แบตเตอรี่แบบไหนที่จะมาแทนที่ Lithium-Ion ที่ใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าได้

ปัญหาหลักใหญ่ของของรถยนต์ไฟฟ้าปัจจุบันคือ ตัวแบตเตอรี่ Lithium-Ion ที่ใช้งานอยู่ยังค่อนข้างมีราคาที่สูงอยู่, ใช้เวลาในการชาร์จนาน และเริ่มถึงข้อจำกัดในการเก็บไฟของเทคโนโลยีแบบนี้แล้ว ดังนั้นในสถาบันหรือศูนย์วิจัยหลายๆแห่งก็กำลังเร่งทำการคิดค้นเพื่อจะหาเทคโนโลยีใหม่ๆในการเก็บไฟให้ดีขึ้นมากกว่าเดิม วันนี้จะขอยกตัวอย่างแนวคิดที่น่าสนใจ ที่น่าจะเป็นทางเลือกใหม่ในการจัดเก็บไฟมาให้ดูกันครับ

Reduction-Oxidation Flow

แนวคิด - เป็นการแยกเก็บสาร Electrolyte แบบเหลวไว้ 2 ถัง ถังหนึ่งเก็บไฟประจุบวกและอีกถังเก็บประจุลบ จากนั้นจะมีปั๊มที่ดึงสารทั้ง 2 ประจุไปผ่านแผ่นแบตเตอรี่เพื่อผลิตประจุไฟฟ้า ส่งกำลังให้มอเตอร์ไฟฟ้าหมุน หลักการเติมพลังงานคือการเปลี่ยนของเหลวในถังทั้ง 2 ได้ที่สถานี

อาจไม่ได้ไปต่อเพราะ - ผู้เชี่ยวชาญคาดว่า ถ้าจะทำการเก็บไฟได้มากพอให้วิ่งได้ระยะทางมากๆ อาจจะต้องใช้ถังเพื่อเก็บของเหลวที่มีขนาดใหญ่ ไม่น่าจะเหมาะกับการติดตั้งบนรถยนต์

ตอนนี้ขั้นตอนถึงไหนแล้ว - บริษัทแห่งหนึ่งในลิกเตนสไตน์อ้างว่า ได้ทำการผลิตระบบต้นแบบ NanoFlowcell มาแล้ว โดยใช้ถังเก็บ Electrolytes ขนาด 42 แกลลอนจำนวน 2 ถัง ทำให้รถยนต์วิ่งในเมืองได้ 14 ชั่วโมง ส่วนสถาบันวิจัยในเครือ MIT ก็ยังมีข้อจำกัดเรื่องขนาดของถังเก็บของเหลวอยู่

 

Solid-State Lithium-Ion

แนวคิด - ใช้ Ceramic electrolyte ที่เป็นของแข็ง เข้าไปแทนที่ Electrolyte แบบเหลวที่ใช้งานอยู่ใน Lithium-Ion ตอนนี้ จะทำให้สามารถเก็บประจุไฟได้มากกว่าเดิม 2 เท่า

อาจไม่ได้ไปต่อเพราะ - Ceramic electrolyte มีน้ำหนักมากกว่า Electrolyte แบบเหลวถึง 5 เท่า และยังเปราะบางเสี่ยงกับการเสียหายเมื่อใช้บนรถยนต์ แถมยังผลิตความร้อนมากกว่าเดิม ต้องมีการระบายความร้อนด้วยน้ำเพื่อลดอุณหภูมิ

ตอนนี้ขั้นตอนถึงไหนแล้ว - Dyson บริษัทแห่งหนึ่งที่ได้รับการอุดหนุนจากรัฐบาลอังกฤษ มีการสร้างรถยนต์ไฟฟ้าต้นแบบ และซื้อแบตเตอรี่จากบริษัท Startup แห่งหนึ่งชื่อ Sakti3 เมื่อปี 2015 โดยปัจจุบันยังคงใช้ Ceramic electrolyte แบบแผ่นบางๆอยู่ อาจจะยังไม่เหมาะที่จะใช้ในรถยนต์ ส่วน Sakamoto Group ก็กำลังใช้แนวคิดนี้ในการผลิตแบตเตอรี่แบบใหม่เช่นกัน แต่จะเลือกใช้เป็น Ceramic electrolyte แบบผงแทน

 

Metal-Air

แนวคิด - หลักการคือจะมีการอัดอากาศผ่านทางแผ่นธาตุที่มีส่วนประกอบหลักมาจากสังกะสี จนก่อให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีจนกลายเป็นประจุไฟฟ้าได้ มีน้ำหนักเบากว่าแบตเตอรี่ในยุคปัจจุบัน แต่สามารถเก็บประจุไฟได้มากกว่าเดิมถึง 10 เท่า และยังมีต้นทุนในการผลิตที่ต่ำกว่าอีกด้วย

อาจไม่ได้ไปต่อเพราะ - ด้วยระบบชาร์จไฟของ Metal-Air ยังอยู่ในช่วงของการพัฒนาอยู่ และยังมีปัญหาเรื่องจำนวนการชาร์จที่ทำได้ไม่กี่ครั้งเท่านั้นก็จะหมดสภาพไป

ตอนนี้ขั้นตอนถึงไหนแล้ว -  Fluidic Energy บริษัทด้านพลังงานในอริโซนา กำลังทดลองติดตั้งแบตเตอรี่แบบ Zinc-air ในประเทศที่กำลังพัฒนา ส่วน Tesla หยุดการจดสิทธิบัตรแบตเตอรี่ Metal-air ไว้ก่อนเมื่อพบปัญหาการชาร์จได้ไม่กี่ครั้ง

ข้อมูลจาก Car and Driver

ติดตามข่าวสารยานยนต์ รวดเร็วก่อนใคร ได้ที่ Autodeft.com