในระยะทางไกล และ ทำงานในอุณหภูมิที่แตกต่างกันโดยผลจะแสดงการทำงานที่อุณหภูมิ -30 องศาเซลเซียส

Stan Whittingham ผู้ร่วมคิดค้นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน และ ผู้ชนะรางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2019 กล่าวว่า“ ส่วนที่ยากที่สุดในการสร้างแบตเตอรี่โซลิดสเตต ที่สามารถใช้งานได้จริง คือ ความจำเป็น ที่ต้องเพิ่มความหนาแน่น (1,000 Wh / L) การชาร์จเร็วอายุการใช้งานยาวนาน (มากกว่า 800 รอบ) และการทำงานในช่วงอุณหภูมิต่ำ ข้อมูลนี้แสดงให้เห็นว่าเซลล์ของ QuantumScape เป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้

• ความท้าทายในการนำไปใช้อย่างแพร่หลาย ได้แก่ พลังงานและความหนาแน่นของกำลัง, ความทนทาน, ต้นทุนวัสดุ, ความอ่อนไหว และความมั่นคง

หาก QuantumScape สามารถนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้ในการผลิตรถยนต์พลังงานไฟฟ้าจำนวนมากได้ ก็ถือได้ว่ามีศักยภาพที่จะเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมได้

Jagdeep Singh ผู้ก่อตั้งและซีอีโอของ QuantumScape

Jagdeep Singh ผู้ก่อตั้งและซีอีโอของ QuantumScape กล่าวว่า “เราเชื่อว่าข้อมูลที่เราเปิดเผยในวันนี้แสดงให้เห็นว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตทมีศักยภาพในการลดช่องว่างระหว่างรถยนต์ไฟฟ้าและรถยนต์สันดาป (รถยนต์ที่ใช้น้ำมัน) เป็นเทคโนโลยีที่ช่วยให้ EV กลายเป็นรูปแบบการขนส่งที่โดดเด่น มากยิ่งขึ้น

ในเดือนกรกฎาคมปีนี้นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดอ้างว่าพวกเขาได้พัฒนารูปแบบอิเล็กโทรไลต์ใหม่ที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมเมทัล และ เพิ่มช่วงการขับขี่ของ EV พวกเขากล่าวว่า สารละลายอิเล็กโทรไลต์ เป็นปัจจัยสำคัญที่สุดอย่างหนึ่งที่รั้งความก้าวหน้าของแบตเตอรี่ลิเธียมเมทัล

ก่อนหน้านี้นักวิจัยจาก Penn State University อ้างว่าได้พัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ปลอดภัยและมีพลังงานและสามารถใช้งานได้นานถึงหนึ่งล้านไมล์ ที่ Penn State’s Battery and Energy Storage Technology Center ทีมนักวิจัยได้พัฒนาแบตเตอรี่

Mercomindia.com / รอยเตอร์