แบตเตอรี่ EV ที่ดีกว่า: แบตเตอรี่เจเนอเรชันถัดไปที่ชาร์จเร็วขึ้นและไม่ร้อนเกินไป

• เขียนโดย:
• ชื่อผู้เขียน

  มองการณ์ไกลควอนตัมรัน
• November 30, 2021

ภูมิทัศน์ของการจัดเก็บพลังงานมีการเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก ด้วยการลดต้นทุนลงอย่างมากและปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน นอกจากนี้ ความก้าวหน้าของแบตเตอรี่ที่ใช้กราฟีนยังมอบประสิทธิภาพที่เหนือกว่า ชาร์จเร็วขึ้น และเพิ่มความจุในการจัดเก็บ ความก้าวหน้าเหล่านี้สามารถนำไปสู่การขนส่งที่สะอาดขึ้น การสร้างงานในภาคพลังงานสะอาด การลงทุนของรัฐบาลในโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จ และนวัตกรรมในการจัดเก็บพลังงานหมุนเวียน

บริบทแบตเตอรี่ EV ที่ดีขึ้น

ในปี 1991 แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีความจุ 1 กิโลวัตต์-ชั่วโมง (kWh) มีราคาสูงถึง 7,500 เหรียญสหรัฐ ตามข้อมูลขององค์กรวิจัย Our World in Data เพื่อให้เข้าใจในมุมมองนี้ หาก Nissan Leaf ซึ่งเป็นรถยนต์ไฟฟ้ายอดนิยมมีจำหน่ายในช่วงเวลานั้น ราคาแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียวจะอยู่ที่ 300,000 เหรียญสหรัฐ ต้นทุนที่สูงนี้เป็นอุปสรรคสำคัญต่อการนำรถยนต์ไฟฟ้า (EV) มาใช้อย่างกว้างขวางและเทคโนโลยีอื่น ๆ ที่อาศัยการจัดเก็บพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ

อย่างไรก็ตาม ภูมิทัศน์ของการกักเก็บพลังงานได้รับการออกแบบใหม่อย่างมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เนื่องมาจากความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในด้านความจุ ส่วนประกอบของแบตเตอรี่ และวิธีการผลิต ภายในปี 2018 ราคาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีความจุเท่าเดิมลดลง 97 เปอร์เซ็นต์ เหลือเพียง 181 ดอลลาร์สหรัฐฯ การลดต้นทุนลงอย่างมากทำให้เทคโนโลยีที่ใช้แบตเตอรี่เหล่านี้ เช่น รถยนต์ไฟฟ้าและระบบพลังงานหมุนเวียน เข้าถึงทางการเงินได้มากขึ้นสำหรับผู้บริโภคและธุรกิจในวงกว้าง

นอกเหนือจากการลดต้นทุนลงอย่างมากแล้ว ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนยังได้รับการปรับปรุงอย่างมากอีกด้วย ในปี 1991 แบตเตอรี่หนึ่งลิตรสามารถเก็บพลังงานได้เพียง 200 วัตต์-ชั่วโมง (Wh) อย่างไรก็ตาม ภายในปี 2016 ปริมาณแบตเตอรี่เท่ากันสามารถเก็บพลังงานได้มากกว่า 700 Wh ซึ่งมากกว่าความจุถึง XNUMX เท่า การปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานนี้ช่วยให้มีการออกแบบที่กะทัดรัดและมีประสิทธิภาพมากขึ้นในเทคโนโลยีที่หลากหลาย ตั้งแต่ยานพาหนะไฟฟ้าไปจนถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา ซึ่งช่วยผลักดันให้เกิดการยอมรับและผลกระทบของเทคโนโลยีเหล่านี้

ผลกระทบก่อกวน

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่ใช้กราฟีน ซึ่งเป็นวัสดุที่มีคาร์บอนเป็นหลัก มีศักยภาพที่จะสร้างผลกระทบระยะยาวต่อด้านต่างๆ ในระยะยาว นอกเหนือจากประสิทธิภาพและความยั่งยืนที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับลิเธียมไอออนแล้ว รถต้นแบบใหม่นี้ยังมีความสามารถในการชาร์จที่โดดเด่น โดยการทดสอบระบุว่าความเร็วในการชาร์จเร็วกว่ารุ่นลิเธียมไอออนแบบดั้งเดิมถึง 70 เท่า นอกจากนี้ยังมีความจุเพิ่มขึ้นสามเท่า ทำให้ใช้งานได้นานขึ้นและลดความจำเป็นในการชาร์จซ้ำบ่อยๆ

ข้อได้เปรียบที่สำคัญประการหนึ่งของแบตเตอรี่ที่ใช้กราฟีนนี้คือความสามารถในการทำงานโดยไม่มีขีดจำกัดแอมแปร์ ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงที่จะเกิดความร้อนสูงเกินไป วิธีนี้ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้กลไกการระบายความร้อน ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้พื้นที่ภายในแบตเตอรี่ค่อนข้างมาก การพัฒนานี้แก้ไขข้อกังวลที่สำคัญเกี่ยวกับความวิตกกังวลในระยะไกลและโครงสร้างพื้นฐานในการชาร์จ

ความก้าวหน้าครั้งนี้ดึงดูดความสนใจของบริษัทต่างๆ เช่น UniQuest และ Graphene Manufacturing Group (GMG) ในออสเตรเลีย ซึ่งกำลังสำรวจวิธีการขยายขนาดเทคโนโลยีและนำแบตเตอรี่กราฟีน-อลูมิเนียมออกสู่ตลาด ความสนใจและการลงทุนที่เพิ่มขึ้นในพื้นที่นี้เน้นย้ำถึงการเน้นที่เพิ่มมากขึ้นในการผลิตแบตเตอรี่ที่ไม่เพียงแต่มีน้ำหนักเบาและมีประสิทธิภาพ แต่ยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและรีไซเคิลได้ ในขณะที่บริษัทต่างๆ ยังคงปรับแต่งและเพิ่มประสิทธิภาพแบตเตอรี่ที่ใช้กราฟีน การใช้งานของพวกเขาอาจขยายออกไปนอกเหนือจาก EV ไปยังอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา การบินและอวกาศ และการจัดเก็บพลังงานหมุนเวียน

ผลกระทบของแบตเตอรี่ EV ที่ดีกว่า

ความหมายโดยนัยที่กว้างขึ้นของแบตเตอรี่ EV ที่ดีกว่าอาจรวมถึง:

• แบตเตอรี่ EV ขนาดเล็กกว่าที่สามารถสลับหรือชาร์จได้ในเวลาไม่กี่นาที และยังกระตุ้นการเติบโตของสถานีชาร์จ EV
• ลดจำนวนแบตเตอรี่ในหลุมฝังกลบเนื่องจากแบตเตอรี่ EV มีความทนทานมากขึ้นและสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ง่ายขึ้น
• EV มีราคาลดลงอย่างต่อเนื่องเนื่องจากจำนวนและขนาดของแบตเตอรี่ที่จำเป็นสำหรับยานพาหนะเหล่านี้ลดลง โดยทั้งหมดนี้ในขณะที่ยังคงแสดงการจัดเก็บพลังงานและประสิทธิภาพการใช้พลังงานเช่นเดียวกับเทคโนโลยีแบตเตอรี่ปี 2021
• การเปลี่ยนแปลงทางสังคมที่สำคัญไปสู่ทางเลือกการขนส่งที่สะอาดขึ้น ลดมลพิษทางอากาศ และปรับปรุงสุขภาพของประชาชน
• ความต้องการรถยนต์ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น ทำให้เกิดโอกาสในการทำงานใหม่ในด้านการผลิต การวิจัย และการพัฒนาภายในภาคส่วนพลังงานสะอาด
• รัฐบาลลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จและให้สิ่งจูงใจเพื่อเร่งการเปลี่ยนไปใช้ EV ลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล และส่งเสริมความเป็นอิสระด้านพลังงาน
• ลดปัญหาการจราจรติดขัดและมลพิษทางเสียง ยกระดับคุณภาพชีวิตของผู้อยู่อาศัย
• นวัตกรรมในการจัดเก็บพลังงานหมุนเวียน ช่วยให้สามารถบูรณาการแหล่งพลังงานที่ไม่ต่อเนื่อง เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และลม เข้ากับโครงข่ายไฟฟ้า ส่งเสริมระบบพลังงานที่ยั่งยืนและยืดหยุ่นมากขึ้น
• งานด้านการผลิตยานยนต์แบบดั้งเดิมอาจลดลง และความต้องการแรงงานที่มีทักษะในอุตสาหกรรม EV เพิ่มมากขึ้น

คำถามที่ต้องพิจารณา

• แบตเตอรี่ที่ดีกว่าจะช่วยปรับปรุงประสบการณ์การขับขี่ของคุณได้อย่างไร?
• มีเทคโนโลยีแบตเตอรี่ยุคหน้าอื่น ๆ ที่คุณคิดว่าอาจมีศักยภาพมากกว่าแบตเตอรี่กราฟีน-อลูมิเนียมหรือไม่