อย่างที่ทุกคนได้ทราบกันดีแล้วว่าแบตเตอรี่นั้นเป็นส่วนประกอบที่สำคัญเป็นอันดับต้นๆ ของชิ้นส่วนในรถยนต์ไฟฟ้า BEV และยังเป็นส่วนที่มีราคาสูงที่สุดในตัวรถ ในบทความนี้เราจะมาพูดถึงประเภทของแบตเตอรี่ รวมทั้งชนิดของแบตเตอรี่ที่มีความนิยมใช้กันในตลาดรถยนต์ไฟฟ้า BEV
รูปทรงของเซลล์แบตเตอรี่ที่มีการนำมาใช้ในรถยนต์ไฟฟ้า BEV
รูปทรงของเซลล์แบตเตอรี่ที่นิยมใช้กันในรถยนต์ไฟฟ้า BEV นั้นมีด้วยกัน 3 ประเภท ได้แก่ Cylindrical cells, Prismatic cells และ Pouch cells โดยจำนวนเซลล์ทั้งหมดนั้นจะแตกต่างกันไปตามแต่ละรูปทรง สำหรับรูปทรง Cylindrical cells นั้นจะมีจำนวนเซลล์โดยเฉลี่ยที่ 5,000-9,000 เซลล์ ในรถยนต์ไฟฟ้า BEV 1 คัน และจำนวนเซลล์ทั้งหมดจะลดลงไปในรูปทรง Prismatic cells และ Pouch cells ตามลำดับ คราวนี้เรามาเจาะรายละเอียดของแต่ละรูปทรงกันครับ
1) Cylindrical Cells
เป็นเซลล์ที่มีต้นทุนในการผลิตถูกที่สุด เนื่องจากตัวเซลล์นั้นด้วยถูกบรรจุอยู่ในวัสดุแล้ว ซึ่งมีจุดเด่นในเรื่องของการปกป้องการกระแทกได้ดี นอกจากนี้เทคโนโลยีนี้ยังได้ถูกพัฒนามานานจนเสร็จสมบูรณ์แล้ว เนื่องด้วยรูปร่างของเซลล์ประเภทนี้ทำให้มีข้อจำกัดในเรื่องของการกักเก็บพลังงาน ในด้านการผลิตนั้นเซลล์ประเภทนี้ต้องผลิตให้มีขนาดเล็กเพื่อให้สามารถระบายความร้อนได้ดี อันส่งผลต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ในระยะยาว
2) Prismatic Cells
มีขนาดใหญ่กว่า Cylindrical Cells 20-100 เท่า โดยสามารถส่งผ่านและกักเก็บพลังงานได้มากกว่ารูปแบบ Cylindrical Cells ในปริมาตรที่เท่ากัน เนื่องจากใช้วัสดุในการห่อหุ้มตัวเซลล์ที่น้อยกว่า และยังสามารถระบายความร้อนได้ดีกว่าเนื่องด้วยรูปร่างและความหนาของวัสดุห่อหุ้ม
Prismatic Cells นั้นได้รับความนิยมสูงมากที่ประเทศจีน และในอนาคตอันใกล้จะเข้ามามีส่วนแบ่งในการตลาดมากกว่า Cylindrical Cells
3) Pouch Cells
มีประสิทธิภาพสูงที่สุดในทุกประเภทที่กล่าวมา เหมาะสมสำหรับการดีไซน์ในตัวรถที่มีพื้นที่ในการวางแบตเตอรี่ที่น้อย เซลล์ประเภทนี้จำเป็นต้องมีการออกแบบโครงสร้างที่ใช้ในการป้องกันการกระแทกขึ้นมาเป็นพิเศษ เนื่องจากวัสดุที่ใช้ห่อหุ้มนั้นเซลล์นั้นค่อนข้างเปราะบาง ในปัจจุบันเซลล์ประเภทนี้มีราคาสูงที่สุดในทุกประเภทที่กล่าวมา
ประเภทของสารประกอบที่นิยมนำมาใช้ในเซลล์แบตเตอรี่
เมื่อเราได้พูดถึงรูปทรงของเซลล์แบตเตอรี่กันไปแล้ว ถัดมาจะเป็นประเภทของสารประกอบที่นิยมนำมาใช้ในการผลิตเซลล์แบตเตอรี่ ซึ่งมีดังต่อไปนี้
1) Lithium Ion (Li-Ion)
ปัจจุบันยังได้รับความนิยมในการผลิตสูงที่สุด เนื่องจากมีความคุ้มค่าในเรื่องของต้นทุนการผลิตและความสามารถในการกักเก็บประจุ โดย Li-Ion นั้นมีประเภทย่อย คือ NCA Cells (Lithium Nickel Cobalt Aluminium Oxide) โดยรถรุ่นที่ใช้ NCA Cells คือ Tesla Model3 จนถึงปี 2021 นอกจากนี้ยังมี LFP Cells (Lithium Iron Phosphate) ที่มีการใช้ใน Tesla Model 3 ในรุ่นปัจจุบัน
2) Nickel Manganese Cobalt (NMC)
สารเป็นประเภทนี้มีจุดเด่นในเรื่องการให้ความสเถียรของพลังงานและกำลังของแบตเตอรี่ โดยได้มีการนำไปใช้ในรถรุ่น Chevy Volts
3) Nickel Metal Hydride (Ni-MH)
ได้มีการนำไปใช้กับรถยนต์ Hybrid ในรุ่นแรกๆ เช่น Toyota Prius เนื่องจากเป็นสารที่สามารถหาได้ในง่าย ณ เวลานั้น โดยในปัจจุบันเริ่มมีความนิยมน้อยลงและถูกแทนที่ด้วย Lithium Ion
4) Lithium Sulphur (Li-S)
สารประเภทนี้มีประสิทธิภาพสูงในด้านของความจุในการกักเก็บพลังงาน ได้มีการนำไปใช้ในรถเมล์ไฟฟ้า แต่เนื่องด้วยต้องมีการทำอุณหภูมิให้เหมาะสมก่อนการใช้งาน จึงไม่ค่อยได้รับความนิยมมากนัก
5) Lead Acid
สารประเภทนี้ถูกนำมาใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าเป็นเวลายาวนาน โดยนิยมใช้ในพวกรถกอล์ฟไฟฟ้า เนื่องจากไม่ต้องการประสิทธิภาพที่สูงมากนัก ซึ่งสารเคมีประเภทนี้มีประสิทธิภาพน้อยที่สุดในทุกประเภทที่กล่าวมา แต่มีจุดเด่นในเรื่องของค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่ต่ำ ปัจจุบัน Lithuim Ion มีราคาที่ต่ำลง เราจึงเริ่มเห็นรถกอล์ฟไฟฟ้านั้นเริ่มใช้แบตประเภท Lithium Ion กันมากขึ้น
วิเคราะห์และสรุป
ปัจจุบันเทคโนโลยีแบตเตอรี่นั้นยังมีการพัฒนาอยู่อย่างต่อเนื่อง เพื่อให้รถยนต์ไฟฟ้านั้นมีประสิทธิภาพที่ดียิ่งขึ้น โดยหนึ่งในเทคโนโลยีในอนาคตที่ถูกพูดถึงมากที่สุดคือ Solid State Battery ซึ่งมีเทคโนโลยีรูปแบบที่คล้ายคลึงกับ Lithium Ion แต่สารอิเล็กโทรไลต์จะอยู่ในรูปแบบของแข็งแทนของเหลว และสามารถรองรับการอัดประจุในกำลังไฟฟ้าได้สูงขึ้น โดยมีการคาดการณ์ว่าจะสามารถนำออกมาใช้งานกับรถยนต์ไฟฟ้าได้ภายในปี 2030 นี้
เอกสารอ้างอิง
ช่องทางในการติดต่อกับทีมงาน
Line ID:@228tslca