แบตอมตะ? รู้จัก ‘Solid-State’ เทรนด์ปี 2027 ปลอดภัย วิ่งไกล 2 เท่า

เทคโนโลยี แบตเตอรี่โซลิดสเตต (Solid-State Battery) กำลังจะกลายเป็นหนึ่งในนวัตกรรมที่สำคัญที่สุดของอุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้า โดยมีการคาดการณ์ว่าจะเริ่มนำมาใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าที่ผลิตในเชิงพาณิชย์อย่างแพร่หลายราวปี 2027 การเปลี่ยนแปลงครั้งนี้ถือเป็นการปฏิวัติแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบดั้งเดิมอย่างสิ้นเชิง ด้วยการนำเสนอโซลูชันที่ปลอดภัยกว่า มีประสิทธิภาพสูงกว่า และสามารถวิ่งได้ไกลขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

• ความปลอดภัยสูงสุด: การเปลี่ยนอิเล็กโทรไลต์จากของเหลวไวไฟเป็นของแข็ง ช่วยลดความเสี่ยงการรั่วไหลและการลุกไหม้ได้อย่างสมบูรณ์
• ความจุพลังงานสูง: มีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่าแบตเตอรี่ปัจจุบัน 2-3 เท่า ทำให้รถยนต์ไฟฟ้าสามารถวิ่งได้ไกลขึ้น 30-100% ต่อการชาร์จหนึ่งครั้ง
• ไทม์ไลน์การเปิดตัว: ผู้ผลิตรถยนต์ชั้นนำหลายรายตั้งเป้าหมายที่จะเริ่มผลิตและเปิดตัวรถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้แบตเตอรี่โซลิดสเตตภายในปี 2027-2028
• การยอมรับในตลาด: ในช่วงแรก เทคโนโลยีนี้จะถูกจำกัดอยู่ในรถยนต์ระดับพรีเมียมเนื่องจากต้นทุนการผลิตที่สูง ก่อนจะขยายสู่ตลาดในวงกว้างเมื่อต้นทุนลดลง

ภาพรวมของเทคโนโลยี Solid-State Battery

หัวใจสำคัญของยานยนต์ไฟฟ้า (EV) คือแบตเตอรี่ ซึ่งเป็นแหล่งกักเก็บพลังงานที่กำหนดทั้งระยะทาง ความเร็วในการชาร์จ และที่สำคัญที่สุดคือความปลอดภัยของผู้ใช้งาน ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Lithium-ion) ที่ใช้อิเล็กโทรไลต์ชนิดเหลวเป็นมาตรฐานของอุตสาหกรรม แม้จะมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง แต่ก็ยังคงมีข้อจำกัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งความเสี่ยงด้านความปลอดภัยจากสารอิเล็กโทรไลต์ที่ติดไฟได้ และข้อจำกัดด้านความหนาแน่นของพลังงานที่ไม่สามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างก้าวกระโดด

ด้วยเหตุนี้ การมาถึงของเทคโนโลยี แบตเตอรี่โซลิดสเตต จึงถูกจับตามองในฐานะ “ผู้เปลี่ยนเกม” ที่จะเข้ามาแก้ไขจุดอ่อนเหล่านี้และปลดล็อกศักยภาพใหม่ๆ ให้กับวงการ EV การคาดการณ์ว่าเทคโนโลยีนี้จะพร้อมใช้งานในเชิงพาณิชย์ภายในปี 2027 ได้สร้างความตื่นตัวให้กับทั้งผู้ผลิตและผู้บริโภค เนื่องจากมันไม่ได้เป็นเพียงการปรับปรุงเล็กน้อย แต่คือการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างพื้นฐานของแบตเตอรี่ ที่จะส่งผลให้รถยนต์ไฟฟ้าในอนาคตมีความปลอดภัย วิ่งได้ไกลขึ้น และใช้งานได้สะดวกสบายกว่าที่เคยเป็นมา

แบตเตอรี่โซลิดสเตต (Solid-State Battery) คืออะไร?

แบตเตอรี่โซลิดสเตต คือแบตเตอรี่ชนิดหนึ่งที่ใช้ส่วนประกอบที่เป็นของแข็งทั้งหมด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนของอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการเคลื่อนที่ของไอออนระหว่างขั้วบวก (แคโทด) และขั้วลบ (แอโนด) ระหว่างกระบวนการชาร์จและคายประจุ การเปลี่ยนแปลงจากของเหลวมาเป็นของแข็งนี้เองที่เป็นจุดเด่นสำคัญที่สุดของเทคโนโลยี

นิยามและหลักการทำงานพื้นฐาน

หลักการทำงานของแบตเตอรี่โซลิดสเตตยังคงอาศัยการเคลื่อนที่ของลิเธียมไอออนเช่นเดียวกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไป แต่แทนที่ไอออนจะเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่เป็นของเหลวหรือเจล ซึ่งมีความเสี่ยงในการรั่วไหลและติดไฟสูง อิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่โซลิดสเตตจะทำจากวัสดุของแข็ง เช่น เซรามิก, พอลิเมอร์ หรือแก้ว ซึ่งมีคุณสมบัติในการนำไอออนได้ดีแต่ไม่นำไฟฟ้า

การใช้ของแข็งเป็นอิเล็กโทรไลต์ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความปลอดภัย แต่ยังช่วยให้สามารถออกแบบโครงสร้างภายในของเซลล์แบตเตอรี่ให้มีขนาดกะทัดรัดและมีความหนาแน่นของพลังงานสูงขึ้นได้ เนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีส่วนประกอบอื่นๆ เพื่อป้องกันการรั่วไหลหรือแยกขั้วแบตเตอรี่เหมือนในแบตเตอรี่แบบดั้งเดิม

ความแตกต่างจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดคือสถานะของอิเล็กโทรไลต์ โดยแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนปัจจุบันใช้อิเล็กโทรไลต์เหลวที่ไวไฟ ในขณะที่ Solid-State Battery ใช้อิเล็กโทรไลต์ของแข็งที่ไม่ติดไฟ การเปลี่ยนแปลงนี้ส่งผลให้เกิดข้อได้เปรียบหลายประการตามมา:

• ความปลอดภัย: ไม่มีของเหลวไวไฟ จึงไม่เกิดการรั่วไหลหรือลุกไหม้แม้แบตเตอรี่จะได้รับความเสียหายหรือถูกเจาะทะลุ
• ความทนทานต่ออุณหภูมิ: ทำงานได้ดีในสภาวะอุณหภูมิที่หลากหลาย ทั้งสูงและต่ำ โดยมีการสูญเสียพลังงานน้อยกว่า
• อายุการใช้งาน: มีแนวโน้มที่จะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า เนื่องจากโครงสร้างของแข็งช่วยลดการเสื่อมสภาพของขั้วไฟฟ้าได้ดีกว่า
• ความหนาแน่นของพลังงาน: โครงสร้างที่กะทัดรัดทำให้สามารถบรรจุพลังงานได้มากขึ้นในขนาดที่เท่ากันหรือเล็กลง

ศักยภาพที่เหนือกว่า: พลิกโฉมวงการยานยนต์ไฟฟ้า

การเปลี่ยนมาใช้เทคโนโลยีโซลิดสเตตไม่ได้เป็นเพียงการเพิ่มความปลอดภัย แต่ยังเป็นการยกระดับประสิทธิภาพของรถยนต์ไฟฟ้าในทุกมิติ ซึ่งจะช่วยขจัดข้อกังวลหลักๆ ของผู้บริโภคและเร่งให้เกิดการยอมรับ EV ในวงกว้างเร็วขึ้น

ความปลอดภัยที่ไร้กังวล

ประเด็นข่าวเกี่ยวกับไฟไหม้รถยนต์ไฟฟ้ายังคงเป็นสิ่งที่สร้างความกังวลให้ผู้บริโภคจำนวนมาก ต้นตอของปัญหามักเกิดจากอิเล็กโทรไลต์เหลวที่ติดไฟได้ง่ายเมื่อแบตเตอรี่เกิดความเสียหายหรือมีความร้อนสูงเกินไป แบตเตอรี่โซลิดสเตตจะเข้ามาแก้ปัญหานี้ที่ต้นเหตุ ด้วยอิเล็กโทรไลต์ของแข็งที่ไม่ติดไฟ ทำให้สามารถตัดความเสี่ยงการระเบิดหรือลุกไหม้ออกไปได้เกือบ 100% เพิ่มความมั่นใจให้กับผู้ขับขี่และผู้โดยสารได้อย่างมหาศาล

ระยะทางที่ไกลขึ้นอย่างก้าวกระโดด

ความหนาแน่นของพลังงานคือตัวชี้วัดว่าแบตเตอรี่สามารถเก็บพลังงานได้มากเพียงใดในน้ำหนักที่กำหนด แบตเตอรี่โซลิดสเตต มีศักยภาพที่จะทำความหนาแน่นของพลังงานได้สูงถึง 300-500 Wh/kg ซึ่งสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในปัจจุบันเกือบสองถึงสามเท่า นั่นหมายความว่า ในขนาดแบตเตอรี่ที่เท่ากัน รถยนต์ไฟฟ้าจะสามารถวิ่งได้ไกลขึ้น 30% ถึง 100% หรืออาจออกแบบให้รถมีน้ำหนักเบาลงโดยยังคงระยะทางเท่าเดิม ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวม

การชาร์จที่รวดเร็วยิ่งขึ้น

ข้อจำกัดอีกประการของแบตเตอรี่ปัจจุบันคือระยะเวลาในการชาร์จ โครงสร้างของแข็งในแบตเตอรี่โซลิดสเตตช่วยให้การเคลื่อนที่ของไอออนมีความเสถียรและรวดเร็วกว่า ทำให้สามารถรองรับการชาร์จด้วยกำลังไฟที่สูงขึ้น หรือที่เรียกว่า Super Fast Charge ได้โดยไม่เกิดความร้อนสะสมที่เป็นอันตราย ในอนาคต การชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าอาจใช้เวลาเพียง 10-15 นาที ซึ่งใกล้เคียงกับการเติมน้ำมันในรถยนต์สันดาป

กำหนดการเปิดตัวและไทม์ไลน์ของอุตสาหกรรม

แม้ว่าแนวคิดของแบตเตอรี่โซลิดสเตตจะมีมานานแล้ว แต่ความท้าทายด้านวัสดุและกระบวนการผลิตทำให้การนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ต้องใช้เวลาวิจัยและพัฒนานานหลายปี อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน ผู้ผลิตรถยนต์และแบตเตอรี่หลายรายได้ประกาศความคืบหน้าและกำหนดการที่ชัดเจนมากขึ้น

ปี 2027: จุดเริ่มต้นของการเปลี่ยนแปลง

ปี 2027 ถูกกำหนดให้เป็นหมุดหมายสำคัญที่เทคโนโลยีนี้จะเริ่มเข้าสู่ตลาดผู้บริโภค แม้จะเป็นการผลิตในปริมาณจำกัดในช่วงแรก แต่ก็ถือเป็นสัญญาณที่ชัดเจนว่าการเปลี่ยนผ่านครั้งใหญ่กำลังจะเริ่มต้นขึ้น บริษัทต่างๆ ได้ลงทุนมหาศาลในการสร้างโรงงานต้นแบบและทดสอบเทคโนโลยีนี้อย่างเข้มข้นตลอดทศวรรษที่ผ่านมา

ความเคลื่อนไหวของผู้ผลิตรายใหญ่

• BYD: ผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้ายักษ์ใหญ่จากจีน ซึ่งวิจัยเทคโนโลยีนี้มาตั้งแต่ปี 2013 ประกาศว่าจะเริ่มการผลิตแบตเตอรี่โซลิดสเตตในปริมาณจำกัดภายในปี 2027 โดยเน้นที่อิเล็กโทรไลต์ของแข็งประเภทซัลไฟด์ (Sulfide-based) ซึ่งมีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าและความเสถียรที่ยอดเยี่ยม โดยจะเริ่มใช้ในรถยนต์รุ่นพรีเมียมก่อนจะขยายสู่รุ่นทั่วไปภายในปี 2030
• Toyota: หนึ่งในผู้บุกเบิกเทคโนโลยีโซลิดสเตต มีแนวโน้มที่จะเปิดตัวรถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้แบตเตอรี่ชนิดนี้ในปี 2027 และ 2028 แม้ว่าในอดีตบริษัทจะเคยประกาศไทม์ไลน์ที่ค่อนข้างมองโลกในแง่ดีก็ตาม
• Nissan: กำลังอยู่ในระหว่างการก่อสร้างโรงงานนำร่องสำหรับผลิตแบตเตอรี่โซลิดสเตต โดยมีแผนจะเปิดตัวในเชิงพาณิชย์ภายในปี 2028
• Chery Automobile: ผู้ผลิตรถยนต์จากจีนอีกราย มีแผนจะเริ่มทำการทดสอบแบตเตอรี่โซลิดสเตตในระดับนำร่องภายในปี 2026

ความเป็นจริงและความคาดหวังของตลาด

แม้ว่าปี 2027 จะเป็นจุดเริ่มต้น แต่ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมต่างเห็นตรงกันว่าการนำแบตเตอรี่โซลิดสเตตมาใช้อย่างแพร่หลายยังคงต้องเผชิญกับความท้าทายอีกหลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านต้นทุนและการขยายกำลังการผลิต

ความท้าทายด้านการผลิตและต้นทุน

กระบวนการผลิตแบตเตอรี่โซลิดสเตตมีความซับซ้อนและต้องใช้เทคโนโลยีขั้นสูง ซึ่งทำให้ต้นทุนต่อหน่วยยังคงสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบดั้งเดิมอย่างมาก การขยายกำลังการผลิตจากระดับห้องปฏิบัติการไปสู่ระดับอุตสาหกรรม (Mass Production) จำเป็นต้องใช้เวลาและการลงทุนเพิ่มเติม

Pedro Pacheco, รองประธานของ Gartner บริษัทวิจัยและให้คำปรึกษาชั้นนำ กล่าวว่า “แม้แต่ผู้เล่นรายแรกๆ ก็น่าจะสามารถจำหน่ายแบตเตอรี่โซลิดสเตตได้ในปริมาณที่จำกัดภายในทศวรรษนี้ เนื่องจากต้นทุนที่สูงและข้อจำกัดในการเพิ่มกำลังการผลิต เราน่าจะได้เห็นผู้ผลิตรถยนต์สามารถผลิตในปริมาณที่สูงขึ้นได้จริงในช่วงต้นทศวรรษหน้าเท่านั้น”

กลุ่มเป้าหมายแรก: รถยนต์ไฟฟ้าระดับพรีเมียม

จากข้อจำกัดด้านต้นทุน ทำให้ในช่วงแรกแบตเตอรี่โซลิดสเตตจะถูกนำไปใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าระดับบนหรือกลุ่มพรีเมียมก่อน เนื่องจากผู้ซื้อในกลุ่มนี้มีความสามารถในการจ่ายสูงกว่าและให้ความสำคัญกับเทคโนโลยีและสมรรถนะที่ล้ำสมัย หลังจากนั้น เมื่อเทคโนโลยีการผลิตมีเสถียรภาพมากขึ้นและต้นทุนลดลงจากการประหยัดต่อขนาด (Economies of Scale) เทคโนโลยีนี้จะค่อยๆ ถูกนำมาใช้ในรถยนต์ระดับกลางและตลาดทั่วไปในลำดับถัดไป

แนวโน้มการเติบโตและมูลค่าตลาดในอนาคต

แม้จะมีความท้าทาย แต่มูลค่าตลาดของแบตเตอรี่โซลิดสเตตคาดว่าจะเติบโตอย่างก้าวกระโดด ข้อมูลจากการวิเคราะห์ตลาดระบุว่า ตลาดแบตเตอรี่โซลิดสเตตทั่วโลกมีมูลค่าประมาณ 1.92 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2026 และคาดว่าจะพุ่งสูงขึ้นถึง 25.2 พันล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2034 ซึ่งคิดเป็นอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี (CAGR) ที่สูงถึง 37.94% ตัวเลขเหล่านี้สะท้อนให้เห็นถึงความเชื่อมั่นของอุตสาหกรรมต่อศักยภาพของเทคโนโลยีนี้ในการเป็นมาตรฐานใหม่ของแบตเตอรี่ในอนาคต

เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง: แบตเตอรี่โซลิดสเตตแบบไฮบริด

ระหว่างการเปลี่ยนผ่านไปสู่แบตเตอรี่โซลิดสเตตเต็มรูปแบบ (100% Solid Electrolyte) ได้เกิดเทคโนโลยีที่เป็นเหมือนสะพานเชื่อมขึ้นมา นั่นคือ แบตเตอรี่โซลิดสเตตแบบไฮบริด (Hybrid Solid-Liquid Batteries) หรือบางครั้งเรียกว่า Semi-Solid-State

แบตเตอรี่ชนิดนี้มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นของแข็ง (ประมาณ 95%) แต่ยังคงมีส่วนผสมของอิเล็กโทรไลต์เหลวในปริมาณเล็กน้อย (ประมาณ 5%) เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการนำไอออนและลดความซับซ้อนในกระบวนการผลิต ข้อดีของแบตเตอรี่แบบไฮบริดคือ มีต้นทุนการผลิตที่ถูกกว่าแบบโซลิดสเตตเต็มรูปแบบ แต่ยังคงให้ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในปัจจุบันอย่างมีนัยสำคัญ และมีโปรไฟล์ความปลอดภัยที่ใกล้เคียงกับแบตเตอรี่โซลิดสเตตเต็มรูปแบบอย่างมาก ทำให้เป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับผู้ผลิตในการนำเสนอเทคโนโลยีที่ก้าวล้ำในราคาที่เข้าถึงได้ง่ายขึ้น

บทสรุปและอนาคตของยานพาหนะไฟฟ้า

แบตอมตะ? รู้จัก ‘Solid-State’ เทรนด์ปี 2027 ปลอดภัย วิ่งไกล 2 เท่า ไม่ใช่เพียงคำโฆษณา แต่เป็นภาพอนาคตของอุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้าที่กำลังจะเกิดขึ้นจริง เทคโนโลยีนี้มีศักยภาพที่จะแก้ไขปัญหาหลักของ EV ในปัจจุบันได้อย่างสมบูรณ์ ทั้งในด้านความปลอดภัย ระยะทาง และความเร็วในการชาร์จ แม้ว่าการนำมาใช้ในวงกว้างอาจต้องใช้เวลาอีกหลายปีหลังจากการเปิดตัวครั้งแรกในปี 2027 แต่ทิศทางของนวัตกรรมได้มุ่งไปสู่จุดนั้นอย่างชัดเจนแล้ว

การเปลี่ยนแปลงนี้จะส่งผลกระทบไม่เพียงต่อรถยนต์ไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังรวมถึงยานพาหนะไฟฟ้าประเภทอื่นๆ เช่น จักรยานไฟฟ้าและสกู๊ตเตอร์ไฟฟ้า ที่จะได้รับประโยชน์จากแบตเตอรี่ที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพสูงขึ้นในอนาคต ซึ่งจะทำให้การเดินทางด้วยพลังงานสะอาดเป็นเรื่องที่สะดวกและเข้าถึงได้สำหรับทุกคน

สำหรับผู้ที่สนใจในนวัตกรรมยานพาหนะไฟฟ้าและกำลังมองหาตัวเลือกที่ตอบโจทย์ไลฟ์สไตล์ในปัจจุบัน GIANT Shopping Mall คือศูนย์รวมจักรยานไฟฟ้า สกู๊ตเตอร์ไฟฟ้า และ E-bike หลากหลายประเภท ที่ออกแบบมาเพื่อตอบสนองทุกความต้องการ

สามารถเข้ามาเยี่ยมชมหรือสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่:
FACEBOOK PAGE: https://www.facebook.com/giantshoppingmall
LINE: https://line.me/R/ti/p/%40705dancc
ติดต่อ สอบถามเพิ่มเติม: คลิกที่นี่

เวลาทำการ: ทุกวัน จันทร์ – เสาร์ (เวลา 9.00 – 18.00 น.)
โทร: 061-962-2878
ที่ตั้งร้าน: 269 หมู่ 12 ถ. มิตรภาพ ตำบล เมืองเก่า อำเภอเมืองขอนแก่น ขอนแก่น 40000