ฮอนด้าวางแผนที่จะผลิตแบตเตอรี่โซลิดสเตตสำหรับยานยนต์ไฟฟ้า (EV) ที่สามารถวิ่งได้ไกลถึง 1,000 กิโลเมตรต่อการชาร์จหนึ่งครั้ง ซึ่งมากกว่าสองเท่ากลุ่มรถยนต์ไฟฟ้าในตลาดมวลชนที่มีอยู่ในปัจจุบันบริษัทได้ประกาศเมื่อเดือนที่แล้ว
หากบรรลุเป้าหมายดังกล่าว มันจะเป็นก้าวสำคัญในการเอาชนะ "ความกังวลเรื่องระยะทาง" ซึ่งเป็นอุปสรรคสำคัญในการนำรถยนต์ไฟฟ้ามาใช้ในวงกว้าง
ในเดือนพฤศจิกายน ฮอนด้าได้เปิดตัวสายการผลิตสาธิตสำหรับแบตเตอรี่โซลิดสเตตในอนาคต ซึ่งผู้ผลิตรถยนต์สัญชาติญี่ปุ่นวางแผนที่จะรวมเข้ากับรถยนต์ไฟฟ้าของตนในช่วงครึ่งหลังของทศวรรษในระดับตลาดมวลชน
“แบตเตอรี่โซลิดสเตตทั้งหมดเป็นเทคโนโลยีนวัตกรรมที่จะเข้ามาเปลี่ยนเกมในยุค EV นี้” Keiji Otsu ประธานและผู้อำนวยการตัวแทนของ Honda R&D กล่าวในคำแถลง- “การเปลี่ยนเครื่องยนต์ที่สนับสนุนความก้าวหน้าของรถยนต์จนถึงปัจจุบัน แบตเตอรี่จะเป็นปัจจัยสำคัญของการใช้พลังงานไฟฟ้า”
ที่เกี่ยวข้อง:
แบตเตอรี่โซลิดสเตตเหล่านี้คาดว่าจะมีขนาดเล็กลง 50% เบากว่า 35% และราคาถูกกว่าการก่อสร้าง 25% เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหลวที่พบใน EV ในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม อุปสรรคสำคัญในเทคโนโลยีนี้คือเซลล์โซลิดสเตตที่ฮอนด้าได้พัฒนาจนถึงปัจจุบันนั้นมีขนาดเล็กเกินกว่าจะใช้ในรถยนต์รุ่นปัจจุบันได้ เป้าหมายของโรงงานแห่งใหม่นี้คือการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเริ่มในปี 2568
ถนนที่มั่นคงข้างหน้า
แบตเตอรี่โซลิดสเตตอาศัยอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง ซึ่งเป็นสารที่ช่วยให้ไอออนไหลผ่านได้ แต่ไม่ใช่อิเล็กตรอน อิเล็กโทรไลต์ช่วยให้ไอออนที่มีประจุบวกเคลื่อนที่ระหว่างปลายทั้งสองด้านของเซลล์แบตเตอรี่ โดยมีอิเล็กโทรดบวกและลบ ได้แก่ แคโทดและแอโนดตามลำดับ ขณะที่ทำเช่นนั้น อิเล็กตรอนที่มีประจุลบจะถูกดึงจากขั้วบวกไปยังแคโทดผ่านวงจรภายนอกเพื่อสร้างประจุ แบตเตอรี่โซลิดสเตตจะแทนที่อิเล็กโทรไลต์เหลว ซึ่งโดยทั่วไปคือสารประกอบลิเธียมในเจลโพลีเมอร์หรือของเหลว ที่พบในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนด้วยวัสดุแข็ง เช่น เซรามิก เช่น ลิเธียมออร์โธซิลิเกตหรือแก้ว
ที่เกี่ยวข้อง:
แบตเตอรี่โซลิดสเตตมีความหนาแน่นพลังงานมากกว่าแบตเตอรี่ขนาดเทียบเท่าที่ใช้อิเล็กโทรไลต์เหลว นั่นเป็นเพราะว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหลวต้องใช้กราไฟท์แอโนดเพื่อจัดเก็บและควบคุมการไหลของไอออนภายในอิเล็กโทรไลต์ของแบตเตอรี่แบตเตอรี่โซลิดสเตตสามารถใช้ขั้วบวกโลหะลิเธียมบริสุทธิ์แทนได้ซึ่งมีพลังงานหนาแน่นกว่าและสามารถกักเก็บไอออนในปริมาณที่เท่ากันหรือแม้แต่พื้นที่น้อยกว่ากราไฟท์แอโนดได้
นอกจากนี้ ส่วนประกอบโซลิดสเตตไม่จำเป็นต้องมีการควบคุมอุณหภูมิอย่างระมัดระวัง เช่นเดียวกับระบบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมาตรฐาน แบตเตอรี่โซลิดสเตตยังปลอดภัยกว่า เนื่องจากสามารถทิ้งตัวทำละลาย เช่น เอทิลีนคาร์บอเนต ซึ่งโดยทั่วไปใช้สำหรับอิเล็กโทรไลต์ของเหลว ซึ่งสามารถลุกไหม้ได้หากเซลล์แบตเตอรี่เสียหาย
แม้ว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตจะไม่ใช่แบตเตอรี่ใหม่ แต่ก็ยังมีการผลิตตามขนาดและขนาดที่จำเป็นสำหรับยานพาหนะไฟฟ้า ไม่เพียงแต่จะมีราคาแพงกว่าในการผลิตมากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเท่านั้น แต่ความท้าทายทางเทคนิคยังคงขัดขวางไม่ให้มีความน่าเชื่อถือเพียงพอสำหรับ EV
ปัญหาใหญ่ที่สุดคือความเปราะบางของตัวแยกเซรามิกซึ่งใช้ป้องกันไม่ให้ขั้วบวกและแคโทดสัมผัสกันซึ่งอาจเริ่มแตกร้าวเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากการขยายตัวและหดตัวที่เกิดจากปฏิกิริยาทางเคมี หากสิ่งนี้เกิดขึ้นกับตัวคั่นซึ่งเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง อาจทำให้เกิดการลัดวงจรระหว่างอิเล็กโทรด และทำให้แบตเตอรี่ทำงานผิดปกติ
อีกประเด็นหนึ่งก็คืออิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่โซลิดสเตตทำจากโพลีเมอร์ซึ่งไม่อนุญาตให้ไอออนไหลระหว่างอิเล็กโทรดได้ง่ายเหมือนกับในอิเล็กโทรไลต์เหลว ดังนั้นจึงจำกัดประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ และเมื่อเวลาผ่านไป อิเล็กโทรดของแบตเตอรี่โซลิดสเตตที่ใช้ลิเธียมสามารถเคลือบด้วยคราบลิเธียมที่มีหนามแหลมที่เรียกว่าซึ่งสามารถเจาะอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งทำให้แบตเตอรี่ลัดวงจรได้ แม้ว่าปัญหานี้จะไม่แพร่หลายเท่ากับแบตเตอรี่ลิเธียมออนเหลวก็ตาม
ฮอนด้ายังไม่ได้เอาชนะความท้าทายเหล่านี้ทั้งหมด แต่มีแผนที่จะทำเช่นนั้นที่โรงงานแห่งใหม่ องค์ประกอบสำคัญประการหนึ่งของแผนคือการใช้เทคนิคการกดแบบม้วนที่สามารถเพิ่มความหนาแน่นของชั้นอิเล็กโทรไลต์ และปรับปรุงการสัมผัสระหว่างอิเล็กโทรไลต์กับแอโนดและแคโทด
ฮอนด้าตั้งเป้าที่จะมีแบตเตอรี่โซลิดสเตตระยะไกลในรถยนต์ภายในปี 2573 ภายในปี 2583 ฮอนด้าได้ตั้งเป้าหมายสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าที่จะมีแบตเตอรี่โซลิดสเตตระยะไกลถึง 1,249 กม.
หากฮอนด้าสามารถบรรลุเป้าหมายที่สูงส่งดังกล่าวได้ ก็จะช่วยลดความกังวลเกี่ยวกับระยะทางของ EV และอายุการใช้งานที่ยาวนาน ซึ่งอาจเร่งการสิ้นสุดของรถยนต์ที่ใช้แก๊สได้
