ในปัจจุบัน ยังไม่มีวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้สำหรับปัญหาการตัดการเชื่อมต่อแบตเตอรี่โซลิดสเตต เนื่องจากอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนาที่กำลังดำเนินอยู่ ซึ่งนำเสนอความท้าทายทางเทคนิค เศรษฐกิจ และเชิงพาณิชย์ต่างๆ ที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข ด้วยข้อจำกัดทางเทคนิคในปัจจุบัน การผลิตจำนวนมากยังคงเป็นเป้าหมายที่ห่างไกล และแบตเตอรี่โซลิดสเตตยังไม่มีจำหน่ายในตลาด
อะไรเป็นอุปสรรคต่อการพัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตต?
แบตเตอรี่โซลิดสเตตใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งแทนอิเล็กโทรไลต์ของเหลวที่พบในแบบดั้งเดิมแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน- แบตเตอรี่ลิเธียมเหลวทั่วไปประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญสี่ส่วน: อิเล็กโทรดบวก อิเล็กโทรดลบ อิเล็กโทรไลต์ และตัวแยก ในทางตรงกันข้าม แบตเตอรี่โซลิดสเตตใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งแทนแบตเตอรี่แบบของเหลวทั่วไป
เมื่อพิจารณาถึงศักยภาพที่ยอดเยี่ยมของเทคโนโลยีแบตเตอรี่โซลิดสเตตนี้ ทำไมจึงยังไม่เปิดตัวสู่ตลาด? เนื่องจากการเปลี่ยนจากห้องปฏิบัติการไปสู่เชิงพาณิชย์ต้องเผชิญกับความท้าทายสองประการ:ความเป็นไปได้ทางเทคนิคและความมีชีวิตทางเศรษฐกิจ.
- 1. ความเป็นไปได้ทางเทคนิค: แกนหลักของแบตเตอรี่โซลิดสเตตคือการแทนที่อิเล็กโทรไลต์เหลวด้วยอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง อย่างไรก็ตาม การรักษาเสถียรภาพที่จุดเชื่อมต่อระหว่างอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งและวัสดุอิเล็กโทรดถือเป็นความท้าทายที่สำคัญ การสัมผัสที่ไม่เพียงพออาจทำให้มีความต้านทานเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลดลง นอกจากนี้ อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งยังมีค่าการนำไฟฟ้าไอออนิกต่ำและช้าลงอีกด้วยลิเธียมไอออนความคล่องตัวส่งผลให้ความเร็วในการชาร์จและการคายประจุช้าลง
- นอกจากนี้กระบวนการผลิตยังมีความซับซ้อนมากขึ้น ตัวอย่างเช่น จะต้องผลิตอิเล็กโทรไลต์ของแข็งซัลไฟด์ภายใต้การป้องกันก๊าซเฉื่อย เพื่อป้องกันปฏิกิริยาความชื้นในอากาศที่ก่อให้เกิดก๊าซพิษ กระบวนการที่มีต้นทุนสูงและท้าทายทางเทคนิคนี้กำลังขัดขวางความเป็นไปได้ของการผลิตจำนวนมาก นอกจากนี้ เงื่อนไขการทดสอบในห้องปฏิบัติการมักจะแตกต่างอย่างมากจากสภาพแวดล้อมจริง ส่งผลให้เทคโนโลยีจำนวนมากไม่สามารถบรรลุผลลัพธ์ที่คาดหวังได้
- 2. ความมีชีวิตทางเศรษฐกิจ:ต้นทุนแบตเตอรี่โซลิดสเตตทั้งหมดนั้นสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมเหลวแบบเดิมหลายเท่า และเส้นทางสู่การค้าก็เต็มไปด้วยความยากลำบาก แม้ว่าในทางทฤษฎีจะมีความปลอดภัยสูงกว่า แต่ในทางปฏิบัติ อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งอาจพังทลายที่อุณหภูมิสูง ส่งผลให้ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลดลงหรือแม้กระทั่งความล้มเหลว
- นอกจากนี้ เดนไดรต์อาจก่อตัวในระหว่างกระบวนการชาร์จและการคายประจุ เจาะตัวแยก ทำให้เกิดการลัดวงจร และแม้แต่การระเบิด ทำให้ความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือเป็นปัญหาสำคัญ นอกจากนี้ เมื่อมีการขยายกระบวนการผลิตขนาดเล็กสำหรับการผลิตเชิงอุตสาหกรรม ต้นทุนก็จะพุ่งสูงขึ้น
แบตเตอรี่โซลิดสเตตจะมาถึงเมื่อใด
แบตเตอรี่โซลิดสเตตคาดว่าจะพบการใช้งานหลักในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคระดับไฮเอนด์ ยานพาหนะไฟฟ้าขนาดเล็ก (EV) และอุตสาหกรรมที่มีข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพและความปลอดภัยที่เข้มงวด เช่น การบินและอวกาศ อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่โซลิดสเตตที่มีอยู่ในตลาดปัจจุบันยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของแนวคิดการตลาด
บริษัทรถยนต์ชั้นนำและผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมเช่น SAIC Motor, GAC-Toyota, BMW, CATL, BYD และ EVE กำลังพัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตตอย่างแข็งขัน อย่างไรก็ตาม ตามตารางการผลิตล่าสุด ไม่น่าเป็นไปได้ที่การผลิตแบตเตอรี่โซลิดสเตตจำนวนมากเต็มรูปแบบจะเริ่มก่อนปี 2026-2027 เป็นอย่างเร็วที่สุด แม้แต่โตโยต้ายังต้องแก้ไขไทม์ไลน์หลายครั้ง และตอนนี้มีแผนจะเริ่มการผลิตจำนวนมากในปี 2573
สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าระยะเวลาที่มีจำหน่ายสำหรับแบตเตอรี่โซลิดสเตตอาจแตกต่างกันเนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น ความท้าทายทางเทคโนโลยีและการอนุมัติตามกฎระเบียบ
ข้อควรพิจารณาที่สำคัญสำหรับผู้บริโภค
พร้อมติดตามความคืบหน้าอย่างใกล้ชิดในแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้บริโภคที่จะต้องระมัดระวังและไม่ถูกอิทธิพลจากข้อมูลที่ตื่นตาอย่างผิวเผิน แม้ว่านวัตกรรมที่แท้จริงและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีจะคุ้มค่าแก่การรอคอย แต่ก็ต้องใช้เวลาในการตรวจสอบ เราหวังว่าเมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าและตลาดเติบโตเต็มที่ โซลูชันพลังงานใหม่ที่ปลอดภัยและราคาไม่แพงจะเกิดขึ้นในอนาคต
⭐ คลิกด้านล่างเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแบตเตอรี่โซลิดสเตต:
เวลาโพสต์: 30 ต.ค.-2024