อนาคตของแบตเตอรี่รูปแบบใหม่ที่มีราคาถูกกว่าลิเธียมไอออน 90%

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีบทบาทสำคัญในโลกของเทคโนโลยีให้พลังงานทุกอย่างตั้งแต่สมาร์ทโฟนไปจนถึงรถยนต์อัจฉริยะและหนึ่งใน นักพัฒนาแบตเตอรี่คนสำคัญของโลก กล่าวว่าเขามีวิธีลดต้นทุนการผลิตถึง 90% และปรับปรุงความปลอดภัยอย่างมีนัยสำคัญ

Hideaki Horie ซึ่งเดิมเคยเป็นพนักงานของบริษัทนิสสันมอเตอร์ จำกัดได้ก่อตั้ง APB Corp ซึ่งตั้งอยู่ที่เมืองโตเกียวในปี 2018 เพื่อผลิต “แบตเตอรี่โพลีเมอร์ชนิดใหม่” โดย บริษัท ได้รับการสนับสนุนจากกลุ่ม บริษัทยักษ์ใหญ่ของญี่ปุ่นอย่าง Obayashi Corp ผู้ผลิตอุปกรณ์สำหรับงานทางด้านอุตสาหกรรม Yokogawa Electric Corp.และผู้ผลิตคาร์บอนไฟเบอร์ Teijin Ltd.

“ ปัญหาในการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมในตอนนี้คือการผลิตอุปกรณ์ เช่น เซมิคอนดักเตอร์” Horie กล่าวในการให้สัมภาษณ์ “เป้าหมายของเราคือการทำให้มันเป็นเหมือนการผลิตเหล็ก”

การสร้างเซลล์ซึ่งเป็นหน่วยพื้นฐานของแบตเตอรี่ทุกชนิดนั้นเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้สภาพห้องสะอาด เพื่อควบคุมความชื้น รวมถึงการกรองอากาศอย่างต่อเนื่อง เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของวัสดุที่มีปฏิกิริยาสูง การติดตั้งอาจมีราคาแพงจนผู้เล่นชั้นนำจำนวนหนึ่งอย่าง LG Chem Ltd.ของเกาหลีใต้,  CATL ของจีนแล ะPanasonic Corp ของญี่ปุ่นใช้เงินหลายพันล้านดอลลาร์เพื่อสร้างโรงงานที่มีความเหมาะสม

นวัตกรรมของ Horie คือการเปลี่ยนส่วนประกอบพื้นฐานของแบตเตอรี่ ขั้วอิเล็กโทรดที่ทำจากโลหะและอิเล็กโทรไลต์เหลวด้วยการสร้างเรซิ่น เขากล่าวว่าวิธีการนี้ช่วยลดความยุ่งยากและเพิ่มความเร็วในการผลิตทำให้เป็นเรื่องง่ายกว่าเดิมเป็นอย่างมาก โดยสามารถที่จะใช้แผ่นแบตเตอรี่ที่มีความยาว 10 เมตรที่สามารถวางซ้อนกันเพื่อเพิ่มความจุได้ ที่สำคัญแบตเตอรี่ที่ทำจากเรซิ่นยังทนทานต่อการติดไฟมากกว่าแบตเตอรี่แบบลิเธียมอีกด้วย

Hideaki Horie ผู้สร้างสรรค์นวัตกรรมใหม่ให้กับวงการแบตเตอรี่
Hideaki Horie ผู้สร้างสรรค์นวัตกรรมใหม่ให้กับวงการแบตเตอรี่

ในเดือนมีนาคม APB ระดมทุน 8 พันล้านเยน (74 ล้านเหรียญสหรัฐ) ซึ่งเป็นทุนในการสร้างโรงงานหนึ่งแห่งสำหรับการผลิตซึ่งจะเริ่มต้นเดินหน้าการผลิตในปีหน้า Horie ประมาณการว่าเงินทุนจะทำให้โรงงานของเขาในภาคกลางของญี่ปุ่นมีความจุ 1 กิกะวัตต์ภายในปี 2033

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนพัฒนามาอย่างยาวไกลตั้งแต่เริ่มผลิตเชิงพาณิชย์มาเกือบสามทศวรรษแล้ว พวกมันใช้งานได้นานขึ้นบรรจุพลังงานได้มากขึ้นและค่าใช้จ่ายน้อยลงกว่าเดิมซึ่งเมื่อทศวรรษที่แล้วแบตเตอรี่ลิเธียมช่วยในการผลักดันการเติบโตของสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ต แต่ความปลอดภัยยังคงเป็นปัญหาและแบตเตอรี่ยังคงเป็นสาเหตุของการเกิดเพลิงไหม้ในผลิตภัณฑ์หลาย ๆ อย่างที่ใช้มันอยู่

ในแบตเตอรี่แบบดั้งเดิมการสามารถสร้างกระแสไฟฟ้าแรงดันหลายร้อยแอมแปร์ ซึ่งเป็นปริมาณสูงหลายเท่าของกระแสไฟฟ้าที่ส่งไปยังบ้านทั่วไป อุณหภูมิสามารถเพิ่มขึ้นได้สูงถึง 700 องศาเซลเซียส แต่แบตเตอรี่ของ APB หลีกเลี่ยงสภาพความหายนะดังกล่าวโดยใช้การออกแบบสองขั้ว และช่วยให้พื้นผิวทั้งหมดของแบตเตอรี่ช่วยในการดูดซับไฟกระชากได้

Horie ยอมรับว่า APB ไม่สามารถแข่งขันกับยักษ์ใหญ่แบตเตอรี่ที่ได้รับประโยชน์จากการประหยัดต่อขนาดหลังจากการลงทุนจำนวนหลายพันล้านในการพัฒนามากว่าหลายสิบปี แทนที่จะมุ่งเป้าไปที่ภาคยานยนต์ APB จะมุ่งเน้นไปที่แบตเตอรี่ที่ใช้ในอาคารสำนักงานและโรงไฟฟ้าก่อนเป็นอันดับแรก

ตลาดดังกล่าวจะมีมูลค่ากว่าแสนล้านเหรียญ ภายในปี 2025 จะมีความต้องการแบตเตอรี่ทั่วโลกมากกว่าห้าเท่าของปีที่แล้วตามข้อมูลประมาณการของ Wood Mackenzie สหรัฐอเมริกาเพียงประเทศเดียวซึ่งรวมถึงในประเทศจีนจะเป็นแหล่งหลักในการเพิ่มความต้องการใช้พลังงานแบตเตอรี่ มีแนวโน้มที่จะเห็นการเพิ่มขึ้น 10 เท่าเป็น 7 พันล้านเหรียญสหรัฐ

Horie วัย 63 เริ่มต้นอาชีพด้วยการเป็นส่วนหนึ่งในการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในช่วงเริ่มต้น ในเดือนกุมภาพันธ์ปี 1990 ในช่วงต้นของอาชีพที่บริษัทนิสสันของเขา เขาเริ่มต้นการวิจัยการผลิตรถยนต์เป็นรถยนต์ไฟฟ้าและไฮบริด 

ในปี 2000 นิสสันได้เริ่มธุรกิจแบตเตอรี่ของตน โดยได้รับการช่วยเหลือจากบริษัทเรโนลต์  Horie ทำการจูงใจให้ Carlos Ghosn หัวหน้าคนใหม่ที่นิสสันของเขาเชื่อว่ายานพาหนะไฟฟ้ามีคุณค่า 

หลังจากการนำเสนอเป็นเวลา 28 นาที Ghosn ตื่นเต้นอย่างเห็นได้ชัดประกาศงานของ Horie ว่าเป็นการลงทุนที่สำคัญ และทำให้ โครงการ Nissan’s Leaf ของนิสสันไดกลายเป็นรถยนต์ EV ที่ขายดีที่สุดในรอบทศวรรษ

Nissan’s Leaf ที่กลายเป็นหนึ่งในรถยนต์ EV ที่ขายดีที่สุด
Nissan’s Leaf ที่กลายเป็นหนึ่งในรถยนต์ EV ที่ขายดีที่สุด

Horie คิดไอเดียเกี่ยวกับแบตเตอรี่โพลิเมอร์ทั้งหมดขณะที่ยังอยู่ที่นิสสัน แต่ไม่สามารถรับการสนับสนุนจากบริษัทเพื่อทำให้มันเป็นจริงได้ โดยในปี 2012 ในขณะที่ทำการสอนที่มหาวิทยาลัยโตเกียวเขาได้รับการติดต่อจาก บริษัทซันโยเคมิคอลอินดัสตรี จำกัด ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องของวัสดุที่ใช้ในการดูดซับ superabsorbent โดยทั้งสองได้ร่วมกันพัฒนาแบตเตอรี่ตัวแรกของโลกโดยใช้เจลโพลิเมอร์นำไฟฟ้า หลังจากนั้น ในปี 2018 Horie ได้ก่อตั้ง APB และ Sanyo Chemical ได้กลายเป็นหนึ่งในนักลงทุนรายแรก ๆ ของเขา

APB ได้รวบรวมกลุ่มลูกค้ารายแรก ๆ ซึ่งเป็น บริษัทญี่ปุ่นขนาดใหญ่ที่มีช่องทางจัดจำหน่ายและผลิตภัณฑ์มูลค่าสูง ที่มีการขายส่วนใหญ่ในต่างประเทศ Horie กล่าว เขาปฏิเสธที่จะให้รายละเอียดเพิ่มเติมและกล่าวว่า APB วางแผนที่จะประกาศแผนการต่าง ๆ ให้เร็วที่สุด

ต้องบอกว่า ตอนนี้ หลาย ๆ บริษัทยักษ์ใหญ่ ได้กำลังทำการวิจัยในผลิตภัณฑ์ในอนาคตอย่างแบตเตอรี่ ซึ่งจะกลายมาเป็นชิ้นส่วนที่สำคัญของหลากหลายผลิตภัณฑ์ที่ต้องใช้งานมันในอนาคต

แน่นอนว่า งานของ Hideaki Horie เป็นอีกหนึ่งงานวิจัย ที่น่าสนใจ และเขาก็ถือเป็นหนึ่งในกลุ่นคนยุคบุกเบิกในการวิจัยและพัฒนาแบตเตอรี่ ลิเธียมไอออนมาจนถึงปัจจุบัน และบริษัทใหม่ของเขาอย่าง APB ที่กำลังวิจัยแบตเตอรี่รูปแบบใหม่อยู่นั้น ถือเป็นอีกหนึ่งในบริษัทที่น่าจะเติบโตได้อย่างมั่นคงในอนาคต ด้วยความต้องการแบตเตอรี่ ที่สูงขึ้นหลายเท่า จากการเกิดขึ้นโดยเฉพาะ รถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้า ที่มีแบตเตอรี่เป็นชิ้นส่วนที่สำคัญนั่นเองครับ

References : https://totalbatteryconsulting.com/
https://www.bloomberg.com/quote/RNO:FP
https://www.bloomberg.com/news/articles/2020-07-08/nissan-pioneer-touts-resin-battery-that-s-90-cheaper-to-make
https://www.japantimes.co.jp/news/2020/07/09/business/tech/hideaki-horie-invents-new-battery/
https://www.mdpi.com/2032-6653/2/2/113

Tesla กับจุดเปลี่ยนครั้งสำคัญกับอนาคต Apple แห่งวงการยานยนต์

รายงานใหม่จากสำนักข่าวรอยเตอร์เผยให้เห็นว่า Telsa จะเปิดตัวแบตเตอรี่ รุ่นใหม่ ที่สามารถใช้งานได้ถึง “ล้านไมล์” เป็นการพัฒนาร่วมกันกับนักพัฒนาแบตเตอรี่จีน Amperex เทคโนโลยี จำกัด (CATL) ในประเทศจีน

สำหรับแบตเตอรี่หนึ่งล้านไมล์ ( 1.6 ล้านกิโลเมตร) จะต้องสามารถหมุนเวียนการชาร์จ อย่างมีนัยสำคัญได้มากกว่าเทคโนโลยีแบตเตอรี่ li-ion ปัจจุบัน โดยทั่วไปเทคโนโลยีในปัจจุบันนั้นแบตเตอรี่จะเริ่มลดลงหลังจากชาร์จไปประมาณ 1,000 รอบ ในขณะที่ หากทำให้แบตเตอรี่สามารถมีอายุการใช้งานนานถึงหนึ่งล้านไมล์ จะต้องสามารถหมุนเวียนการชาร์จได้ประมาณ 4,000 ครั้ง

ตามที่รายงานจาก The Driven ในเดือนกุมภาพันธ์ โดยเว็บไซต์ได้ กล่าวถึงความคิดเห็นจากแหล่งข่าวจีนที่ใกล้ชิดกับเทสลาว่า “แบตเตอรี่ใหม่ที่พัฒนาขึ้นโดยเทสลานั้นเป็นการผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีแบตเตอรี่แห้งและซูเปอร์คาปาซิเตอร์ ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่คาดว่าจะอธิบายในการประชุมเรื่องแบตเตอรี่เทสลาในเดือนเมษายน”

การรวมแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมาตรฐานกับตัวเก็บประจุพิเศษ (เป็นหนึ่งในความเชี่ยวชาญพิเศษของแบตเตอรี่ Maxwell ที่ Tesla ซื้อมาในเดือนพฤษภาคม 2019) สามารถเพิ่มระยะทางในการขับขี่ได้อย่างมาก

สิ่งที่กำลังเกิดขึ้นคือการรวมกันของแบตเตอรี่ธรรมดาและซุปเปอร์แคปในรูปแบบที่เรียกว่าแบตเตอรี่ไฮบริด สิ่งเหล่านี้มักจะมีคุณสมบัติของอุปกรณ์ทั้งสองนี้ ข้อได้เปรียบที่สำคัญก็คคือ เทสลามีการปรับปรุงความสามารถรอบด้านของอุปกรณ์เป็นอย่างมาก (ซึ่งอาจทำให้ชาร์จได้ถึง 10,000 รอบ) ซึ่งแตกต่างจากแบตเตอรี่ LIBs แบบเดิม ๆ ที่เริ่มลดระดับลงในช่วง 1000 รอบ)

ต้องบอกว่าข่าวนี้เป็นข่าวที่น่าสนใจมาก ๆ ที่ เทสลา กำลังซุ่มพัฒนาแบตเตอรี่ รุ่นใหม่ที่สามารถใช้งานได้ถึง 1.6 ล้านกิโลเมตร มันจะกลายเป็นจุดเปลี่ยนครั้งสำคัญของวงการยานยนต์โลก

เหมือนที่ในปี 2007 Apple ได้ออกผลิตภัณฑ์มือถือใหม่ออกมา ที่ทุกคนต่างค่อนขอดว่าไม่มีทางแจ้งเกิดได้ การใช้งานจอสัมผัส หรือ การที่แบตเตอรี่อยู่ได้ไม่นานนั้น คนต่างมองข้าม Apple Iphone มาในช่วงแรก แต่สุดท้ายกาลเวลามันก็ได้พิสูจน์สิ่งที่ Apple ได้ทำว่ามัน Impact ต่อวงการมือถือโลกเพียงใด

ผมมองว่า Musk ก็กำลังทำสิ่งเดียวกันกับวงการยานยนต์โลกอยู่ เขาพัฒนานวัตกรรมใหม่ ๆ ออกมา หลังจากที่วงการยานยต์โลกนั้น หยุดนิ่งในการพัฒนามานา เพราะความยิ่งใหญ่ของบริษัทยุคเก่า ไม่ว่าจะเป็น Toyota , Hoda , GM ,Ford บริษัทเหล่านี้นั้นไม่ต่างจากความยิ่งใหญ่ของ Nokia , Blackberry หรือ แม้กระทั่ง Microsoft ในวงการมือถือ

แต่ในอนาคต ทุกอย่างจะถูก Disruption โดยเฉพาะยิ่งมาเจอปัญหาการผลิตในช่วง COVID-19 ทำให้บริษัทยักษ์ใหญ่เก่า ๆ เริ่มมีปัญหามากยิ่งขึ้น และ นั่นจะกลายเป็นจุดเปลี่ยนครั้งสำคัญของ Tesla ที่จะผงาดกลายมาเป็น Apple แห่งวงการยานยนต์ได้ในอนาคตนั่นเองครับ

–> อ่าน Blog Series : ประวัติ Elon Musk

References : https://thedriven.io/2020/05/15/tesla-battery-day-update-flags-launch-of-million-mile-battery-in-china-first/ https://electrek.co/2020/05/14/tesla-new-battery-china-catl-report/

ติดตาม ด.ดล Blog เพิ่มเติมได้ที่
Fanpage :facebook.com/tharadhol.blog
Blockdit :blockdit.com/tharadhol.blog
Twitter :twitter.com/tharadhol
Instragram :instragram.com/tharadhol