Toyota คาดสามารถใช้แบตเตอรี่ Solid-state กับรถไฟฟ้าได้ภายในปี 2020
July 30, 2017
Motortrivia Team (5215 articles)

Toyota คาดสามารถใช้แบตเตอรี่ Solid-state กับรถไฟฟ้าได้ภายในปี 2020

Posted by : AREA 54

 

●   หนังสือพิมพ์ Chunichi ประเทศญี่ปุ่น มีรายงานว่าโตโยต้าเตรียมใช้งานแบตเตอรี่แพคแบบ Solid-state แทนที่แบตเตอรี่แพคแบบลิเธียม-ไอออนที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน กรอบเวลาคร่าวๆ ที่โตโยต้าตั้งเป้าเอาไว้คือช่วงปี 2020

●   ข่าวนี้นับว่าไม่มีอะไรน่าแปลกใจนัก ปัจจุบันผู้ผลิตหลายรายต่างกำลังพัฒนาแบตเตอรี่แบบ Solid-state กันอย่างจริงจัง เช่น โฟล์คสวาเกน และ บ๊อช เป็นต้น เนื่องจากแบตเตอรี่ Solid-state ได้รับการยอมรับว่ามีความปลอดภัยมากกว่าในทางทฤษฎี สามารถรีชาร์จได้เร็วขึ้น และมีความหนาแน่นของพลังงานต่อมวล (energy density) มากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนแบบเดิม รวมถึงมีขนาดเล็กลงและเบาลงด้วย ซึ่งจะส่งผลให้รถยนต์พลังงานไฟฟ้าวิ่งทำระยะได้มากขึ้นมากกว่า 2-3 เท่าตัว

●   ด้านความปลอดภัย แบตเตอรี่แบบ Solid-state จะช่วยลดอาการโอเวอร์ฮีท และลดความเสี่ยงในการลุกไหม้ เนื่องจากแบตเตอรี่ Solid-state จะมีสถานภาพตามชื่อของมัน นั่นคืออยู่ในสภาพของแข็ง ใช้สารกึ่งตัวนำที่มีสถานะเป็นของแข็งแทนที่การใช้ Liquid electrolyte หรือสารนำไฟฟ้าที่มีสถานะเป็นของเหลวแบบเดิม ซึ่งมีความเสี่ยงในการลุกไหม้หากเกิดอุบัติเหตุ

●   ก่อนหน้านี้ มีการใช้ลิเธียมมาผลิตเป็นขั้วบวก ซึ่งจะให้ค่าความหนาแน่นของพลังงานมากว่าคาร์บอนแบบที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ทว่ายังมีความเสี่ยงในการเกิดอันตรายสูง เนื่องจากลิเธียมจะทำปฏิกิริยากับของเหลวนำไฟฟ้าในแบตเตอรี่ ซึ่งจะทำให้เกิดสภาวะความร้อนแบบฉับพลัน หรือ Thermal Runaway และไม่สามารถคายความร้อนเพื่อลดอุณหภูมิลง ยังผลให้เกิดการลุกไหม้หรือระเบิดได้ ซึ่งเป็นปัญหาในลักษณะเดียวกับแบตเตอรี่ของสมาร์ทโฟนระเบิด


ความแตกต่างของแบตเตอรี่ที่ใช้ Liquid electrolytes (ซ้าย) และ Solid electrolyte (ขวา) ของโตโยต้า ซึ่งในปี 2010 QuantumScape Corp. ที่เริ่มพัฒนาแบตเตอรี่แบบ Solid-state เรียกว่าการออกแบบจัดวางในลักษณะ Solid-state design


●   ทว่าปัจจุบัน โตโยต้าเผยว่าแบตเตอรี่ Solid-state ของพวกเขาได้เปลี่ยนไปใช้เซรามิค หรือ Ceramic electrolyte เป็นตัวนำไฟฟ้า ไม่ต้องแยกส่วนลิเธียมที่ใช้เป็นขั้วบวกและขั้วลบออกจากกัน ซึ่งการออกแบบในลักษณะ Solid-state นี้จะช่วยดาวน์ไซส์ซิ่งให้แพคเกจของแบตเตอรี่มีขนาดเล็กลง ลดน้ำหนัก และเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานได้ราว 3 เท่า (ตามทฤษฎี) และเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักสำคัญ ที่จะช่วยเพิ่มระยะทางในการวิ่งของรถยนต์พลังงานไฟฟ้า

●   ในกรณีของบ๊อชนั้น วิศวกรของบ๊อชคาดว่าแบตเตอรี่ความจุ (หรือความสามารถในการจ่ายไฟใน 1 ชม.) ในระดับ 50 กิโลวัทท์-ชม. จะมีน้้ำหนักที่ต่ำกว่า 200 กก. กันเลยทีเดียว

●   ตัวเลขนี้นับว่าดุเดือดมากทีเดียว ปัจจุบันแบตเตอรี่ความจุ 60 กิโลวัทท์-ชม. ของ Chevrolet Bolt ซึ่งเป็นรุ่นอัพเกรดล่าสุด มีน้ำหนักราว 440 กก., แบตเตอรี่ความจุ 22 กิโลวัทท์-ชม. ของ BMW i3 มีน้ำหนักราว 240 กก. หรือแบตเตอรี่ความจุ 90 กิโลวัทท์-ชม. ของ Tesla Model S ก็มีน้ำหนักถึง 540 กก. (คร่าวๆ 50 กิโลวัทท์ก็เกือบๆ 300 กก.)… ดังนั้นแบตเตอรี่ Solid-state ของแบรนด์ผู้ผลิตต่างๆ ซึ่งใช้เทคโนโลยีพื้นฐานในแบบเดียวกัน น่าจะมีน้ำหนักเบาลงมากกว่า 50% ครับ   ●

Drunk Dont Drive