รู้จักแบตเตอรี่ “โซเดียม-ไอออน” ต้นทุนถูกสุด ความหวังใหม่ของคอรถยนต์ไฟฟ้า

Contemporary Amperex Technology Limited (CATL) บริษัทผู้ผลิตแบตเตอรี่ชั้นนำจากจีนเปิดตัวแบตเตอรี่โซเดียม-ไอออน (sodium-ion) เตรียมนำเสนอสู่ซัพพลายเชนการผลิตรถยนต์ไฟฟ้าในอีกไม่ช้า

แบตเตอรี่โซเดียม-ไอออนนวัตกรรมใหม่ไม่มีแร่ธาตุที่เคยจำเป็นต่อการผลิตแบตเตอรี่อย่างลิเธียม โคบอลต์หรือนิกเกิล ซึ่งทำให้มีต้นทุนในการผลิตต่ำที่สุด และได้รับการคาดหมายว่าจะเป็นโซลูชั่นส์ใหม่สำหรับการใช้พลังงานสะอาดและระบบคมนาคมยานยนต์ไฟฟ้าแห่งอนาคต

โดยหลักการแล้ว การทำงานของแบตเตอรี่โซเดียม-ไอออนคล้ายคลึงกับแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนที่นิยมใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าหลายรุ่นในปัจจุบัน โดยมีการถ่ายทอดพลังงานระหว่างแคโธดและแอโนดเหมือนกัน แต่อุปสรรคของแบตเตอรี่โซเดียม-ไอออนอยู่ที่ขนาดที่ใหญ่กว่า รวมถึงจำเป็นต้องมีเสถียรภาพเชิงโครงสร้างและคุณสมบัติทางจลน์ที่มากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน 

อย่างไรก็ตาม CATL ระบุว่าได้พัฒนาโซลูชั่นส์ที่แก้ไขอุปสรรคดังกล่าวได้สำเร็จลุล่วงแล้ว ทำให้พร้อมผลิตใช้งานได้จริงในอีกไม่ช้า

พัฒนาวัสดุใหม่เพื่อการกักเก็บพลังงานที่ดีกว่า

CATL ระบุว่าทีมนักพัฒนาได้ทำการวิจัยและพัฒนาวัสดุวัสดุอิเล็กโทรดสำหรับแบตเตอรี่โซเดียม-ไอออนมาเป็นเวลาหลายปี โดยในส่วนของวัสดุแคโธด CATL ได้ใช้วัสดุที่เรียกว่า Prussian white ซึ่งมีค่าความจุต่อน้ำหนักที่สูงกว่าและมีการปรับเปลี่ยนโครงสร้างที่ใหญ่เทอะทะของวัสดุด้วยการจัดเรียงอิเล็กตรอนใหม่ ช่วยแก้ปัญหาความจุที่ลดลงอย่างรวดเร็วในวงจรชีวิตของวัสดุ

สำหรับในส่วนของวัสดุแอโนด CATL ได้พัฒนาวัสดุคาร์บอนแข็งที่มีโครงสร้างพิเศษเป็นลักษณะรูพรุน ซึ่งเอื้อต่อการกักเก็บที่เหลือเฟือและการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของโซเดียมไอออน ตลอดจนสมรรถนะการกักเก็บพลังงานต่อรอบชาร์จที่ยอดเยี่ยม

แบตเตอรี่โซเดียม-ไอออนรุ่นแรกของ CATL จึงมีข้อได้เปรียบในด้านความหนาแน่นของพลังงานที่สูง มีสมรรถนะการชาร์จไฟที่รวดเร็ว เสถียรภาพทางความร้อนที่ยอดเยี่ยม สมรรถนะในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิต่ำที่ดีมาก ประสิทธิภาพการบูรณาการสูง และคุณสมบัติอื่น ๆ

เซลล์แบตเตอรี่โซเดียม-ไอออนของ CATL มีความหนาแน่นของพลังงานสูงสุด 160Wh/kg แบตเตอรี่สามารถชาร์จได้ 80% ของสถานะการประจุ (SOC) ภายในเวลา 15 นาทีที่อุณหภูมิห้อง นอกจากนี้ ในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิต่ำที่ -20 องศาเซลเซียส แบตเตอรี่โซเดียม-ไอออนมีอัตราการกักเก็บพลังงานกว่า 90% และมีประสิทธิภาพการบูรณาการระบบสูงสุดกว่า 80%

เสถียรภาพทางความร้อนของแบตเตอรี่โซเดียม-ไอออนนี้สูงกว่าค่าตามข้อกำหนดความปลอดภัยของประเทศต่าง ๆ

แบตเตอรี่โซเดียม-ไอออนรุ่นแรกนี้สามารถใช้ได้ในการคมนาคมด้วยยานยนต์ไฟฟ้าหลากหลายรูปแบบ โดยเฉพาะในภูมิภาคที่มีอุณหภูมิต่ำมากซึ่งจะยิ่งเห็นข้อได้เปรียบของแบตเตอรี่รุ่นนี้อย่างชัดเจน นอกจากนี้ แบตเตอรี่รุ่นนี้ยังมีความยืดหยุ่นในการปรับให้เข้ากับความต้องการการใช้งานในทุกสถานการณ์การกักเก็บพลังงาน