5 เทคโนโลยีแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าที่น่าจับตามองในทศวรรษหน้า

ยังคงมุ่งเน้นไปที่ลิเธียมไอออน: LFP ช่วยลดต้นทุน; นิกเกิลสูงช่วยเพิ่มความหนาแน่น; อิเล็กโทรดแบบแห้งและ Cell-to-Pack ช่วยลดต้นทุน; แอโนดซิลิคอนรับประกันการชาร์จภายใน 6-10 นาที โซเดียมไอออนแบบโซลิดสเตตยังคงมีปัญหาด้านการผลิต

Báo Nghệ An•05/11/2025

มีการกล่าวอ้างว่ามี "ความก้าวหน้าทางแบตเตอรี่" มากมาย แต่มีเทคโนโลยีเพียงไม่กี่อย่างเท่านั้นที่หลุดออกจากห้องทดลองและนำไปใช้ในรถยนต์ไฟฟ้า ผู้เชี่ยวชาญอย่าง Pranav Jaswani จาก IDTechEx และ Evelina Stoikou จาก BloombergNEF บอกกับ Wired ว่า การปรับปรุงเล็กๆ น้อยๆ ที่วางตำแหน่งไว้อย่างดีสามารถสร้างความแตกต่างอย่างมากได้ แต่บ่อยครั้งต้องใช้เวลาหลายปีกว่าจะเห็นผลจริง เนื่องจากข้อกำหนดด้านความปลอดภัย การตรวจสอบคุณภาพการผลิต และความเป็นไปได้ทางการเงิน

ลิเธียมไอออนยังคงเป็นกระดูกสันหลังของยุค EV

ความก้าวหน้าครั้งสำคัญจนถึงขณะนี้เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน “ลิเธียมไอออนมีการพัฒนาอย่างก้าวกระโดดแล้ว” เอเวลินา สตอยกู กล่าว ขนาดของการลงทุนและห่วงโซ่อุปทานที่มีอยู่ทำให้ยากที่บริษัทเคมีภัณฑ์อื่นๆ จะตามทันในทศวรรษหน้า ถึงกระนั้น การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบหรือกระบวนการเพียงครั้งเดียวก็สามารถเพิ่มระยะทางวิ่งได้ประมาณ 50 ไมล์ หรือลดต้นทุนการผลิตได้มากพอที่จะลดราคารถยนต์ลงได้ ปรานาฟ จัสวานี กล่าว

5 ขั้นตอนที่สามารถสร้างความแตกต่างได้จริง

LFP: ลดต้นทุน รักษาเสถียรภาพ

เหตุใดจึงสำคัญ: แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LFP) ใช้เหล็กและฟอสเฟตแทนนิกเกิลและโคบอลต์ที่มีราคาแพงและขุดได้ยาก LFP มีความเสถียรมากกว่า โดยเสื่อมสภาพช้ากว่าในหลายรอบการใช้งาน

ผลตอบแทนที่อาจได้รับ: ต้นทุนแบตเตอรี่และราคารถยนต์ที่ลดลง ซึ่งสำคัญอย่างยิ่งเมื่อรถยนต์ไฟฟ้าสามารถแข่งขันกับรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซินได้ เทคโนโลยี LFP ได้รับความนิยมในจีนแล้ว และคาดว่าจะขยายไปยังยุโรปและสหรัฐอเมริกาในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

ความท้าทาย: ความหนาแน่นของพลังงานต่ำกว่า, ระยะทางต่อชุดแบตเตอรี่น้อยกว่าตัวเลือกอื่น

นิกเกิลสูงใน NMC: มีช่วงกว้างขึ้น โคบอลต์น้อยลง

เหตุใดจึงสำคัญ: การเพิ่มปริมาณนิกเกิลในลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์จะช่วยเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานและช่วงพลังงานโดยไม่เพิ่มขนาด/น้ำหนัก นอกจากนี้ยังช่วยลดปริมาณโคบอลต์ ซึ่งเป็นโลหะที่มีราคาแพงและมีข้อถกเถียงทางจริยธรรม

ความท้าทาย: ความเสถียรลดลง ความเสี่ยงต่อการแตกร้าวหรือระเบิดสูงขึ้น จำเป็นต้องออกแบบและควบคุมอุณหภูมิที่เข้มงวดมากขึ้น ส่งผลให้ต้นทุนเพิ่มขึ้น เหมาะสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าระดับไฮเอนด์มากขึ้น

กระบวนการอิเล็กโทรดแบบแห้ง: ลดตัวทำละลายให้เหลือน้อยที่สุด เพิ่มประสิทธิภาพการผลิต

เหตุใดจึงสำคัญ: แทนที่จะผสมวัสดุกับตัวทำละลายแล้วทำให้แห้ง เทคโนโลยีอิเล็กโทรดแบบแห้งจะผสมผงแห้งก่อนการเคลือบและการเคลือบ การลดการใช้ตัวทำละลายช่วยลดความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อม สุขภาพ และความปลอดภัย การลดขั้นตอนการทำให้แห้งจะช่วยลดระยะเวลาดำเนินการ เพิ่มประสิทธิภาพ และลดพื้นที่การผลิต ซึ่งทั้งหมดนี้ช่วยลดต้นทุน

สถานะการปรับใช้: Tesla ได้สมัครที่ขั้วบวกแล้ว; LG และ Samsung SGI กำลังทดสอบสาย

ความท้าทาย: การแปรรูปผงแห้งมีความซับซ้อนทางเทคนิค ต้องมีการปรับแต่งอย่างละเอียดเพื่อรักษาเสถียรภาพของการผลิตจำนวนมาก

Cell-to-Pack: ใช้ประโยชน์จากปริมาตร เพิ่มประมาณ 80 กม.

เหตุใดจึงสำคัญ: การข้ามโมดูลและการวางเซลล์ลงในชุดแบตเตอรี่โดยตรงทำให้สามารถอัดเซลล์ได้มากขึ้นในพื้นที่เดียวกัน ปรานัฟ จัสวานี ระบุว่าเทคโนโลยีนี้สามารถเพิ่มระยะทางได้ประมาณ 80 กิโลเมตร และเพิ่มความเร็วสูงสุด พร้อมกับลดต้นทุนการผลิต ปัจจุบัน Tesla, BYD และ CATL กำลังใช้เทคโนโลยีนี้อยู่

ความท้าทาย: การควบคุมความไม่เสถียรของความร้อนและความแข็งแรงของโครงสร้างทำได้ยากยิ่งขึ้นหากไม่มีโมดูล การเปลี่ยนเซลล์ที่ชำรุดจะกลายเป็นเรื่องยุ่งยาก แม้กระทั่งต้องเปิดหรือเปลี่ยนคลัสเตอร์ทั้งหมด

ขั้วบวกซิลิกอน: พลังงานหนาแน่น ชาร์จเร็ว 6–10 นาที

เหตุใดจึงสำคัญ: การเติมซิลิคอนลงในขั้วบวกกราไฟต์จะช่วยเพิ่มความจุในการเก็บพลังงาน (ระยะการทำงานที่ไกลขึ้น) และชาร์จได้เร็วขึ้น โดยอาจใช้เวลาเพียง 6-10 นาทีในการชาร์จจนเต็ม Tesla ได้ผสมซิลิคอนบางส่วนแล้ว ขณะที่ Mercedes-Benz และ General Motors ระบุว่ากำลังใกล้เข้าสู่การผลิตจำนวนมาก

ความท้าทาย: ซิลิคอนจะขยายตัว/หดตัวเป็นวัฏจักร ทำให้เกิดแรงเค้นเชิงกลและการแตกร้าว ซึ่งทำให้ความจุลดลงเมื่อเวลาผ่านไป ปัจจุบันพบปัญหานี้ในแบตเตอรี่ขนาดเล็ก เช่น แบตเตอรี่ในโทรศัพท์หรือรถจักรยานยนต์

เทคโนโลยี	ประโยชน์หลัก	ท้าทาย	สถานะ
แอลเอฟพี	ต้นทุนต่ำ เสถียร เสื่อมสภาพช้า	ความหนาแน่นพลังงานต่ำ	ได้รับความนิยมในจีน คาดว่าจะเพิ่มขึ้นในสหภาพยุโรป/สหรัฐอเมริกา
นิกเกิลสูง (NMC)	เพิ่มความหนาแน่น ลดโคบอลต์	ความเสถียรน้อยกว่า ต้นทุนการควบคุมอุณหภูมิสูง	เหมาะสำหรับรถยนต์ระดับไฮเอนด์
อิเล็กโทรดแห้ง	ลดตัวทำละลาย เพิ่มประสิทธิภาพ ลดต้นทุน	ความท้าทายทางเทคนิคในการจัดการผงแห้ง	เทสลา (แอโนด); LG, Samsung SGI ทดสอบแล้ว
เซลล์ถึงแพ็ค	เพิ่มระยะทาง ~80 กม. ลดต้นทุน	ควบคุมความร้อนยากต่อการซ่อมแซม	แอปพลิเคชัน Tesla, BYD, CATL
ขั้วบวกซิลิกอน	ระยะไกลขึ้น ชาร์จเร็ว 6–10 นาที	การขยายตัวทำให้เกิดการแตกร้าวและสูญเสียความจุ	กำลังเข้าใกล้การผลิตจำนวนมาก

เทคโนโลยีที่มีแนวโน้มดีแต่ยังห่างไกลจากตลาด

โซเดียมไอออน : หาได้ง่าย ราคาถูก ทนความร้อน

เหตุใดจึงสำคัญ: โซเดียมมีราคาถูก มีปริมาณมาก และแปรรูปได้ง่ายกว่าลิเธียม ซึ่งช่วยลดต้นทุนห่วงโซ่อุปทาน แบตเตอรี่โซเดียมไอออนดูเหมือนจะมีเสถียรภาพมากกว่าและทำงานได้ดีในอุณหภูมิที่รุนแรง CATL ระบุว่าจะเริ่มการผลิตจำนวนมากในปีหน้า และแบตเตอรี่เหล่านี้อาจมีส่วนแบ่งตลาดรถยนต์ นั่งส่วนบุคคล ของจีนสูงถึง 40%

ความท้าทาย: ไอออนโซเดียมมีน้ำหนักมากกว่า มีความหนาแน่นของพลังงานต่ำกว่า และเหมาะกับการจัดเก็บแบบคงที่มากกว่า เทคโนโลยีนี้ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น มีซัพพลายเออร์น้อยและมีกระบวนการที่ผ่านการพิสูจน์แล้วน้อย

แบตเตอรี่โซลิดสเตต: ความหนาแน่นสูง ปลอดภัยกว่าแต่ผลิตยาก

เหตุใดจึงสำคัญ: การเปลี่ยนอิเล็กโทรไลต์แบบของเหลว/เจลเป็นแบบของแข็งให้ความหนาแน่นสูงกว่า ชาร์จได้เร็วกว่า อายุการใช้งานยาวนานกว่า และลดความเสี่ยงต่อการรั่วไหล โตโยต้าระบุว่าจะเปิดตัวรถยนต์ที่ใช้แบตเตอรี่แบบโซลิดสเตตในปี 2027 หรือ 2028 BloombergNEF คาดการณ์ว่าภายในปี 2035 แบตเตอรี่แบบโซลิดสเตตจะมีสัดส่วน 10% ของการผลิตรถยนต์ไฟฟ้าและแบตเตอรี่สำรอง

ความท้าทาย: อิเล็กโทรไลต์ของแข็งบางชนิดมีประสิทธิภาพไม่ดีที่อุณหภูมิต่ำ การผลิตต้องใช้อุปกรณ์ใหม่ ชั้นอิเล็กโทรไลต์ที่ปราศจากข้อบกพร่องสร้างได้ยาก ขาดฉันทามติของอุตสาหกรรมในการเลือกอิเล็กโทรไลต์ ทำให้ห่วงโซ่อุปทานยากลำบาก

ความคิดที่น่าทึ่งแต่ยากที่จะเผยแพร่

การชาร์จแบบไร้สาย: สะดวกสบายสูงสุด ประหยัดค่าใช้จ่าย

เหตุใดจึงสำคัญ: ผู้ผลิตบางรายกล่าวว่าการจอดรถและชาร์จไฟแบบไม่ต้องเสียบปลั๊กจะเป็นสิ่งที่จะเริ่มมีให้ใช้ในเร็วๆ นี้ ขณะที่ Porsche กำลังจัดแสดงต้นแบบพร้อมแผนที่จะเปิดตัวเวอร์ชันเชิงพาณิชย์ในปีหน้า

ความท้าทาย: ปรานัฟ จัสวานี กล่าวว่า ปัจจุบันการชาร์จแบบมีสายมีประสิทธิภาพมากขึ้นและมีต้นทุนการติดตั้งที่ถูกกว่ามาก การชาร์จแบบไร้สายอาจปรากฏขึ้นในบางกรณี เช่น การชาร์จบนรถโดยสารประจำทางขณะจอดอยู่บนท่าจอด แต่ไม่น่าจะกลายเป็นตัวเลือกหลัก

สรุป: ความคาดหวังมีมูลเหตุ แต่การวิวัฒนาการต้องใช้เวลา

เทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่มีแนวโน้มมากที่สุดในปัจจุบันส่วนใหญ่เป็นการปรับปรุงประสิทธิภาพภายในระบบลิเธียมไอออน ได้แก่ การใช้ LFP เพื่อลดต้นทุน การใช้นิกเกิลสูงเพื่อเพิ่มความหนาแน่น การใช้อิเล็กโทรดแบบแห้งและ Cell-to-Pack เพื่อลดต้นทุนการผลิต และการใช้ซิลิคอนแอโนดเพื่อเพิ่มความเร็วในการชาร์จ ขณะเดียวกัน โซเดียมไอออนและโซลิดสเตตมีศักยภาพในระยะยาว แต่ยังมีอุปสรรคในการผลิตมากมาย ดังที่ผู้เชี่ยวชาญเน้นย้ำว่า แม้แต่การเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ อาจใช้เวลานานถึง 10 ปีจึงจะปรากฏในรถยนต์ไฟฟ้า และมีเพียงการปรับปรุงที่ผ่านมาตรฐานความปลอดภัยและคำนึงถึง เศรษฐกิจ เท่านั้นที่จะมีโอกาสเข้าสู่ตลาด

ที่มา: https://baonghean.vn/5-cong-nghe-pin-xe-dien-dang-ky-vong-trong-thap-ky-toi-10310384.html