วันพฤหัสบดี, พฤษภาคม 23, 2024
หน้าแรกCOLUMNISTSSolid - State Batteries กุญแจภาคการขนส่ง
- Advertisment -spot_imgspot_img
spot_imgspot_img

Solid – State Batteries กุญแจภาคการขนส่ง

Solid-State Batteries : Key to Electrifying the Transportation Sector

“….แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid State Batteries ล่าสุด ส่งสัญญาณการเปลี่ยนแปลงบนยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs อย่างรุนแรง แต่พวกมันอาจไม่ใช่คำตอบเดียว ..”

ปัจจุบันเป็นที่ยอมรับได้ว่า ความก้าวหน้าของรถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs รุดหน้าไปอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries .. ในอุตสาหกรรมยานยนต์ Automotive Industry พบเห็นความมุ่งมั่นในการลงทุนเป็นอย่างมากสำหรับเทคโนโลยีแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Battery Technologies ทั้งจากภาครัฐ และเอกชน เพื่อปรับปรุงระยะการขับขี่ และความปลอดภัย Improve Driving Range & Safety ในขณะเดียวกันก็ลดต้นทุนการผลิต Cutting Production Costs ไปพร้อมด้วย ..

EV Solid State Battery | Credit : American Chemical Society | ACS Publications

ความท้าทายสำคัญที่สุดประการเดียวที่มนุษยชาติเผชิญอยู่ในปัจจุบัน คือ ‘การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ Climate Change’ .. การดำรงอยู่ของมนุษยชาติ อาจเปลี่ยนแปลงไปตลอดกาลจากวิกฤติสภาพอากาศ Climate Crisis หากไม่เร่งการเปลี่ยนผ่านพลังงาน Energy Transition สู่การบริโภคพลังงานพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy เป็นหลักแทนที่แหล่งพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuel Energy Sources ในเร็วๆ นี้ .. การปรับเปลี่ยนจากเชื้อเพลิงฟอสซิลไปเป็นพลังงานหมุนเวียน Transformation from Fossil Fuels to Renewables นี้ ต้องมีรูปแบบที่แตกต่างกันมากมายในภาคส่วนต่างๆ ของระบบเศรษฐกิจ Different Sectors of the Economy ..

ในภาคการขนส่ง Transportation Sector นั้น ผู้กำหนดนโยบาย และนักเคลื่อนไหวต่างมุ่งเน้นไปที่ยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs หรือการใช้พลังงานไฟฟ้าบนยานยนต์ Electrifying Vehicles .. แม้ว่าจะมีความคืบหน้าไปมาก แต่มีปัญหาพื้นฐาน 2 ประการที่ขัดขวางการเปลี่ยนแปลงนี้ ประการแรก ต้นทุนของยานพาหนะไฟฟ้า Cost of Electric Vehicles : EVs ยังคงสูงเกินไปสำหรับการยอมรับทั่วไป ในขณะที่ภาครัฐในหลายประเทศ พยายามจูงใจผู้บริโภคให้ซื้อรถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs ผ่านเครดิตทางภาษี .. การเปลี่ยนจากรถยนต์ที่ใช้น้ำมัน Gas-Powered Cars มาเป็นยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs ยังคงเป็นความท้าทายทางการเงินที่สำคัญสำหรับหลายๆ คนในสังคมที่ไม่อาจปฏิเสธได้ ..

ประการที่สอง ได้แก่ ขีดความสามารถด้านสมรรถนะของรถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs ยังคงเป็นความท้าทายที่สำคัญเช่นกัน แม้ว่านวัตกรรมต่างๆ จะเกิดขึ้นมากมาย แต่ความปลอดภัย กำลังขับ ระยะการเดินทาง และเวลาในการชาร์จ คือข้อกังวลหลักที่ผู้ขับขี่หลายคนมีเกี่ยวกับการเปลี่ยนมาใช้รถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs ..

ความท้าทายทั้งหมดนี้ จะถูกเอาชนะได้อย่างไรนั้น แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State batteries สามารถเป็นคำตอบสำหรับอนาคตรถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs ได้ .. ความก้าวหน้าของแบตเตอรี่โซลิดสเตต Breakthrough in Solid-State Batteries ซึ่งใกล้จะเกิดขึ้นแล้วนั้น คาดหมายว่าจะสามารถปฏิวัติอุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้า Revolutionize the EVs Industry ไปตลอดกาล ส่งผลให้ยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs สามารถขับเคลื่อนไปได้ไกลขึ้น และมีกำลังขับสูงขึ้นด้วยการชาร์จเพียงครั้งเดียว Single Charge, ชาร์จเร็วขึ้น รวมทั้งด้วยต้นทุนต่ำลง Charge Faster & Cost Less ..

แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries ใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง Solid Electrolyte เทียบกับลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Batteries ที่ใช้อิเล็กโทรไลต์เหลว Liquid Electrolyte ..

หัวใจของรถยนต์ไฟฟ้า Heart of the Electric Vehicles : EVs คือ แบตเตอรี่ Batteries .. ยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs ส่วนใหญ่ในปัจจุบัน ใช้ลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Batteries และส่วนประกอบหลัก ได้แก่ แคโทด Cathode, แอโนด Anode, ตัวแยก Separator และอิเล็กโทรไลต์ Electrolyte .. ปัจจุบัน ลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Batteries ใช้อิเล็กโทรไลต์เหลว Liquid Electrolyte .. แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries ใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง Solid Electrolyte .. นี่คือ ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างประเภทแบตเตอรี่ ซึ่งช่วยให้แบตเตอรี่ยานยนต์ไฟฟ้า EV Batteries ปลอดภัย และมีประสิทธิภาพมากขึ้น ..

ลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Batteries ที่มีอิเล็กโทรไลต์เหลว Liquid Electrolyte มีความเสี่ยงที่จะเสียหายจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ Risk of Being Damaged by Temperature Changes หรือการรั่วไหล The Leak ในขณะที่แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries ส่วนใหญ่จะไม่มีความเสี่ยงเหล่านี้เลย .. พวกมัน มีความปลอดภัยมากกว่าเนื่องจากอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง Solid Electrolyte สามารถทนต่อความเสียหายได้ดีกว่าอิเล็กโทรไลต์เหลว Liquid Electrolyte .. แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries ยังมีประสิทธิภาพมากกว่าแบตเตอรี่ทั่วไป Conventional Batteries อีกด้วย ..

ข้อกังวลหลักเกี่ยวกับรถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs คือ ความสามารถในการเดินทางระยะไกล Range Capabilities .. เพื่อที่จะเพิ่มระยะทางของยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs จำเป็นต้องมีแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นในรถยนต์แต่ละคัน แต่มีข้อจำกัดด้านน้ำหนัก ความจุ และต้นทุน .. แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries มีความหนาแน่นของพลังงาน Energy Density มากกว่าแบตเตอรี่ยานยนต์ไฟฟ้า EV Batteries ทั่วไป ทำให้สามารถเดินทางไปได้ไกลขึ้นด้วยการชาร์จเพียงครั้งเดียว .. นอกจากนี้ แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries ยังมีศักยภาพในการชาร์จได้รวดเร็วกว่าลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ทั่วไป Conventional Lithium-Ion Batteries อีกด้วย .. ปัจจุบันการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า Charge an Electric Vehicles : EVs จะใช้เวลาประมาณ 25-30 นาที แต่แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries อาจใช้เวลาเพียงไม่กี่นาทีในการชาร์จจนเต็ม A Few Minutes to Fully Charge ซึ่งนี่คือ ประเด็นสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งาน ..

อย่างไรก็ตาม หากแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries เหนือชั้นกว่าลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่รูปแบบมาตรฐานดั้งเดิมทั่วไป Traditional Lithium-Ion Batteries ในด้านระยะทาง Range, เวลาในการชาร์จ Charge Time และความปลอดภัย Safety แล้ว เหตุใดจึงไม่นำมาใช้งานก่อนหน้านี้ .. ด้วยข้อเท็จจริงนั้น แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries พบเห็นได้มากมายในโทรศัพท์มือถือ และคอมพิวเตอร์ แต่ปัญหาบางประการยังคงมีอยู่เมื่อพยายามใช้แบตเตอรี่โซลิดสเตตบนยานพาหนะไฟฟ้า Solid-State Batteries in Electric Vehicles : EVs .. ปัญหาเร่งด่วนที่สุด คือ แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries นั้น ผลิตขึ้นได้ยากในขนาดที่ใหญ่ขึ้น ปัญหาอีกประการหนึ่งในขณะนี้ คือ ต้นทุนแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries จะต้องใช้เวลาพอสมควรจึงจะสามารถแข่งขันด้านต้นทุนในตลาดได้ .. ดังนั้น การวิจัย และพัฒนา จึงมุ่งเน้นไปที่ความท้าทายทางเทคนิคตลอดจนการลดต้นทุนเป็นสำคัญ ..

นอกจากนี้ยังมีปัญหาทางเทคนิค และความท้าทายทางเทคนิคที่น่ากังวลที่สุดประการหนึ่ง คือ ความต้านทานพื้นผิวของแบตเตอรี่โซลิดสเตต Surface Resistance of Solid-State Batteries .. ความต้านทานพื้นผิวสูงของแบตเตอรี่โซลิดสเตต High Surface Resistance of Solid-State Batteries เกิดจากสิ่งที่เรียกว่า ชั้นไฟฟ้าสองชั้น Electric Double Layer .. นี่คืองานวิจัยที่กระตือรือร้น และจำเป็นต้องมีการพัฒนาเพื่อนำแบตเตอรี่เหล่านี้ออกสู่ตลาด ..

สุดท้ายนี้ การแข่งขันของแบตเตอรี่โซลิดสเตต Competition to Solid-State Batteries เพื่อออกสู่ตลาด อาจเป็นความท้าทายที่ยากลำบาก มีทางเลือกอื่นๆ อีกหลายตัวนอกเหนือจากแบตเตอรี่ลิเธี่ยมไอออนรูปแบบดั้งเดิม Traditional Lithium-Ion Batteries และแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries เช่น โซเดียมไอออนแบตเตอรี่ Sodium-Ion Batteries หรือแบตเตอรี่ลิเธี่ยมซัลเฟอร์ Lithium-Sulfur Batteries .. หากปัญหาทางเทคโนโลยีได้รับการแก้ไข ทางเลือกทั้ง 2 ตัวนี้ อาจสามารถพิสูจน์ได้ว่า คุ้มค่ากว่า More Cost-Effective แบตเตอรี่โซลิดสเตต Sodium-Ion Batteries ด้วยซ้ำไป ..

ทั้งนี้ แต่หากต้นทุนของแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries ในตลาดเชิงพาณิชย์ลดลงได้อีก ซึ่งพวกมันกำลังเป็นเช่นนั้น แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries ก็จะเป็นอีกตัวเลือกหนึ่งที่กำลังกลายเป็นกุญแจสำคัญสำหรับอนาคตการใช้พลังงานในภาคการขนส่งได้สำเร็จในที่สุดจากนี้ไป ..

แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid State Batteries ล่าสุด ส่งสัญญาณการเปลี่ยนแปลงบนยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs อย่างรุนแรง แต่พวกมันอาจไม่ใช่คำตอบเดียว ..

รถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs ควรจะเป็นอนาคตได้ แต่ก็ยังมีปัญหาที่ทำให้ผู้ซื้อรถยนต์จำนวนมากไม่จัดหาพวกมันมาใช้งาน .. ช่วงระยะทางที่สั้นเกินไป Range is Too Short, ชุดแบตเตอรี่ Battery Packs มีน้ำหนักมากเกินไป และมีราคาแพง Too Heavy & Expensive .. พวกมันใช้เวลาชาร์จนานเกินไป Take Too Long to Charge .. แต่บริษัทฯ ผู้ผลิตหลายแห่งกล่าวว่า พวกเขามีเทคโนโลยีที่จะแก้ปัญหาเหล่านี้ได้หลายอย่าง หรือแม้แต่ทั้งหมดด้วยซ้ำไปจากนี้ไป ..

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โตโยต้า Toyota ยืนยันว่า ปัจจุบัน พวกเขาอาจได้มาถึงจุดสุดยอดของความก้าวหน้าดังกล่าวแล้ว ขณะที่ผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้ารายอื่น ๆ กำลังทำงานร่วมกับบริษัทแบตเตอรี่หลายแห่งเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีใหม่นี้ ..

การพัฒนาที่จะเกิดขึ้นนี้ เรียกว่า “แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries” และปัญหาเดียวก็คือ เช่นเดียวกับเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงโลกอื่นๆ ที่ถูกโอ้อวด ไม่กี่ปีแล้ว พวกมันก็อยู่ห่างออกไปเพียงไม่กี่ปีเท่านั้น .. ทั้งนี้ คาดว่า Toyota’s bZ4X Electric Car ที่ใช้ชุดแบตเตอรี่โซลิดสเตต Batteries with Solid-State Technology จะเริ่มวางตลาดในปี 2567 นี้แล้ว ซึ่งพวกมันทำระยะทางได้เป็น 2 เท่า อยู่ที่ 1,200 Km ด้วยการชาร์จเพียงครั้งเดียว 5-10 นาทีเท่านั้น ..

Solid State Batteries / Toyota Solid State Battery for EV | Credit : Toyota

บริษัทฯ ผู้ผลิตรถยนต์ต่างๆ เช่น Stellatis, Hyundai และ Volkswagen ยังได้ร่วมมือกับบริษัทฯที่ทำงานเกี่ยวกับแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries อีกด้วย .. เทคโนโลยีนี้ ถือเป็นคำมั่นสัญญาในเรื่องแบตเตอรี่ที่มีขนาดเล็กลง และเบากว่า แต่ก็ให้พลังงานมากกว่า พวกมันปลอดภัยกว่าโดยมีโอกาสเกิดเพลิงไหม้น้อยลงเมื่อเกิดอุบัติเหตุเช่นกัน ..

แต่เทคโนโลยีโซลิดสเตต Solid State Technology ก็มีความท้าทายในตัวเอง และไม่ใช่วิธีเดียวที่ผู้ผลิตรถยนต์จะสามารถชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าที่เบากว่า Lighter, ถูกลง Cheaper และชาร์จได้เร็วกว่า Faster Charging มาพร้อมด้วย ..

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries และลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Batteries ที่ใช้บนรถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs ในปัจจุบัน คือ ส่วนประกอบที่เรียกว่าอิเล็กโทรไลต์ Electrolyte .. ในลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Batteries นั้น อิเล็กโทรไลต์ Electrolyte จะเป็นของเหลวที่เหนียวเหนอะหนะ ขณะที่อิเล็กโทรไลต์ Electrolyte ในแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries จะเป็นของแข็ง .. อิเล็กโทรไลต์โซลิด Solid Electrolyte นั้นคือ เหตุผลหนึ่งที่ทำให้แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries ปลอดภัยกว่าลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Batteries หากแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลต์เหลวแตก หรือเจาะ ทั้งสองด้านของอิเล็กโทรไลต์ Two Sides of the Electrolyte อาจไหลซึมเข้าหากัน ซึ่งอาจจะนำไปสู่การไหลของพลังงานที่ไม่สามารถควบคุมได้ Uncontrolled Energy Flow และตามมาด้วยเพลิงไหม้ Fire ..

โดยทั่วไปแล้ว ของแข็ง Solids ยังมีความหนาแน่นมากกว่าของเหลว liquids ซึ่งหมายความว่า อิเล็กโทรไลต์ Electrolyte ใช้พื้นที่น้อยกว่า และเซลล์แบตเตอรี่ Battery Cells อาจมีขนาดเล็กลง .. แต่บางบริษัทฯ ก็กำลังดำเนินกลยุทธ์อื่น ๆ เช่นกัน ซึ่งจะทำให้แบตเตอรี่มีขนาดเล็กลง Smaller, เบาขึ้น Lighter และยังชาร์จได้เร็วขึ้น Faster Charging อีกด้วย ..

ความท้าทายหลักสำหรับบริษัทฯ ผู้ผลิตแบตอตรี่เหล่านี้ทั้งหมด และผู้ผลิตรถยนต์ที่ลงทุนในบริษัทฯเหล่านี้คือ วิธีการผลิตแบตเตอรี่ไฮเทคในเชิงเศรษฐกิจ โดยใช้จำนวนที่จำเป็นในการสร้างรถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs ราคาไม่แพง ในขณะเดียวกัน มีเทคโนโลยีแบตเตอรี่ Battery Technologies ที่แข่งขันกันซึ่งเทคนิคการผลิตล่าสุดได้รับการยอมรับอย่างดี ..

ขณะนี้ พื้นที่เปิดกว้างสำหรับบริษัทสตาร์ทอัพ Start-Up Companies หลายแห่ง ซึ่งแต่ละแห่งต้องทำงานร่วมกันโดยใช้ส่วนผสมทางเคมีที่แตกต่างกัน .. นาย William Kephart นักวิจัยแบตเตอรี่ของบริษัทที่ปรึกษา P3 Group กล่าวไว้ว่า แม้แต่โครงสร้างทางกายภาพที่แตกต่างกันเล็กน้อยสำหรับแบตเตอรี่ของพวกเขา แต่ก็ยังไม่มีเทคโนโลยีใดที่ถือว่าเหนือชั้นกว่าอย่างชัดเจนนัก ..

เวลาในการชาร์จที่รวดเร็ว Fast Charging Times ซึ่งเป็นความต้องการของผู้บริโภคหลัก Key Consumer Demand ถือเป็นความท้าทายประการหนึ่งสำหรับแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries .. โดยทั่วไปแล้ว ลิเธี่ยมไอออนในแบตเตอรี่ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันจะใช้เวลานานกว่าในการเคลื่อนที่ผ่านวัสดุแข็งมากกว่าของเหลว .. นาย William Kephart ชี้ว่า นั่นมีแนวโน้มที่จะทำให้ใช้เวลาในการรับพลังงานนานขึ้น ซึ่งจะทำให้เวลาในการชาร์จช้าลง และทำให้การปล่อยคายพลังงานช้าลงตามไปด้วย ซึ่งส่งผลต่อการเร่งความเร็วของยานพาหนะ ..

บริษัทแบตเตอรี่โซลิดสเตต Quantumscape อ้างว่า แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries ของพวกเขา ซึ่งใช้ของเหลวบางชนิด แต่ไม่ใช่สำหรับอิเล็กโทรไลต์ ได้รับการทดสอบ และสามารถชาร์จได้รวดเร็วกว่าลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ทั่วไปอยู่หลายเท่า ..

อย่างก็ตาม แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries มีแนวโน้มที่จะมีราคาแพงกว่าเนื่องจากใช้ปริมาณลิเธี่ยม Lithium : 3Li มากกว่า .. ทั้งนี้ ราคาของลิเธี่ยม Lithium : 3Li จะลดลงเมื่อมีการพบ และเข้าถึงแหล่งที่มามากขึ้น แต่เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่อื่น ๆ แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries ยังจะมีราคาสูงกว่าเทียบกับขนาดที่เท่ากัน ดังนั้นการออกแบบให้เล็กลงด้วยประสิทธิภาพ และความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น จะทำให้ต้นทุนของแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries ลดลง เพื่อทำตลาดเชิงพาณิชย์ได้ ..

Toyota All Solid-State Batteries / Lithium-Ion Battery Vs Solid State Battery | Credit : Toyota

บริษัทฯผู้ผลิตชุดแบตเตอรี่ชื่อ Factorial ซึ่งนับ Stellantis และ Mercedes เป็นผู้ลงทุน อ้างว่า เทคโนโลยีแบตเตอรี่โซลิดสเตตของพวกเขาใช้ลิเธี่ยม Lithium : 3Li น้อยกว่าแบตเตอรี่รูปแบบเดิม ซึ่งสามารถช่วยลดต้นทุนได้เป็นอย่างดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อปริมาณการผลิตเพิ่มมากขึ้น ..

นาย Siyu Huang ผู้บริหารระดับสูงของ Factorial ยืนยันว่า “เราคิดว่า ต้นทุนจริงสำหรับแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries บนยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs จะสามารถแข่งขันในตลาดได้อย่างแน่นอนจากนี้ไป เพราะลิเธี่ยมจากมุมมองของวัตถุดิบ ไม่ใช่วัสดุที่หายาก” ..

บริษัท Quantumscape ยังชี้ให้เห็นด้วยว่า การออกแบบแบตเตอรี่ช่วยลดกราไฟท์ ลดต้นทุน และบริษัทฯ อ้างว่าจะช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนจากกระบวนการผลิต Reduces Carbon Emissions from Manufacturing ได้อย่างมากอีกด้วย ..

ปัจจุบัน ตลาดแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Battery Market มีบริษัทสตาร์ทอัพแบตเตอรี่โซลิดสเตท Solid-State Battery Startups จำนวนมาก .. ผู้ผลิตรถยนต์ที่ดำเนินการวิจัย และพัฒนาของตนเอง และความร่วมมือระหว่างผู้ผลิตรถยนต์รุ่นเก่า และสตาร์ทอัพ ต่างมุ่งไปสู่การประยุกต์ใช้แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries บนยานยนต์ไฟฟ้าในภาคการขนส่งสำหรับอนาคตอันใกล้จากนี้ไป .. ตัวอย่างของสตาร์ทอัพที่บุกเบิกแบตเตอรี่โซลิดสเตต ได้แก่ QuantumScape และ Solid Power .. บริษัท QuantumScape มีแผนจะผลิตแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries มากกว่า 200,000 หน่วยทุกปี โดยคาดว่าจะนำออกสู่ตลาดได้ภายในปี 2567 หรือ 2568 เป็นอย่างช้า .. บริษัทฯ ถือเป็นหนึ่งในผู้นำในด้านแบตเตอรี่โซลิดสเตต .. นอกจากนี้ บริษัท Solid Power คือ สตาร์ทอัพอีกรายหนึ่งที่มีความร่วมมือกับ Ford และ BMW และคาดว่าจะเพิ่มการผลิตอย่างมากในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า โดยจะสร้างแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries ให้ได้อย่างน้อย 800,000 หน่วยต่อปี ..

นอกเหนือจากบริษัทสตาร์ทอัพแล้ว ผู้ผลิตรถยนต์ยักษ์ใหญ่รุ่นเก่า Big Legacy Automakers ยังเข้าสู่การแข่งขันในตลาดแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Battery Race มาพร้อมด้วย ตัวอย่างเช่น Volkswagen มีความร่วมมือกับ QuantumScape ซึ่งได้ลงทุน 300 ล้านเหรียญสหรัฐฯ หรือสัดส่วนการถือหุ้น 20% ในบริษัทฯ .. เป้าหมายของความร่วมมือครั้งนี้ คือ การมีแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries ให้พร้อมใช้งานภายในปี 2567 .. อีกตัวอย่างหนึ่ง คือ Toyota ซึ่งร่วมมือกับกลุ่มบริษัทฯ ในเครือของญี่ปุ่นอย่าง Panasonic ในการพัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries .. โตโยต้า Toyota มีทีมงาน R&D มากกว่า 200 คน และสิทธิบัตรมากกว่า 1,000 รายการที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries .. สุดท้ายนี้ General Motors ยังได้ลงทุนอย่างมากในด้านเทคโนโลยี โดยร่วมมือกับ POSCO เพื่อช่วยพัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries .. บริษัทฯเหล่านี้ เป็นเพียงตัวอย่างบางส่วนของผู้เข้าร่วมในพื้นที่นี้ นอกจากนี้ ยังมีผู้ผลิตรถยนต์รายอื่นๆ อีกจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับการแข่งขันแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Battery Race ..

อย่างไรก็ตาม อนาคตของแบตเตอรี่โซลิดสเตต Future of Solid-State Batteries ยังคงเป็นเรื่องยากที่จะคาดเดาได้ .. ทั้งนี้ เมื่อพิจารณาถึงปริมาณการลงทุนที่แท้จริงที่ไหลเข้าสู่การวิจัย และพัฒนาแล้ว มีความเป็นไปได้สูงที่การพัฒนาสู่ผลิตภัณฑ์บนยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs สมรรถนะเหนือชั้นกว่าที่ใกล้จะเกิดขึ้นซึ่งจะทำให้สามารถผลิตแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries ที่ปลอดภัย Safe, คุ้มต้นทุน Cost-Competitive และมีประสิทธิภาพ Efficient มากกว่าก่อนหน้านี้ได้ .. ความก้าวหน้าของแบตเตอรี่โซลิดสเตต Breakthrough in Solid-State Batteries คาดหมายว่าจะปฏิวัติอุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้า Revolutionize the Electric Vehicles : EVs Industry และนำเราเข้าใกล้อนาคตที่ยั่งยืนอย่างเต็มที่ Fully Sustainable Future จากนี้ไปให้สำเร็จได้ในที่สุด ..

คาดการณ์ตลาดแบตเตอรี่โซลิดสเตตทั่วโลก Global Solid-State Battery Market ..

ขนาดธุรกิจในตลาดแบตเตอรี่โซลิดสเตตทั่วโลก Global Solid-State Battery Market มีมูลค่า 126.7 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2565 และคาดว่าจะสูงถึง 1,645.60 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในปี 2573 .. ทั้งนี้ อัตราเติบโตเฉลี่ยต่อปี Compound Annual Growth Rate : CAGR หมายถึง อัตราผลตอบแทนสำหรับตลาดแบตเตอรี่โซลิดสเตตทั่วโลก Global Solid-State Battery Market ที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุด รวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุนอยู่ที่ค่า CAGR 37.8% ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2566-2573 ..

Solid State Batteries | Credit : Thermo Fisher Scientific

เมื่อพิจารณาตามแอปพลิเคชันการใช้งานแล้ว พบว่า กลุ่มอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา Consumer & Portable Electronics Segment มีส่วนแบ่งรายได้สูงสุด อยู่ที่ 33.8% ในปี 2565 .. ในประเด็นความจุ Capacity นั้น ส่วนที่มีความจุต่ำกว่า 20 mAh กำลังเติบโต อยู่ที่ค่า CAGR 43 % ตลอดระยะเวลาคาดการณ์ และส่วนที่ใช้งานในรูปแบบแบตเตอรี่แบบฟิล์มบาง Thin-Film Battery Segment มีแนวโน้มว่า อัตราการเติบโตต่อปี จะสูงแตะระดับที่ค่า CAGR 36.6% ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2566-2573 รวมทั้ง ภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก Asia Pacific มีส่วนแบ่งรายได้มากที่สุดที่ 52% ในปี 2565 ..

นอกจากนี้ ความต้องการยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs ที่เพิ่มขึ้น ตลอดจนการลงทุน และการเป็นหุ้นส่วนที่สูงขึ้นระหว่างบริษัทผู้ผลิตรถยนต์ Automobile Companies และบริษัทผู้ผลิตแบตเตอรี่ Battery Manufacturers กำลังเสนอโอกาสมากมายสำหรับตลาดแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid State Battery Market ที่มีแนวโน้มกำลังจะเติบโตขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ .. แม้ว่าจะมีตัวขับเคลื่อนสำคัญมากมาย แต่ก็มีข้อจำกัดบางประการที่อาจขัดขวางการขยายตัวของตลาดแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid State Battery Market ได้ .. แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries บนยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs ที่อาจมีต้นทุนสูง และกระบวนการผลิตที่ยากลำบาก อาจจำกัดการเติบโตของตลาดแบตเตอรี่โซลิดสเตตทั่วโลก Global Solid State Battery Market ในช่วงระยะเวลาคาดการณ์ ..

Solid State Batteries / Toyota Inks Deal to Mass Produce Solid State EV Batteries With 932-Mile or 1,200 Km Range | Credit : Toyota

ความหนาแน่นพลังงานของเซลล์ Higher Cell Energy Density ที่สูงขึ้น, เวลาในการชาร์จที่ลดลง Lower Charge Time และความสามารถในการชาร์จได้มากขึ้น Ability to Do More Charging Cycles ทำให้มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น และความปลอดภัยที่มากขึ้น ล้วนเป็นข้อดีของเทคโนโลยีแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Battery Technology แม้จะมีข้อได้เปรียบทั้งหมด แต่ตลาดแบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid State Battery Market ก็กำลังเผชิญกับความท้าทาย เนื่องจากยังมีแบตเตอรี่รูปแบบอื่นรุ่นล่าสุดที่มีสมรรถนะสูงขึ้น วางจำหน่ายในตลาดระบบจัดเก็บพลังงาน Battery Energy Storage Market ด้วยราคาที่ลดลงเรื่อยๆ ด้วยเช่นกัน ..

ทั้งนี้ ในประเด็นเฉพาะแบตเตอรี่โซลิดสเตตสำหรับยานยนต์ไฟฟ้า EV Solid-State Batteries นั้น พบว่า ตลาดแบตเตอรี่โซลิดสเตตสำหรับยานยนต์ไฟฟ้าทั่วโลก Global EV Solid-State Battery Market มีมูลค่า 183 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2565 และคาดว่าจะมีมูลค่าถึง 1,214 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในช่วง 5 ปี ไปจนถึงปี 2571 .. คาดหมายว่า อัตราเติบโตเฉลี่ยต่อปี Compound Annual Growth Rate : CAGR หมายถึง อัตราผลตอบแทนสำหรับตลาดแบตเตอรี่โซลิดสเตตสำหรับยานยนต์ไฟฟ้าทั่วโลก Global EV Solid-State Battery Market ที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุด รวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุน อยู่ที่ค่า CAGR มากกว่า 45.9% ในช่วงระยะเวลาคาดการณ์ ปี 2566-2571 ซึ่งถือว่าสูงมากอย่างยิ่ง ..

ภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก Asia-Pacific Region คาดว่าจะเติบโตเร็วที่สุด ตามมาด้วยยุโรป Europe และอเมริกาเหนือ North America .. อุตสาหกรรมยานยนต์ในประเทศต่าง ๆ เช่น จีน China, อินเดีย India, ญี่ปุ่น Japan และเกาหลีใต้ South Korea มีแนวโน้มมุ่งมั่นไปทางนวัตกรรมใหม่ ๆ เทคโนโลยี และการพัฒนายานพาหนะรวมทั้งแบตเตอรี่ไฟฟ้าขั้นสูง Advanced Electric Vehicles : EVs & Batteries .. ความต้องการที่เพิ่มขึ้นในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน Demand for Reducing Carbon Emissions และการพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่ขั้นสูง Developing More Advanced Battery Technologies คาดว่าจะช่วยขับเคลื่อนการเติบโตของตลาดในช่วงระยะเวลาคาดการณ์ ตัวอย่างเช่น ในเดือนมิถุนายน 2566 เพื่อปรับปรุงระยะทาง และประสิทธิภาพ รวมทั้งลดต้นทุนของรถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs นั้น โตโยต้า Toyota กำลังวางแผนที่จะเปิดตัวแบตเตอรี่โซลิดสเตตประสิทธิภาพสูง High-Performance, Solid-State Batteries และเทคโนโลยีอื่นๆ อีกหลายตัวภายในสิ้นปี 2566 นี้ เป็นต้น ..

สรุปส่งท้าย ..

แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicle Batteries : EVBs คือ แบตเตอรี่แบบชาร์จประจุไฟฟ้าใหม่ได้ Rechargeable Batteries ที่ถูกนำมาใช้งานเพื่อให้พลังงานแก่มอเตอร์ไฟฟ้า Electric Motors ของรถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่ Battery Electric Vehicles : BEVs หรือรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริด Hybrid Electric Vehicles : HEVs ..

แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicle Batteries : EVBs แตกต่างจากแบตเตอรี่ที่ใช้สำหรับการสตาร์ทเครื่องยนต์ ให้แสงสว่าง และการจุดระเบิด ที่นิยมเรียกกันว่า Starting, Lighting & Ignition : SLI Batteries บนรถยนต์ทั่วไปก่อนหน้านี้ เนื่องจากโดยทั่วไปแล้ว ชุดแบตเตอรี่บนรถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicle Batteries : EVBs เหล่านี้ ได้รับการออกแบบให้มีอัตราส่วนพลังงานต่อน้ำหนักสูง High Power-to-Weight Ratio, พลังงานจำเพาะ Specific Energy และความหนาแน่นของพลังงาน Energy Density ที่เล็กลง รวมทั้งให้มีน้ำหนักเบาขึ้นตามที่ยานยนต์ต้องการเพื่อช่วยลดน้ำหนักโดยรวมของตัวรถ Reduce the Weight of the Vehicle และปรับปรุงสมรรถนะ Improve Its Performance ..

เมื่อเทียบกับรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงเหลว Liquid Fuels กับเครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน Internal Combustion Engines : ICEs แล้ว พบว่า เทคโนโลยีแบตเตอรี่ในปัจจุบันส่วนใหญ่ Most Current Battery Technologies มีพลังงานจำเพาะที่ต่ำกว่ามาก Much Lower Specific Energy และมักส่งผลกระทบต่อระยะทางปฏิบัติการสูงสุดที่ลดลงของยานพาหนะไฟฟ้าทั้งหมด Reduced Maximum Range of All-Electric Vehicles .. ดังนั้น การพัฒนาแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicle Batteries : EVBs ให้ยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs สามารถขับเคลื่อนไปได้ไกลขึ้น และมีกำลังขับสูงขึ้นด้วยการชาร์จเพียงครั้งเดียว Single Charge, ชาร์จเร็วขึ้น รวมทั้งด้วยต้นทุนต่ำลง Charge Faster & Cost Less คือ ความต้องการสูงสุดของผู้บริโภค และโอกาสทางธุรกิจสำหรับอนาคตในภาคระบบขนส่ง Transportation Sector จากนี้ไป ..

ความต้องการชุดแบตเตอรี่ขั้นสูงที่เหนือชั้นกว่า More Advanced Batteries เช่น แบตเตอรี่ลิเธี่ยมโลหะแบบโซลิดสเตต Lithium-Metal Solid State Battery, แบตเตอรี่โซเดียมไอออน Sodium-Ion Batteries และ Solid-State Batteries รุ่นใหม่ ๆ โดยเฉพาะในตลาดยานยนต์ไฟฟ้า EVs Market เพียงอย่างเดียว คาดการณ์ไว้ว่า ใน 15 ปีข้างหน้า ปริมาณความต้องการแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicle Batteries : EVBs ทั่วโลกจะขยายตัวเติบโตขึ้นถึง 100 เท่า ในขณะที่ราคาจะลดลงประมาณ 3 เท่า .. นี่ยังไม่รวมมูลค่าการตลาดจากระบบจัดเก็บพลังงานขนาดเล็กสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พกพา Portable Electronics หรือขนาดกลาง และขนาดใหญ่อื่นๆ ด้วย เช่น ชุดแบตเตอรี่ในรูปแบบ Battery Energy Storage System : BEES ที่ติดตั้งตามบ้านเรือน ในครัวเรือน ที่อยู่อาศัย ชุมชน สถานที่ทำงาน โรงงานอุตสาหกรรม และโครงข่ายระบบสายส่ง ซึ่งรวมถึง Microgrids และ Smart Grids เป็นต้นด้วยซ้ำ ..

ปัจจุบัน บริษัทผู้ผลิตรถยนต์ Automobile Companies และบริษัทผู้ผลิตแบตเตอรี่ Battery Manufacturers ทั่วโลก ต่างเชื่อมั่นว่า แบตเตอรี่โซลิดสเตต Solid-State Batteries บนยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs คือ หนึ่งในข้อไขที่สมเหตุสมผลที่สุดสำหรับอนาคตการใช้พลังงานไฟฟ้าในภาคการขนส่ง Transportation Sector .. อย่างไรก็ตาม การพัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตท Solid-State Batteries สำหรับยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs ดูเสมือนยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่พวกมัน ทำงานได้ยอดเยี่ยมมากในห้องปฏิบัติการ รวมทั้งเป็นแหล่งพลังงานให้แก่อุปกรณ์ไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กมากมาย และได้รับการคาดหมายว่า มันกำลังจะถูกนำไปใช้งานจริงบนยานยนต์ไฟฟ้าเพื่อเข้าสู่ตลาด Electric Vehicles : EVs ที่กำลังขยายตัวด้วยความเร่งในอนาคตอันใกล้จากนี้ไป ไม่มีข้อสงสัย ..

ในห้องปฏิบัติการของ Toyota แสดงให้เห็นว่า ความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่โซลิดสเตท Energy Density of Solid-State Batteries อยู่ที่ระดับมากกว่า 450 Wh/Kg ซึ่งมากกว่าชุดแบตเตอรี่ใหม่ล่าสุดของ Tesla ที่ดีที่สุด อยู่ที่เพียง 300 Wh/Kg เท่านั้น .. และไม่ว่าจะเป็น Toyota หรือ Tesla รวมทั้งบริษัทผู้ผลิตรถยนต์ Automobile Companies ทั้งหลาย พวกเขาตระหนักดีถึงศักยภาพของแบตเตอรี่โซลิดสเตท Solid-State Batteries และอาจรอให้เทคโนโลยีเติบโตขึ้นอีกเล็กน้อยก่อนที่จะวางแผนพัฒนามันอย่างจริงจังสำหรับตลาดในอนาคตอันใกล้ข้างหน้าต่อไป ..

Solid State Batteries / Toyota EV Batteries with New Solid-State Technology | Credit : Toyota

ทั้งนี้ ภาพรวมเทคโนโลยีแบตเตอรี่โซลิดสเตท Solid State Battery Technology อาจกำลังกลายเป็นเทคโนโลยีที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs ซึ่งเดินทางระยะไกลได้ด้วยราคาไม่แพง และขับขี่ได้อย่างสะดวกสบายสำหรับผู้บริโภคทุกคน .. อย่างไรก็ตาม วิธีดำเนินการก่อนที่จะนำเข้าสู่ตลาดในวงกว้างได้นั้น ต้นทุนของมันจะต้องลดลงอีก .. เทคโนโลยีเหล่านี้ ยังคงต้องได้รับการทดสอบในสภาพโลกแห่งความเป็นจริง และต้องปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐานไปทีละขั้นตอน เช่นเดียวกับในช่วงแรกการเข้าสู่ตลาดของยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs นั่นเอง ..

ทั้งนี้ ด้วยเงิน และงบประมาณจำนวนมากที่ลงทุนไปกับเทคโนโลยีแบตเตอรี่รูปแบบใหม่นี้ ทำให้มีแนวโน้มว่า แบตเตอรี่โซลิดสเตท Solid-State Batteries จะกลายเป็นกุญแจสำคัญการใช้พลังงานไฟฟ้าภาคการขนส่งได้ภายในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าเท่านั้น .. ดังนั้น มันจึงเป็นเพียงเรื่องของเวลาก่อนที่ความสำเร็จของการวิจัยเพิ่มเติมจะมาถึง พร้อมกับราคาแบตเตอรี่โซลิดสเตต Cost of Solid-State Batteries ที่จะลดลงอีกตามปริมาณการผลิตที่เพิ่มขึ้น .. หลังจากนั้น คาดหมายได้ว่า เทคโนโลยีใหม่นี้จะเข้าสู่ตลาด และใช้งานอยู่บนรถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs ของคุณอีกไม่นานเกินรอได้ในที่สุด ..

………………………………..

คอลัมน์ : Energy Key

By โลกสีฟ้า ..

สนับสนุนคอลัมน์ โดย E@ บริษัท พลังงานบริสุทธิ์ จำกัด (มหาชน)

ขอบคุณเอกสารอ้างอิง :-

Solid – State battery | Wikipedia :-

https://en.wikipedia.org/wiki/Solid-state_battery

Carmakers Race to Develop Solid – State Batteries for EVs | DW :-

https://www.dw.com/en/carmakers-race-to-develop-solid-state-batteries-for-evs/a-66356520

Clues to Accelerate Commercialization of All – Solid – State Batteries | Chem Europe :- https://www.chemeurope.com/en/news/1182244/clues-to-accelerate-commercialization-of-all-solid-state-batteries.html

Samsung  Solid – State EV Battery Release Date Set to Match Toyota’s | Note Book Check :- https://www.notebookcheck.net/Samsung-solid-state-EV-battery-release-date-set-to-match-Toyota-s.780497.0.html

Solid State Batteries Promise to Radically Change EVs But They May Not Be The Only Answer | CNN :-

https://edition.cnn.com/2023/11/23/cars/solid-state-battery-tech-promises-to-radically-change-evs/index.html

How Solid – State Batteries Could Transform Transport | FT :-

https://www.ft.com/content/f4353d2b-f941-475b-bc1d-a64475503ea6

Global Solid State Battery Market | Precedence Research :-

https://www.precedenceresearch.com/solid-state-battery-market

EV Solid – State Battery Market Analysis | Mordor Intelligence :-

https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/ev-solid-state-battery-market

New Battery Technologies That Could Change Everything :-

https://photos.app.goo.gl/fr4TAJbn8HB4tZny8

Solid  State Lithium Batteries | Solid – State Lithium – Metal Batteries :-

https://photos.app.goo.gl/VDYjyxUWzJSLiWkF7

- Advertisment -spot_img
- Advertisment -spot_imgspot_img

Featured

- Advertisment -spot_img
Advertismentspot_imgspot_img
spot_imgspot_img