CATL เปิดตัว "แบตเตอรี่โซเดียมไอออนรุ่นแรก" สู่การใช้งานระบบแบตเตอรี่ลิเธียม-โซเดียมที่หลากหลายยิ่งขึ้น

อัปเดตล่าสุด 30 ก.ค. 2564

แบตเตอรี่โซเดียมไอออนหรือ แพ็คแบตเตอรี่ AB รุ่นแรกของ CATL ได้เปิดตัวสู่ตลาดสำหรับการใช้พลังงานสะอาดและระบบการคมนาคมด้วยยานยนต์ไฟฟ้า

นับเป็นอีกความสำเร็จครั้งสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีนวัตกรรมในเชิงอุตสาหกรรม เมื่อบริษัท Contemporary Amperex Technology (CATL) จัดงาน “Tech Zone” งานเปิดตัวผลิตภัณฑ์ออนไลน์เป็นครั้งแรกเมื่อวันที่ 29 กรกฎาคม ในงานดังกล่าว ดร. Robin Zeng ประธานบริษัท CATL ได้เปิดตัวผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่โซเดียมไอออนรุ่นแรกของบริษัท พร้อมด้วยโซลูชันแพ็คแบตเตอรี่ AB ซึ่งสามารถรวมเซลล์โซเดียมไอออนกับเซลล์ลิเธียมไอออนได้ในแพ็คเดียวกัน แบตเตอรี่โซเดียมไอออน ถือเป็นอีกความสำเร็จที่สำคัญของ CATL ในการพัฒนาด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับพื้นฐาน และจะเป็นโซลูชันใหม่สำหรับการใช้พลังงานสะอาดและระบบการคมนาคมด้วยยานยนต์ไฟฟ้า จึงจะช่วยส่งเสริมการบรรลุเป้าหมายความเป็นกลางทางคาร์บอนได้อย่างรวดเร็ว

CATL แบตเตอรี่โซเดียมไอออนรุ่นแรก

ก้าวข้ามข้อจำกัดในการพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่โซเดียมไอออน

ขณะที่ความเป็นกลางทางคาร์บอน (carbon neutrality) ได้กลายเป็นเป้าหมายร่วมกันระดับโลก อุตสาหกรรมพลังงานใหม่ได้เข้าสู่ช่วงการพัฒนาที่ซับซ้อนและหลากหลาย ตลาดที่มีการแบ่งส่วนมากขึ้นเรื่อย ๆ ได้เพิ่มความต้องการแบตเตอรี่ที่หลากหลาย ในขณะเดียวกัน การวิจัยและพัฒนาทั่วโลกเกี่ยวกับวัสดุพื้นฐานสำหรับแบตเตอรี่ก็เป็นไปอย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น ซึ่งช่วยเพิ่มโอกาสการพัฒนาแบตเตอรี่โซเดียมไอออนเชิงอุตสาหกรรมในทั้งสองทิศทาง

แบตเตอรี่โซเดียมไอออนนี้มีหลักการทำงานคล้ายกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน คือโซเดียมไอออนเคลื่อนที่ระหว่างแคโธดและแอโนดเช่นเดียวกัน อย่างไรก็ตาม เมื่อเทียบกับลิเธียมไอออน โซเดียมไอออนมีขนาดที่ใหญ่กว่าและมีความต้องการที่สูงกว่าในด้านเสถียรภาพเชิงโครงสร้างและคุณสมบัติทางจลน์ของวัสดุ ซึ่งเป็นข้อจำกัดของการพัฒนาแบตเตอรี่โซเดียมไอออนเชิงอุตสาหกรรม

CATL มุ่งวิจัยและพัฒนาวัสดุอิเล็กโทรดสำหรับแบตเตอรี่โซเดียมไอออนมาเป็นเวลาหลายปี ในแง่ของวัสดุแคโธด CATL ได้ใช้วัสดุ Prussian white ซึ่งมีค่าความจุต่อน้ำหนักที่สูงกว่าและมีการปรับเปลี่ยนโครงสร้างที่เทอะทะของวัสดุด้วยการจัดเรียงอิเล็กตรอนใหม่ จึงช่วยแก้ปัญหาที่พบได้ทั่วโลกเกี่ยวกับความจุที่ลดลงอย่างรวดเร็วในวงจรชีวิตของวัสดุ ในแง่ของวัสดุแอโนด CATL ได้พัฒนาวัสดุคาร์บอนแข็งที่มีโครงสร้างพิเศษเป็นลักษณะรูพรุน ซึ่งเอื้อต่อการกักเก็บที่เหลือเฟือและการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของโซเดียมไอออน ตลอดจนสมรรถนะการกักเก็บพลังงานต่อรอบชาร์จที่ยอดเยี่ยม

จากการพัฒนานวัตกรรมต่าง ๆ ในระบบเคมี แบตเตอรี่โซเดียมไอออนรุ่นแรกของ CATL นี้มีข้อได้เปรียบในด้านความหนาแน่นของพลังงานที่สูง สมรรถนะการชาร์จไฟที่รวดเร็ว เสถียรภาพทางความร้อนที่ยอดเยี่ยม สมรรถนะในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิต่ำที่ดีมาก ประสิทธิภาพการบูรณาการสูง และอื่น ๆ เซลล์แบตเตอรี่โซเดียมไอออนของ CATL มีความหนาแน่นของพลังงานสูงสุด 160Wh/kg แบตเตอรี่สามารถชาร์จได้ 80% ของสถานะการประจุ (SOC) ใน 15 นาทีที่อุณหภูมิห้อง นอกจากนี้ ในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิต่ำที่ -20 องศาเซลเซียส แบตเตอรี่โซเดียมไอออนมีอัตราการกักเก็บพลังงานกว่า 90% และมีประสิทธิภาพการบูรณาการระบบสูงสุดกว่า 80% เสถียรภาพทางความร้อนของแบตเตอรี่โซเดียมไอออนนี้สูงกว่าค่าตามข้อกำหนดความปลอดภัยของประเทศต่าง ๆ สำหรับแบตเตอรี่รถยก แบตเตอรี่โซเดียมไอออนรุ่นแรกนี้สามารถใช้ได้ในการคมนาคมด้วยยานยนต์ไฟฟ้าหลากหลายรูปแบบ โดยเฉพาะในภูมิภาคที่มีอุณหภูมิต่ำมากซึ่งจะยิ่งเห็นข้อได้เปรียบของแบตเตอรี่รุ่นนี้อย่างชัดเจน นอกจากนี้ แบตเตอรี่รุ่นนี้ยังมีความยืดหยุ่นในการปรับให้เข้ากับความต้องการการใช้งานในทุกสถานการณ์การกักเก็บพลังงาน

ระบบนวัตกรรมสี่มิติเพื่อสนับสนุนการพัฒนาเชิงกลยุทธ์สามทิศทาง

CATL มุ่งมั่นในการเป็นบริษัทเทคโนโลยีเชิงนวัตกรรมชั้นนำระดับโลก และมีวิสัยทัศน์ในการร่วมพัฒนาพลังงานสีเขียวสำหรับมนุษยชาติมาโดยตลอด เพื่อบรรลุเป้าหมายดังกล่าว CATL มุ่งดำเนินการตามการพัฒนาเชิงกลยุทธ์สามทิศทาง การพัฒนาในทิศทางแรกได้แก่การมุ่งแทนที่พลังงานฟอสซิลแบบอยู่กับที่ด้วยการสร้างและการกักเก็บพลังงานหมุนเวียน ทิศทางที่สองได้แก่การแทนที่พลังงานฟอสซิลแบบเคลื่อนที่ด้วยการใช้แบตเตอรี่ยานยนต์ไฟฟ้าเพื่อเร่งการพัฒนายานยนต์ไฟฟ้า ทิศทางที่สามได้แก่การส่งเสริมนวัตกรรมการบูรณาการการใช้งานในตลาด โดยใช้ระบบไฟฟ้าและนวัตกรรมอัจฉริยะเร่งการขับเคลื่อนการใช้งานพลังงานใหม่ในด้านต่าง ๆ ทั้งนี้ เพื่อสนับสนุนการพัฒนาอย่างยั่งยืนในทั้งสามทิศทางนี้ CATL ได้พัฒนาระบบนวัตกรรมสี่มิติ ประกอบด้วย ระบบเคมี ระบบโครงสร้าง ระบบการผลิต และโมเดลธุรกิจ โดยมีจุดประสงค์เพื่อสร้างสมรรถนะการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วจากการวิจัยในระดับพื้นฐานสู่การใช้งานเชิงอุตสาหกรรม ก่อนไปสู่การใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์ในระดับใหญ่

การวิจัยขั้นพื้นฐานเกี่ยวกับวัสดุและระบบเคมีมีความสำคัญอย่างยิ่ง ในแง่นี้ ดร. Robin Zeng ประธานบริษัท CATL กล่าวว่าบางคนเชื่อว่าระบบเคมีสำหรับแบตเตอรี่ไม่สามารถมีความสำเร็จที่สำคัญนอกเหนือไปกว่าเดิมได้อีกแล้ว และเชื่อว่าเฉพาะระบบโครงสร้างเชิงกายภาพเท่านั้นที่จะมีการพัฒนาได้ แต่เราเชื่อว่าโลกของไฟฟ้าเคมีก็เหมือน Energy Cube ที่ยังมีอีกหลายสิ่งที่ยังไม่มีใครรู้จักและรอให้เราค้นพบ เราไม่เคยย่อท้อในการสำรวจความน่าพิศวงของโลกแห่งไฟฟ้าเคมี ด้วยการใช้แพลตฟอร์มการคำนวณและเทคโนโลยีการจำลองสมรรถนะสูง ประกอบกับความเข้าใจอย่างลึกซึ้งของเราในเชิงหลักการร่วมกับการใช้อัลกอริทึมและสมรรถนะด้านคอมพิวเตอร์ที่ก้าวหน้า เราได้ศึกษาแนวทางการพัฒนาระบบเคมีที่เหมาะสมกับแบตเตอรี่โซเดียมไอออนที่สุด ซึ่งช่วยนำไปสู่การพัฒนาเชิงอุตสาหกรรมได้อย่างรวดเร็ว ตลอดจนการมีวิวัฒนาการอย่างต่อเนื่อง ในการนี้ เราได้ตั้งเป้าหมายการพัฒนาความหนาแน่นของพลังงานในแบตเตอรี่โซเดียมไอออนรุ่นต่อไปไว้ที่สูงกว่า 200Wh/kg

ในแง่ของการพัฒนานวัตกรรมระบบแบตเตอรี่ CATL ได้บรรลุความสำเร็จสำคัญอีกประการในการบูรณาการระบบแบตเตอรี่และได้พัฒนาโซลูชันระบบแบตเตอรี่ AB ซึ่งคือ การผสมและจับคู่แบตเตอรี่โซเดียมไอออนกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในสัดส่วนที่เหมาะสมและบูรณาการเข้าด้วยกันเป็นระบบแบตเตอรี่เดียว อีกทั้งยังควบคุมระบบแบตเตอรี่ที่แตกต่างกันด้วยอัลกอริทึมความแม่นยำ BMS โซลูชันระบบแบตเตอรี่ AB นี้ช่วยชดเชยการขาดแคลนความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่โซเดียมไอออนในปัจจุบัน และยังช่วยเพิ่มข้อได้เปรียบในด้านสมรรถนะที่สูงในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิต่ำ ระบบโครงสร้างเชิงนวัตกรรมนี้ช่วยขยายความครอบคลุมในการใช้ระบบแบตเตอรี่ลิเธียม-โซเดียมในสถานการณ์ต่าง ๆ ที่หลากหลาย

การใช้งานหลากหลายมิติเพื่อส่งเสริมการพัฒนาเชิงอุตสาหกรรมของแบตเตอรี่โซเดียมไอออน

ภายในงานเปิดตัวดังกล่าว ดร. Qisen Huang รองคณบดีของสถาบันวิจัย CATL Research Institute ระบุว่า รูปแบบการผลิตแบตเตอรี่โซเดียมไอออนสอดรับกันเป็นอย่างดีกับอุปกรณ์และกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน และสามารถสลับไลน์การผลิตได้อย่างรวดเร็วเพื่อให้เกิดสมรรถนะการผลิตที่สูง ขณะนี้ CATL ได้เริ่มการดำเนินการเชิงอุตสาหกรรมสำหรับแบตเตอรี่โซเดียมไอออน และวางแผนจะตั้งห่วงโซ่การผลิตพื้นฐานภายในปี 2566 ในการนี้ CATL ได้ชักชวนทั้งซัพพลายเออร์ในระดับต้นน้ำ ลูกค้าในระดับปลายน้ำ ตลอดจนสถาบันวิจัยต่าง ๆ ให้ร่วมกันส่งเสริมการพัฒนาแบตเตอรี่โซเดียมไอออน

ดร. Robin Zeng เปิดเผยว่า เป้าหมายความเป็นกลางทางคาร์บอนได้ก่อให้เกิดความต้องการแบตเตอรี่ในระดับเทราวัตต์ชั่วโมง (TWh) และได้ส่งเสริมการมุ่งพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานใหม่ ความต้องการในการใช้งานที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องได้นำไปสู่โอกาสในการแสดงสมรรถนะของเทคโนโลยีต่าง ๆ นอกจากนี้แนวทางเชิงเทคนิคที่หลากหลายยังจะช่วยให้เกิดเสถียรภาพในการพัฒนาของอุตสาหกรรมในระยะยาว

CATL แบตเตอรี่โซเดียมไอออนรุ่นแรก