LTO Batteries อีกหนึ่งข้อ ไขการจัดเก็บพลังงาน

Lithium Titanate : LTO Batteries for Energy Storage Solutions

“….อัตราผลตอบแทนสำหรับการลงทุนในตลาดลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ทั่วโลกที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุดรวมสมมติฐานว่า กำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุน อยู่ที่ค่า CAGR 11.6% ในช่วงระยะเวลาคาดการณ์ ปี 2566-2575 ..”

ลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries คือ แบตเตอรี่ลิเธี่ยม Lithium Batteries ชนิดหนึ่งที่ใช้ลิเธี่ยมไททาเนต Lithium Titanate : Li₂TiO₃ or Li₄Ti₅O₁₂ เป็นวัสดุขั้วบวก Anode ของลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Batteries ซึ่งสามารถใช้ร่วมกับวัสดุขั้วลบ Cathode อื่นๆ เช่น ลิเธี่ยมแมงกานีส Lithium Manganese Oxide : LiMn₂O₄ หรือลิเธี่ยมเหล็กฟอสเฟต Lithium Iron Phosphate : LiFePO₄ เพื่อสร้างลิเธี่ยม 2.4 V หรือ 1.9 V แบตเตอรี่สำรองไอออน .. นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นอิเล็กโทรดบวก Positive Electrode เพื่อสร้างแบตเตอรี่สำรองลิเธี่ยม 1.5 V ที่มีขั้วลบโลหะลิเธี่ยม หรือลิเธี่ยมอัลลอยด์ Lithium Alloy .. ลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries มีคุณสมบัติที่โดดเด่นด้านความปลอดภัยสูง มีเสถียรภาพ อายุการใช้งานยาวนาน และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ..

การปรับปรุงประสิทธิภาพของลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries หมายถึง การพัฒนาองค์ประกอบที่ครอบคลุมของการปรับปรุงประสิทธิภาพของวัสดุชิ้นเดียว และการรวมวัสดุหลักแบบอินทรีย์ ตามข้อกำหนดของการชาร์จที่รวดเร็ว และอายุการใช้งานที่ยาวนาน ซึ่งนอกจากวัสดุขั้วลบแล้ว ยังมีการกำหนดเป้าหมายวัตถุดิบสำคัญอื่นๆ รวมถึงวัสดุขั้วบวก ตัวคั่น และอิเล็กโทรไลต์ของลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Batteries ไปพร้อมด้วย และในเวลาเดียวกัน เมื่อรวมกับประสบการณ์ในกระบวนการทางวิศวกรรม ในที่สุด ผลิตภัณฑ์ลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries ก็ได้ถูกสร้างขึ้น และนำมาใช้ครั้งแรกสำหรับงานหนักในชุดแบตเตอรี่บนรถโดยสารไฟฟ้า Electric Buses ..

ข้อมูลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า อายุการใช้งานของลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Battery Life Cycle เฉลี่ยมากกว่า 25,000 รอบการชาร์จ และการคายความจุที่เหลือเกิน 80% ภายใต้เงื่อนไขการชาร์จที่ 6C การคายประจุที่ 6C หรือบนเงื่อนไขความเร็วในการชาร์จ และคายประจุ อยู่ที่มากกว่า 200 Wh/Kg  หรือด้วยโหลด 3-4 mAh/cm² ใน 15 นาที .. ตลอดจน ผลการทดสอบยังชี้ว่า ศักยภาพในการคายประจุรอบลึก Deep Cycle อยู่ที่ 100% Depth of Discharge : DOD หมายถึง ความสามารถของแบตเตอรี่ ในการนำเอาความจุที่มีอยู่ออกมาใช้งาน อาจจะบอกเป็นเปอร์เซ็นต์ % หรือ Ah ก็ได้ ซึ่งนั่นคือ ลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ LTO Batteries ปล่อยคายประจุเต็มความจุ อยู่ที่ 100% .. ทั้งนี้ ปรากฏการณ์การพองตัวของแกนแบตเตอรี่นั้น ถือว่าไม่เกิดขึ้นชัดเจนซึ่งไม่ส่งผลกระทบต่อวงจรชีวิต Life Cycle ของพวกมัน .. ประสบการณ์การใช้งานจริงบนรถบัสโดยสารไฟฟ้า Electric Buses ที่ผ่านมา แสดงให้เห็นว่า หลังจากจัดกลุ่มแบตเตอรี่แล้ว ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าค่อนข้างดีเยี่ยมซึ่งสามารถรับประกันการทำงานเชิงพาณิชย์ของรถบัสไฟฟ้า Electric Buses ต่อเนื่องทุกวันได้อย่างยอดเยี่ยม ..

ตัวอย่างการใช้งานที่โดดเด่นจนถึงปัจจุบันอื่นๆ เช่น โตชิบา Toshiba เปิดตัวลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries ที่มีชื่อว่า “Super Charge Ion Battery : SCiB” ซึ่งแบตเตอรี่ได้รับการออกแบบมาให้สามารถชาร์จประจุไฟฟ้าได้ 90% ในเวลา 10 นาที ..

แบตเตอรี่ Super Charge Ion Batteries : SCiBs ใช้ในจักรยานไฟฟ้า Schwinn Tailwind Electric Bikes .. โตชิบา Toshiba ยังได้สาธิตการใช้ลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries ในฐานะแบตเตอรี่บนแล็ปท็อปต้นแบบ Prototype Laptop Batteries อีกด้วย .. ชุดแบตเตอรี่ชาร์จประจุยิ่งยวดของโตชิบา Toshiba SCiB Batteries ใช้บนรถยนต์ไฟฟ้า I-MiEV และ Minicab MiEV ซึ่งเป็นรุ่นของมิตซูบิชิที่มีจำหน่ายในญี่ปุ่นเท่านั้น Japan-Only Version of Mitsubishi EVs .. นอกจากนี้ ฮอนด้า Honda ยังใช้พวกมันบนจักรยานไฟฟ้า EV-neo และรถยนต์ไฟฟ้า Fit EVs ของพวกเขาซึ่งออกสู่ตลาดในช่วงฤดูร้อนปี 2555 มาก่อนแล้ว .. รถไฟหัวกระสุนชินคันเซ็น N700S Shinkansen ของ JR Central ก็ใช้ชุดแบตเตอรี่ SCiBs เช่นกัน เพื่อทำงานที่ความเร็วต่ำในกรณีที่สายส่งระบบไฟฟ้าเหนือศีรษะหยุดชะงักลง ..

การพัฒนาแบตเตอรี่ Super Charge Ion Batteries : SCiBs รุ่นใหม่ล่าสุดของโตชิบา Toshiba อาจอธิบายได้ว่า ทำไมโตโยต้า Toyota ถึงมั่นใจในเรื่องนี้ ด้วยการใช้ LTO Batteries บน Toyota bZ4X ของพวกเขาซึ่งวางตลาดในต้นปี 2567 แล้ว .. Toyota bZ4X คือ รถเอสยูวีไฟฟ้าสำหรับผู้โดยสาร 5 คน  All-Electric Five-Passenger SUVs มีให้เลือก 2 แบบ ได้แก่ SUV รุ่นที่ติดตั้งมอเตอร์ตัวเดียว Single Motor ที่ขับเคลื่อนล้อหน้า 201 แรงม้า และแรงบิด 196 ฟุตปอนด์ lb-ft หรือรุ่นที่ใช้มอเตอร์คู่ Dual Motors ที่ให้ระบบขับเคลื่อนส 4 ล้อ All-Wheel Drive กำลังขับ 214 แรงม้า และ 248 ฟุตปอนด์ lb-ft ..

ลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ของโตชิบา Toshiba Lithium-Titanate Batteries มีแรงดันไฟฟ้าต่ำ ปกติอยู่ที่ 2.3 Nominal Voltage โดยมีความหนาแน่นของพลังงานต่ำกว่า หากเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่กรดตะกั่ว Lead-Acid Batteries และลิเธี่ยมไอออนเหล็กฟอสเฟตแบตเตอรี่ Lithium Iron Phosphate : LFP Batteries แต่มีอายุการใช้งานยาวนานมาก มีความสามารถในการชาร์จ และคายประจุ รวมทั้งอุณหภูมิในการทำงานที่หลากหลายมากกว่า เป็นต้น ..

ความทนทานของวงจรไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปสำหรับกระแสประจุ และกระแสการคายประจุที่สูงกว่า ซึ่งโตชิบา Toshiba รับประกัน 15,000 รอบที่อุณหภูมิ 10^oC ในปี 2562 และ 40,000 รอบลึกที่อุณหภูมิ 10^oC ในปี 2565 ที่ผ่านมา .. ทั้งนี้ ในขั้นตอนเหล่านี้นั้น พบว่า พวกมันถูกใช้เป็นแบตเตอรี่บนรถไฟไฟฟ้าของ Siemens Mireo Plus B Battery-Electric Trains ซึ่งเปิดให้บริการมาตั้งแต่ต้นปี 2567 โดยได้แทนที่การใช้ตัวเก็บประจุยิ่งยวด Supercaps ในรถไฟไฟฟ้าเดิมก่อนหน้านี้ ด้วยการจัดเก็บพลังงานจากการใช้เบรก Store the Energy from Braking หรือที่เรียกว่า Regenerative Braking System ..

ปัจจุบัน ลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries คือ แบตเตอรี่แบบชาร์จประจุไฟฟ้าใหม่ได้ Rechargeable Batteries ซึ่งชาร์จได้เร็วกว่าแบตเตอรี่ลิเธี่ยมไอออน Lithium-Ion Batteries ทั่วไปอยู่มาก .. พวกมันแตกต่างจากแบตเตอรี่ลิเธี่ยมไอออน Lithium-Ion Batteries อื่นๆ เนื่องจากใช้ลิเธี่ยมไททาเนต Lithium Titanate บนพื้นผิวขั้วบวกแทนที่จะเป็นคาร์บอน Carbon : ₆C .. นี่เป็นข้อได้เปรียบเนื่องจากไม่ได้สร้างชั้นอินเทอร์เฟซของอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง Solid Electrolyte Interface Layer ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการเข้า และออกของ Li-Ion : Li⁺ จากขั้วบวก ช่วยให้สามารถชาร์จลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries ได้รวดเร็วยิ่งขึ้น และส่งจ่ายกระแสไฟฟ้าได้สูงขึ้นเมื่อจำเป็น .. อย่างไรก็ตาม ข้อเสียของลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Disadvantage of the Lithium-Titanate Battery คือ ความจุ และแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าแบตเตอรี่ลิเธี่ยมไอออนทั่วไปมาก .. ปัจจุบัน ลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries ถูกนำมาใช้เป็นแบตเตอรี่บนยานพาหนะไฟฟ้า Battery on Electric Vehicles: EVs และการใช้งานเฉพาะทางอื่นๆ Other Specialist Applications อีกมากมาย ..

การประเมินข้อดี และข้อเสีย Advantages & Disadvantages ของลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate Batteries ..

ความแตกต่างระหว่างลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries กับแบตเตอรี่ลิเธี่ยมแบบดั้งเดิม Traditional Lithium Batteries และแบตเตอรี่ลิเธี่ยมเหล็กฟอสเฟต Lithium Iron Phosphate : LFP Batteries คือ วัสดุแอโนดที่เป็นลิเธี่ยมไททาเนต Lithium Titanate : Li₂TiO₃ or Li₄Ti₅O₁₂ และลักษณะของแบตเตอรี่ลิเธี่ยมไททาเนต LTO Batteries ได้แก่ ปลอดภัยกว่า Safer, คุณลักษณะการทำงานที่อุณหภูมิต่ำ Low Temperature Characteristics, อัตราประสิทธิภาพ Rate Performance และอายุการใช้งาน Life Cycle ที่สูงกว่าของพวกมัน เมื่อเทียบเคียงกับแบตเตอรี่ลิเธี่ยมแบบดั้งเดิม Traditional Lithium Batteries และ LFP Batteries ..

ในด้านความปลอดภัย Safety นั้น ผลการทดสอบ และการทดลองผ่านงานวิจัยสำหรับการใช้งานภาคอุตสาหกรรม และการเผาไหม้ พบว่า กรณีของลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries เมื่อเกิดข้อผิดพลาดในการลัดวงจรขึ้นนั้น ความต้านทานของโอห์มมิก Ohmic Impedance จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยระงับปฏิกิริยาการคายประจุ และจะไม่ทำให้กระแสไฟฟ้า กับอุณหภูมิเพิ่มขึ้นทันทีมากเกินไป .. ลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries นั้น ไม่ติดไฟ แท่นชาร์จที่มีศักยภาพเป็นลบเล็กน้อยกว่า 1.55 V แม้ในการชาร์จขั้นต่อมาด้วยอุณหภูมิต่ำ Low Temperature หรือการชาร์จด้วยอัตราสูง High-Rate Charging รวมทั้งศักยภาพของแอโนด Potential of the Anode จะไปไม่ถึงจุดที่ลิเธี่ยมไอออน Lithium Ion : Li⁺ จะถูก Reduction ให้เป็นโลหะลิเธี่ยม Metal Lithium และจะไม่มีอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยที่เกิดจากการตกตะกอนของลิเธี่ยม หรือปัญหา Lithium Dendrite Problems เหมือนเช่นที่เกิดขึ้นในแบตเตอรี่ลิเธี่ยมแบบดั้งเดิม Traditional Lithium Batteries ทั่วไป ..

สำหรับแบตเตอรี่ลิเธี่ยม Lithium Batteries ทั่วไปอื่นๆ นั้น พบว่า เหตุการณ์ไฟฟ้าลัดวงจรภายใน Internal Short-Circuit Events ของแบตเตอรี่ลิเธี่ยม Lithium Batteries ทั่วไป มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นได้บ่อยครั้ง และพวกมัน คือ สารไวไฟโดยธรรมชาติ Inherently Flammable .. ศักยภาพของการแทรกซึมลิเธี่ยม Lithium Intercalation คือประมาณ 0.1 V .. เมื่อชาร์จที่อุณหภูมิต่ำ และอัตราสูง Low Temperature & High Rate โลหะลิเธี่ยม Lithium Metal จะตกตะกอน หรือ Lithium Dendrite จะเกิดขึ้นได้ง่ายบนพื้นผิวของขั้วบวก Surface of the Anode ซึ่งจะเจาะทะลุไดอะเฟรม Diaphragm ได้ในระดับหนึ่ง ทำให้เกิดการลัดวงจรภายในของแบตเตอรี่ รวมทั้งอาจทำให้เกิดการระเบิด Explosion และอันตรายร้ายแรงอื่นๆ ต่อความปลอดภัยส่วนบุคคลของผู้ใช้งาน Other Serious Hazards to Personal Safety ..

ทั้งนี้ ในประเด็นของวงจรชีวิต Cycle Life นั้น การเปลี่ยนแปลงปริมาตรของแบตเตอรี่ลิเธี่ยมไททาเนตในระหว่างรอบการชาร์จ และคายประจุ อยู่ที่เพียง 0.1-0.3% เท่านั้น ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่เกิดจากการยืดตัว หรือพองตัวของวัสดุในระหว่างกระบวนการชาร์จ และการคายประจุ ดังนั้น จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของอิเล็กโทรด Improving the Performance of the Electrode และลดการลดทอนความสามารถเฉพาะอย่างมาก .. กระบวนการในวงจรไฟฟ้าจะไม่สร้างฟิล์ม SEI Film ขณะที่ แบตเตอรี่ลิเธี่ยมอื่นๆ Other Lithium Batteries มีปริมาตรเพิ่มขึ้นประมาณ 10% ในระหว่างรอบการทำงาน ส่งผลให้แบตเตอรี่พองบวม และมีชั้นของฟิล์มที่เรียกว่า Layer of SEI Passivation Film เกิดขึ้นบนพื้นผิวอิเล็กโทรด Electrode Surface ซึ่งทั้ง 2 ประเด็นนี้ จะทำให้วงจรชีวิต Cycle Life ของชุดแบตเตอรี่สั้นลง ..

นอกจากนี้ ประสิทธิภาพการชาร์จที่รวดเร็วดีเยี่ยม คือ ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นของลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries .. เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุแอโนดคาร์บอน Carbon Anode Materials แล้ว พบว่า ลิเธี่ยมไททาเนต Lithium Titanate : Li₂TiO₃ or Li₄Ti₅O₁₂ มีค่าสัมประสิทธิ์การแพร่กระจายของลิเธี่ยมไอออน Lithium Ion : Li⁺ ที่สูงกว่า และสามารถชาร์จ และคายประจุได้ในอัตราที่สูง แม้ว่าเวลาในการชาร์จจะสั้นลงอย่างมาก แต่ก็มีผลกระทบต่ออายุการใช้งาน Cycle Life น้อยลง และมีเสถียรภาพทางความร้อนมากขึ้น Stronger Thermal Stability .. จากการทดสอบ ยังพบอีกด้วยว่า ลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries ที่พัฒนาโดยเทคโนโลยีล่าสุด สามารถชาร์จเต็มได้ภายในเวลาประมาณ 10 นาที ซึ่งถือเป็นก้าวกระโดดในเชิงคุณภาพเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่แบบเดิม ..

โดยทั่วไป ระยะเวลาในการชาร์จที่นานเกินไป ถือเป็นอุปสรรคที่ปล่อยผ่านไม่ได้ในการพัฒนายานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs .. รถโดยสารไฟฟ้าที่ชาร์จช้า Slow-Charging Electric Buses ก่อนหน้านี้ จะใช้เวลาในการชาร์จอย่างน้อย 4 ชั่วโมง และเวลาในการชาร์จของรถยนต์โดยสารไฟฟ้า Electric Passenger Cars ขนาดใหญ่จำนวนมาก จะยาวนานถึง 8 ชั่วโมง .. การชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว Fast Charging of Electric Vehicles : EVs ถือเป็นเทรนด์แนวโน้มแห่งอนาคต Future Trend ซึ่งผู้บริโภคทั้งหลายไม่ต้องการเสียเวลาในการรอการชาร์จมากเกินไป .. หมายถึง ลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries สามารถตอบโจทย์ความต้องการของผู้บริโภคได้เป็นอย่างดี ..

อย่างไรก็ตาม ขั้วบวกของลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries นั้น ใช้ลิเธี่ยมไททาเนต Lithium Titanate : Li₂TiO₃ or Li₄Ti₅O₁₂ โดยเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธี่ยมกระแสหลักที่มีกราไฟท์แอโนด Graphite Anode แล้ว ส่วนแบ่งการตลาดลิเธี่ยมไททาเนต Lithium Titanate นั้น ยังมีขนาดเล็กมาก .. ข้อมูลทางสถิติที่แสดงให้เห็นในรถโดยสารไฟฟ้ารุ่นใหม่ ชี้ว่า ส่วนแบ่งการตลาดของแบตเตอรี่ลิเธี่ยมไททาเนต Lithium Titanate : LTO Batteries Market อยู่ที่ประมาณ 3% ซึ่งต่ำกว่าส่วนแบ่งตลาด 88% ของแบตเตอรี่ลิเธี่ยมเหล็กฟอสเฟต Lithium Iron Phosphate : LFP Batteries อยู่มาก .. ในด้านรถยนต์นั่งไฟฟ้าส่วนบุคคล ก็เช่นเดียวกัน ลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries พร้อมด้วยเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องอื่นๆ มีส่วนแบ่งเพียง 3% ของพื้นที่ตลาดเท่านั้นด้วยเช่นกัน ..

ปัจจุบันอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธี่ยมเหล็กฟอสเฟต Lithium Iron Phosphate : LFP Batteries และแบตเตอรี่ลิเธี่ยมแบบเดิม Traditional Lithium Batteries ได้รับการพัฒนาขึ้นสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 2,000 รอบ และด้วยความถี่การใช้งานทั่วไป พวกมันสามารถใช้งานได้ถึง 7-10 ปีแล้ว ทั้งนี้ คาดว่า ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี อยู่ที่ 3000 หรือ 4000 รอบจะอยู่ไม่ไกลเกินไป รวมถึงในด้านประสิทธิภาพ ก็จะสามารถใช้งานไปได้นานกว่า 10 ปี หรือ 20 ปี ซึ่งจะเกินอายุการใช้งานทั่วไปของรถยนต์ ดังนั้น แม้ว่าเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries จะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าก็ตาม แต่ก็ยังไม่ได้มีทำให้แนวโน้มตลาดเปลี่ยนไปได้มากนัก ..

ด้วยโลกแห่งความเป็นจริงนั้น อายุการใช้งานแบตเตอรี่ Lithium Battery Life, สมรรถนะ Performance และคุณสมบัติอื่นๆ ของแบตเตอรี่ลิเธี่ยม Lithium Batteries ได้รับผลกระทบจากหลายแง่มุม โดยเฉพาะอย่างยิ่งอิทธิพลของวัสดุหลัก 4 ชนิด ลิเธี่ยมไททาเนต Lithium Titanate : Li₂TiO₃ or Li₄Ti₅O₁₂ เป็นเพียงหนึ่งในวัสดุแอโนด Anode Materials เท่านั้น .. ไม่ว่าวัสดุศาสตร์จะก้าวหน้าแค่ไหน ก็เป็นเรื่องยากที่จะทำให้ผลิตภัณฑ์มีความได้เปรียบที่ไม่มีใครเทียบได้ ยิ่งไปกว่านั้น วัสดุแคโทด Cathode Materials ยังเป็นวัสดุที่สำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อสมรรถนะของแบตเตอรี่ลิเธี่ยม Performance of Lithium Batteries ..

พื้นที่ทางการตลาดในอนาคตของลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries ถือว่ามีจำกัดค่อนข้างมาก โดยพื้นฐานแล้วมีที่ว่างไม่มากนักสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ แต่สามารถประยุกต์ใช้ในพื้นที่ตลาดการจัดเก็บพลังงานในภาคส่วนอื่นๆ เช่น ระบบจัดเก็บพลังงานบนระบบสายส่ง หรือสำหรับที่อยู่อาศัย อาคาร สถานที่ทำงาน และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พกพา เป็นต้นได้ แต่จะไม่กลายเป็นกระแสหลักอย่างแน่นอน ซึ่งเมื่อรวมกับราคาที่สูง และเมื่อเทียบกับประสิทธิภาพต้นทุนที่สูงของการจัดเก็บพลังงานในอนาคต ซึ่งคาดว่าจะนำกลับมาใช้ใหม่ได้ด้วยแล้ว คาดหมายได้ว่า แนวโน้มของลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries นั้น ยังเป็นที่น่ากังวล ..

บริษัท Kstar และ Yinlong ของจีน เปิดตัวลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries รุ่นใหม่ล่าสุดสำหรับบุกตลาดการใช้งานในที่อยู่อาศัย Residential Applications ..

แม้ว่าแนวโน้มของอนาคตตลาดลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries เชิงพาณิชย์นั้น จะยังเป็นที่น่ากังวลตามที่มีการวิเคราะห์ไว้ก่อนหน้านี้ก็ตาม แต่บริษัท Shenzhen KSTAR Science & Technology Co., Ltd. หรือ Kstar และ Yinlong Energy ltd. ประเทศจีน ได้เปิดตัวแบตเตอรี่ลิเธี่ยมไททาเนตแบบออลอินวัน All-in-One สำหรับการใช้งานในที่อยู่อาศัย เมื่อปลายปีที่ผ่านมาด้วยชุดแบตเตอรี่รุ่นใหม่ล่าสุดที่มีการทำงานที่เสถียรอย่างยิ่งสำหรับรอบการชาร์จสูงสุดถึง 16,000 รอบ ขนาดความจุ 5.4 KWh และการปล่อยคายประจุรอบลึก อยู่ที่อย่างน้อย 90% ..

แบตเตอรี่เหล่านี้ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการการชาร์จอย่างรวดเร็ว และกระแสไฟสูง Quick Charging & a High Current เนื่องจากมีอัตราการชาร์จ และการคายประจุสูง High Charging & Discharging rates เหนือชั้นกว่าแบตเตอรี่ลิเธี่ยมทั่วไป ซึ่งไม่เคยมีมาก่อนในตลาดระบบจัดเก็บพลังงานสำหรับครัวเรือน และอาคารสถานที่ ..

โฆษกของบริษัทฯ ชี้ว่า “ผลิตภัณฑ์ลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Kstar Lithium Titanate : LTO Batteries ที่ปล่อยวางตลาดออกมานั้น ให้การทำงานที่เสถียรสำหรับรอบการชาร์จสูงสุด 16,000 รอบ ตอบสนองความต้องการอายุการใช้งานมากกว่า 25 ปี ซึ่งสอดคล้องกับวงจรชีวิตของโมดูลระบบพลังงานแสงอาทิตย์ Solar PV มาพร้อมด้วย” ทั้งนี้ ระบบของพวกเขาสามารถทำงานที่อุณหภูมิต่ำมากถึง -40^oC ซึ่งเข้ากันได้ดีกับอินเวอร์เตอร์ไฮบริด Hybrid PV Inverters รุ่น PV BlueE-S5000D และ E10KT ของ Kstar ที่มีวางจำหน่ายอยู่แล้วในตลาด ..

ผลิตภัณฑ์รุ่นใหม่ล่าสุดนี้ มีขนาด 540 มม. x 690 มม. x 240 มม. และมีน้ำหนัก 102 กก. มีความจุ 5.4 KWh และปล่อยคายประจุรอบลึก 90% แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด คือ 50.6 V กระแสไฟฟ้าลัดวงจรสูงสุด Maximum Short-Circuit Current คือ 125 A และแรงดันไฟฟ้าขณะใช้งานอยู่ระหว่าง 40-60 Volts อีกทั้งยังมีการป้องกัน IP65 อีกด้วย ..

อินเวอร์เตอร์แบบฝัง Embedded Inverter มีประสิทธิภาพ 97.6% และระดับประสิทธิภาพที่วางตลาดในยุโรป อยู่ที่ 97.0% ขนาด 540 มม. x 590 มม. x 240 มม. และน้ำหนัก 32 กก. โดยมีกำลังเอาต์พุตปกติ Nominal Output Power ขนาด 5 KW และช่วงแรงดันไฟฟ้า MPPT 140-1,000 Volts โดยบริษัท Kstar ผู้ผลิต เสนอการรับประกันผลิตภัณฑ์ นานถึง 12 ปี ..

เมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธี่ยมไอออนประเภทอื่น Other Types of Lithium-Ion Batteries แล้ว ลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries มีวงจรการชาร์จ และคายประจุที่ดีกว่า .. ทั้งนี้ โฆษกของบริษัทฯ เสริมด้วยว่า ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง และต่ำ ทำให้ผลิตภัณฑ์รุ่นใหม่ล่าสุดของพวกเขา สามารถใช้งานได้ในพื้นที่เย็นจัดโดยไม่ต้องให้ความร้อน .. นอกจากนี้ LTO Batteries ยังมีความปลอดภัย และความเสถียรที่ยอดเยี่ยม Excellent Safety & Stability เช่นเดียวกับแบตเตอรี่ลิเธี่ยมเหล็กฟอสเฟต Lithium Iron Phosphate : LFP Batteries  ซึ่งเป็นที่นิยมอย่างสูงในตลาดปัจจุบันอีกด้วย ..

คาดการณ์ตลาดลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ทั่วโลก Global Lithium Titanate : LTO Battery Market ..

อ้างถึงข้อมูลการสำรวจตลาดของ Polaris Market Research พบว่า ขนาดธุรกิจในตลาดลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ทั่วโลก Global Lithium Titanate : LTO Battery Market มีมูลค่า 4.41 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2566 และคาดว่า มูลค่าตลาดจะสูงขึ้นแตะระดับสูงถึง 11.77 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในปี 2575 .. ทั้งนี้ อัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี Compound Annual Growth Rate : CAGR หมายถึง อัตราผลตอบแทนสำหรับการลงทุนในตลาดลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ทั่วโลก Global Lithium Titanate : LTO Battery Market ที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุดรวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุน อยู่ที่ค่า CAGR 11.6% ในช่วงระยะเวลาคาดการณ์ ปี 2566-2575 ..

รัฐบาล และหน่วยงานกำกับดูแลภาครัฐทั่วโลก กำลังส่งเสริมการใช้ยานพาหนะไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs และโซลูชั่นข้อไขพลังงานสะอาด Clean Energy Solutions อย่างแข็งขัน โดยจะมอบสิ่งจูงใจ ส่วนลด และกฎระเบียบที่ส่งเสริมให้ผู้บริโภค และภาคอุตสาหกรรมหันมาใช้ชุดแบตเตอรี่ เช่น LTO Batteries และโซลูชันข้อไขการจัดเก็บพลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน Energy Storage from Renewable Energy Sources .. ลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries มีอายุการใช้งานที่น่าประทับใจ โดยมักจะเกิน 20,000 รอบการชาร์จ และคายประจุ Charge-Discharge Cycles และด้วยอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นนี้ จะช่วยลดความจำเป็นในการเปลี่ยนแบตเตอรี่บ่อยครั้ง รวมทั้งช่วยลดต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของสำหรับผู้บริโภค และธุรกิจที่เกี่ยวข้องได้ในระดับหนึ่ง ..

คำว่าลิเธี่ยมไททาเนต Lithium Titanate หมายถึงสารประกอบทางเคมีของลิเธี่ยม : ₃Li, ไทเทเนียม Titanium : ₂₂Ti และออกซิเจน Oxygen : ₈O .. ลิเธี่ยมไททาเนต Lithium Titanate : Li₂TiO₃ or Li₄Ti₅O₁₂ คือออกไซด์ผสม Mixed Oxide และเป็นของไททาเนต Titanates ซึ่งเป็นสารประกอบอนินทรีย์ Inorganic Compounds ที่ประกอบด้วยไทเทเนียมออกไซด์ Titanium Oxide .. ลิเธี่ยมไททาเนตสปิเนล Lithium Titanate Spinel : Li₄Ti₅O₁₂ และลิเธี่ยมเมตาไททาเนต Lithium Metatitanate : Li₂TiO₃ เป็นลิเทียมไททาเนต Lithium Titanates ที่สำคัญที่สุด 2 ชนิด โดยมีอีกอีกชนิดหนึ่งคือ ลิเธี่ยมไททาเนตแรมส์เดลไลท์ Ramsdellite Lithium Titanate : Li₂Ti₃O₇ ที่มีการใช้กันมาก .. สารประกอบเคมีเป็นต้นเหล่านี้ ขึ้นชื่อเรื่องความสามารถในการใช้ในแบตเตอรี่แบบฟิล์มบางขนาดกะทัดรัดซึ่งมีความเสถียรสูง Thin-Film Batteries with High Stability ..

ลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries คือแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ชนิดหนึ่งซึ่งชาร์จได้เร็วกว่ามาก เมื่อเทียบกับคู่แข่งที่เป็นแบตเตอรี่ลิเธี่ยมไอออน Lithium-Ion Counterparts ทั่วไป พวกมันแตกต่างจากแบตเตอรี่ลิเธี่ยมไอออนอื่น ๆ Other Lithium-Ion Batteries และสามารถชาร์จกำลังไฟฟ้าได้รวดเร็วยิ่งขึ้น และให้กระแสไฟที่สูงขึ้นเมื่อใดก็ได้ตามที่จำเป็น .. ทั้งนี้ด้วยการนำโซลูชันข้อไขการจัดเก็บพลังงานมาใช้เพิ่มมากขึ้นในชีวิตประจำวันของผู้คน คาดหมายได้ว่า ความต้องการของตลาดลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ LTO Batteries ขนาดต่างๆ จะเติบโตเพิ่มขึ้นได้ในช่วงระยะเวลาคาดการณ์ ..

สรุปส่งท้าย ..

ลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Batteries คือ หนึ่งในเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในตลาดปัจจุบัน One of the Most Popular Energy Storage Technologies in Today’s Market .. ลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Batteries นั้น โดดเด่นในแง่ของความหนาแน่นของพลังงาน Energy Density และประสิทธิภาพการชาร์จ และคายประจุ Charge & Discharge Efficiency ทำให้พวกมันสามารถให้พลังงานกลับมาได้สูงอย่างน่าทึ่ง Remarkably High Return of Energy .. ขนาดของพวกมันกะทัดรัด Compact Size, น้ำหนักเบา Light Weight และอายุยืน Longevity ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ Electronics, ยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs และระบบพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Systems .. อย่างไรก็ตาม ข้อเสียที่สำคัญของลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Batteries เช่น แนวโน้มความร้อนสูงเกิน Overheating และค่าใช้จ่ายสูง High Cost เป็นต้นนั้น ยังคงเป็นข้อกังวลที่เป็นอุปสรรคสำคัญอยู่ในปัจจุบัน ..

ทั้งนี้ ลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries คือ ลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Batteries ชนิดหนึ่งที่ใช้ลิเธี่ยมไททาเนต Lithium Titanate : Li₂TiO₃ or Li₄Ti₅O₁₂ เป็นวัสดุขั้วบวก Anode ของลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Batteries ..

นอกจาก แบตเตอรี่ลิเธี่ยมเหล็กฟอสเฟต Lithium Iron Phosphate : LFP Batteries และแบตเตอรี่ลิเธี่ยมซัลเฟอร์ Li – S Batteries ซึ่งเป็นที่นิยมอย่างมากในปัจจุบันแล้ว คาดหมายได้ว่า ลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ LTO : Li₄Ti₅O₁₂ Batteries คือ แบตเตอรี่ลิเธี่ยม Lithium Batteries อีกชนิดหนึ่งที่กำลังมีการใช้งานกันอย่างแพร่หลายมากขึ้นมาพร้อมด้วย เนื่องจากมีความปลอดภัยสูง มีเสถียรภาพสูง ประสิทธิภาพดีเยี่ยม อายุการใช้งานยาวนาน และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม มีคุณสมบัติการคายประจุเองต่ำ ความปลอดภัยสูง อายุการใช้งานยาวนาน ช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้าง อัตราการชาร์จ และคายประจุที่รวดเร็ว ..

ภาพรวม ความต้องการแบตเตอรี่ลิเธี่ยมไอออน Lithium-Ion Batteries โดยเฉพาะในตลาดยานยนต์ไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว คาดการณ์ไว้ว่า ใน 15 ปีข้างหน้า ปริมาณความต้องการทั่วโลกจะขยายตัวถึง 100 เท่า ในขณะที่ราคาจะลดลงประมาณ 3 เท่า นี่ยังไม่รวมมูลค่าการตลาดจากระบบจัดเก็บพลังงานขนาดกลาง ขนาดใหญ่ อื่นๆ ที่ติดตั้งตามบ้านเรือน ที่อยู่อาศัย ชุมชน ที่ทำงาน หรือโรงงานอุตสาหกรรมด้วยซ้ำ ..การเพิ่มขีดความสามารถการแข่งขันของชาติด้วยการให้การผลิตแบตเตอรี่ลิเธี่ยมไอออน Lithium-Ion Batteries เกิดขึ้นให้ได้ในประเทศ จึงเป็นกุญแจสำคัญของการเพิ่มความแข็งแกร่งทางเศรษฐกิจของไทยในเวทีตลาดโลกมาพร้อมด้วย ..

เทคโนโลยีลิเธี่ยมไททาเนต LTO : Li₂TiO₃ or Li₄Ti₅O₁₂ Technology คืออนาคตของวันนี้ Future of Today .. พวกมัน เป็นหนึ่งในแบตเตอรี่รุ่นล่าสุดที่พร้อมใช้งานในตลาดซึ่งมีอายุการใช้งานมากกว่า 20,000 รอบ อยู่ที่ค่าคายประจุรอบลึก DOD มากกว่า 80% และคุณลักษณะการชาร์จ และคายประจุที่รวดเร็ว กลายเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับหลายแผนงาน และโครงการ โดยส่วนใหญ่มักใช้ในสภาวะอุณหภูมิสุดขั้ว Extreme Temperatures เนื่องจากนาโนเทคโนโลยีไททาเนต Titanate Nanotechnology .. เซลล์แบตเตอรี่ LTO Battery Cells จัดการกับอุณหภูมิต่ำ หรือเย็นจัดได้ดีกว่ากรดตะกั่ว Lead Acid, ลิเธี่ยมไอออน Lithium-Ion และแบตเตอรี่ประเภทอื่นๆ Other Types of Batteries ที่มีจำหน่ายในท้องตลาด ..

เป็นที่ยอมรับว่า พวกมัน มีอัตราการคายประจุเองต่ำ อัตราความจุคงเหลือของแบตเตอรี่ LTO Batteries เก็บไว้ที่ 20^oC เป็นเวลา 90 วัน อยู่ที่มากกว่า 90% และอัตราการคายความจุใช้งานได้มากกว่า 95% .. ลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries มีความปลอดภัยสูง อายุการใช้งานยาวนานกว่า .. ช่วงอุณหภูมิการทำงานของ LTO Batteries กว้างกว่า Traditional Lithium Batteries อยู่ที่ -40^oC ถึง +60^oC สามารถชาร์จ และคายประจุได้ที่ -40 ^oC ด้วย DOD 99% ของความจุ รวมทั้งยังสามารถคายประจุได้ที่อุณหภูมิ 60 ^oC ซึ่งการชาร์จ และคายประจุของพวกมันรวดเร็ว สามารถชาร์จได้เต็ม ภายในเวลาเพียง 6 นาทีเท่านั้น อีกด้วย .. ทั้งนี้ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ คาดหมายได้ว่า ลิเธี่ยมไททาเนตแบตเตอรี่ Lithium Titanate : LTO Batteries จะกลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่น่าสนใจอย่างยิ่งในตลาดแบตเตอรี่ลิเธี่ยมทั่วโลก Global Lithium Market จากนี้ไป ..

สำหรับประเทศไทยนั้น ประเด็นที่ท้าทายที่สุด และถือเป็นปัจจัยความสำเร็จสุดยอด ที่จะก้าวข้ามอุปสรรคในเรื่องการพัฒนาพลังงานที่ยั่งยืนของไทย ได้แก่ ‘การผลิต Lithium-Ion Batteries ด้วยขนาด และรูปแบบต่างๆ จะต้องให้เกิดขึ้นในประเทศ’ และมันเป็นเรื่องสำคัญยิ่ง ..

หากประเทศไทย ต้องการเป็นหนึ่งในผู้เล่นในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ของโลก Global Battery Industry ก็จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องมีการพัฒนาศักยภาพการวิจัย และพัฒนาเทคโนโลยีเกี่ยวกับอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานอย่างเป็นรูปธรรม ซึ่งถือเป็นการสร้างระบบนิเวศการผลิตเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่เป็นของไทยเอง นำไปสู่ทั้งลดการนำเข้า เพิ่มการผลิตใช้เอง และส่งเป็นสินค้าเพื่อขายไปทั่วโลก กับการมีส่วนร่วมในการกำหนดราคา และใช้ผลิตภัณฑ์ระบบจัดเก็บพลังงานที่มีคุณภาพ ต้นทุนต่ำกว่า ซึ่งจะกลายเป็นข้อได้เปรียบในศักยภาพการแข่งขันทางเศรษฐกิจของประเทศในอนาคตต่อไป รวมทั้ง การมีส่วนร่วมสำคัญสำหรับระบบพลังงานโลก Global Energy System ในอนาคตที่สะอาด และยั่งยืน มุ่งไปสู่สังคมคาร์บอนต่ำ ลดการปล่อยคาร์บอนให้ไปสู่ศูนย์สุทธิ Net Zero ให้สำเร็จได้ในที่สุด ..

……………………………………

คอลัมน์ : Energy Key

By โลกสีฟ้า ..

สนับสนุนคอลัมน์ โดย E@ บริษัท พลังงานบริสุทธิ์ จำกัด (มหาชน)

ขอบคุณเอกสารอ้างอิง :-

Lithium – Titanate Battery | Wikipedia :-

https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium-titanate_battery

A Comparative Analysis of LiFePO4 and Lithium Titanate Batteries for Energy Storage Solutions | Rowan Jacklin :-

https://www.linkedin.com/pulse/comparative-analysis-lifepo4-lithium-titanate-energy-storage-jacklin

Kstar Launches All – in – One Lithium – Titanate Batteries for Residential Applications | PV Magazine :-

Kstar launches all-in-one lithium-titanate batteries for residential applications

Lithium Titanate Battery Manufacturer I China | LTO BATTERY Co., Ltd :-

https://lithium-titanate-battery.com/about-us

Analysis of Advantages & Disadvantages of Lithium Titanate Battery | Tycorun :-

https://www.tycorun.com/blogs/news/lithium-titanate-battery

Lithium Titanate Battery LTO | Evlithium :-

https://www.evlithium.com/lithium-titanate-battery-lto

Lithium Titanate Oxide: LTO Battery Market | Polaris Market Research :-

https://www.polarismarketresearch.com/industry-analysis/lithium-titanate-oxide-lto-battery-market#:~:text=Request%20Free%20Sample-,Report%20Outlook,vehicles%20and%20clean%20energy%20solutions

Lithium Titanate Oxide Battery Market Predicted to Surge to USD 11.77 Billion By 2032 With 11.6% CAGR During 2023 – 2032 | Whatech :-

https://www.whatech.com/og/markets-research/energy/816784-lithium-titanate-oxide-lto-battery-market-predicted-to-surge-to-usd-11-77-billion-by-2032-with-11-6-cagr-during-2023-2032

New Battery Technologies That Could Change Everything :-

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

Lithium – Ion Batteries and The Next Generation Battery Documentaries :-

https://goo.gl/photos/ndFuBVGT1z7gemix7