| |
| เรื่อง: ARIA 54 •
Sunday, 12 April, 2015 0:29 AM |
|
 |
| |
| VOLKSWAGEN |
| |
 ดูเหมือนว่ายุคของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน กำลังจะถูกแทนที่ด้วยแบตเตอรี่เจนเนอเรชั่นใหม่ ตัวเลขระยะทางที่เพิ่มขึ้นประมาณ 2-3 เท่า เริ่มมีข่าวอย่างต่อเนื่องในหลายผู้ผลิต ไม่ว่าจะเป็น มิตซูบิชิ กับ CA-MiEV Concept หรือ GS Yuasa กับการพัฒนา แบตเตอรี่ ลิเธียม ซัลเฟอร์ และล่าสุดกับโปรเจคท์ไฟฟ้าล้วนแบบ BEV ของ แอสตัน มาร์ติน ที่มีการเอ่ยถึงการใช้งานแบตเตอรี่ ลิเธียม ซัลเฟอร์ เช่นกัน
ล่าสุด Dr. Martin Winterkorn บอร์ดบริหารของ โฟล์คสวาเก้น กรุ๊ป และผู้ผลิตอุปกรณ์อิเลคทรอนิคส์จาก ซาน โฮเซ่ QuantumScape Corporation ซึ่ง โฟล์คฯ มีหุ้นอยู่ในนั้น 5% ได้ประกาศความพร้อมในการใช้งานแบตเตอรี่รุ่นใหม่ภายในเดือนกรกฎาคมปี 2015 นี้ โดยสามารถช่วยเพิ่มระยะทางในการวิ่งได้ประมาณ 3 เท่า หรือราวๆ 700 กิโลเมตร/รีชาร์จ คิดเฉลี่ยจากระยะทางที่ VW e-Golf เวอร์ชั่นไฟฟ้าทำได้ในปัจจุบัน
QuantumScape Corp. เริ่มพัฒนาแบตเตอรี่แบบ Solid-state lithium-ion หรือ "Solid-state design" มาตั้งแต่ช่วงปี 2010 โดยทีมนักวิจัยและพัฒนาจากมหาวิทยาลัยแสตนฟอร์ด ซึ่งโดยทฤษฎีแล้ว แบตเตอรี่แบบ Solid-state lithium-ion จะมีค่าความหนาแน่นของพลังงานต่อมวล (energy density) มากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน แบบที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน
Solid-state design คืออะไร?
ในเบื้องต้น แบตเตอรี่แบบ Solid-state design จะช่วยลดอาการโอเวอร์ฮีท และช่วยลดความเสี่ยงในการเกิดการลุกไหม้ เนื่องจากแบตเตอรี่รุ่นใหม่นี้จะมีสถานภาพตามชื่อ คือ "Solid-state" หรืออยู่ในสภาพของแข็ง ใช้สารกึ่งตัวนำที่มีสถานะเป็นของแข็งแทนที่การใช้ Liquid electrolyte หรือสารนำไฟฟ้าที่มีสถานะเป็นของเหลว
ก่อนหน้านี้มีรายงานว่า เหล่าวิศวกรและนักเคมีรู้กันดีอยู่แล้วว่า การใช้ลิเธียมมาผลิตเป็นขั้วบวกสำหรับแบตเตอรี่รีชาร์จ จะให้ค่าความหนาแน่นของพลังงานมากว่าคาร์บอนแบบที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ทว่ายังมีความเสี่ยงในการเกิดอันตรายสูง เนื่องจากลิเธียมจะทำปฏิกิริยากับของเหลวนำไฟฟ้าในแบตเตอรี่ ซึ่งจะทำให้เกิดสภาวะความร้อนแบบฉับพลัน หรือ Thermal Runaway ไม่สามารถคายความร้อนเพื่อลดอุณหภูมิลง ยังผลให้เกิดการลุกไหม้หรือระเบิดได้ (ลักษณะเดียวกับปัญหาแบตฯ ของสมาร์ทโฟนระเบิด) |
| |
 |
| • ภาพประกอบจากโตโยต้า แสดงให้เห็นความแตกต่างของแบตเตอรี่ที่ใช้ Liquid electrolytes และ Solid eectrolyte |
|
| |
ปัจจุบันแบตเตอรี่แบบ Solid-state design (ภาพประกอบด้านบน) จึงเพิ่มความปลอดภัยด้วยการเปลี่ยนไปใช้เซรามิค หรือ Ceramic electrolyte เป็นตัวนำไฟฟ้า ไม่ต้องแยกส่วนลิเธียมที่ใช้เป็นขั้วบวกและขั้วลบออกจากกัน ซึ่งการออกแบบในลักษณะ Solid-state นี้จะช่วยดาวน์ไซส์ซิ่งให้แพคเกจของแบตเตอรี่มีขนาดเล็กลง ช่วยลดน้ำหนัก เพิ่มความหนาแน่นของพลังงานได้ราว 3 เท่า (ตามทฤษฎี) และเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักสำคัญ ที่จะช่วยเพิ่มระยะทางในการวิ่งของรถยนต์พลังงานไฟฟ้า
นอกจาก โฟล์คสวาเกน แล้ว โตโยต้า ก็เป็นอีกหนึ่งผู้ผลิตที่เตรียมจะใช้งานแบตเตอรี่แบบ Solid-state ในอนาคตเช่นกัน ทว่ากรอบเวลาของ โตโยต้า จะต้องรอยาวไปถึงช่วงปี 2020 ครับ • |
| |
| หมายเหตุ: ภาพประกอบ Volkswagen e-Golf รุ่นปี 2015 |
| |
