เรารู้กันดีว่า เมื่อมันสำเร็จ ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าของแบตเตอรี่โซลิดสเตตสามารถขจัดข้อจำกัดของแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าในปัจจุบันให้หมดสิ้นลงไปได้ แน่นนอนว่า แบตเตอรี่ solid-state ถูกพัฒนาให้มีน้ำหนักเบา ปลอดภัยจากไฟไหม้ และชาร์จได้เร็วกว่าแบตเตอรี่ลิเธี่ยมหลายเท่า แต่ solid-state battery "high-power" เพิ่งอยู่ในช่วงเริ่มต้นและยังไม่ได้ผลิตในปริมาณมาก เนื่องจากความซับซ้อนในการผลิตและต้นทุนการผลิตที่สูงลิบ ทำออกมาตอนนี้ นอกจากยังไม่มีความเสถียรคงที่แล้ว ต้นทุนของแบตฯแบบใหม่นี้จะทำให้ราคารถยนต์ไฟฟ้าพุ่งทะยานไปไกลลิบจนขายไม่ได้
Toyota พัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตตมาหลายปีแล้ว โดยวางแผนที่จะจำหน่ายรถยนต์ไฟฟ้าคันแรกที่ติดตั้งเทคโนโลยีนี้ในปี 2027 หรือ 2028 ข้อตกลงใหม่ที่ประกาศเมื่อวันพุธที่ 8 ตุลาคม ผลักดันให้สถานการณ์ดีขึ้น Toyota และ Sumimoto Metal Mining ได้บรรลุข้อตกลงการพัฒนา solid-state battery ร่วมกัน เพื่อผลิตวัสดุแคโทดสำหรับแบตเตอรี่ solid-state ในปริมาณมาก
...
Sumimoto Metal Mining วางแผนที่จะเริ่มผลิตวัสดุแคโทดในปริมาณมากโดยเร็วที่สุด ในปีงบประมาณที่จะเริ่มต้นในเดือนเมษายน 2028 Toyota เป็นหนึ่งในผู้ผลิตรถยนต์กระแสหลักที่ลงทุนพัฒนาเทคโนโลยี SSB ซึ่งเป็นก้าวสำคัญในการพัฒนารถยนต์ไฟฟ้า ศักยภาพในการลดน้ำหนัก ขนาดของชุดแบตเตอรี่ที่เล็กลงอย่างมาก พร้อมกับเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานด้วยการเก็บประจุได้มากกว่าแบตฯในปัจจุบัน แบตเตอรี่แบบ SSB มีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์ไฟฟ้าในปัจจุบันมาก สามารถวิ่งได้ไกลขึ้นมากในขณะที่ใช้พื้นที่ทางกายภาพเท่าเดิม solid-state battery จึงถือเป็นกุญแจสำคัญในการลดความสูงของรถยนต์ไฟฟ้า ให้เตี้ยกว่าเดิม วิ่งไกลขึ้น 3-4 เท่าและปลอดภัยจากปัญหาเพลิงลุกไหม้เมื่อเกิดความผิดพลาด
Toyota ประกาศแผนการผลิตเทคโนโลยี solid-state battery เมื่อเกือบ 10 ปีก่อน ล่าสุดหลังจากงาน Japan Mobility Show 2025 Toyota เชิญนักข่าวทั่วโลกเข้าไปชมแบตเตอรี่ต้นแบบ เครื่องยนต์รุ่นใหม่ และการจัดการด้านความปลอดภัยในการใช้รถยนต์ด้วยเทคโนโลยีใหม่ solid-state battery จะถูกนำไปใช้ในรถยนต์ที่ผลิตจริงในปี 2027 และจะมีระยะทางวิ่งสูงสุด 1,198 กิโลเมตร หรือ (745 ไมล์) ต่อการชาร์จไฟจนเต็ม
...
Keiji Kaita, President of Toyota's Carbon Neutral Engineering Development Center (เคอิจิ ไคตะ ประธานศูนย์พัฒนาวิศวกรรมคาร์บอนนิวทรัลของโตโยต้า) คุณลุงวิศวกรของ Toyota ให้ข้อมูลอัปเดตเกี่ยวกับโครงการที่งานโตเกียวมอเตอร์โชว์ว่า เทคโนโลยีโซลิดสเตตยังคงถือว่า "มีความสำคัญอย่างมากในอนาคต" เนื่องจากช่วยปรับปรุงการใช้งานและความทนทาน เมื่อเทียบกับชุดแบตเตอรี่แบบเดิมที่ใช้ของเหลวในปัจจุบัน
Keiji Kaita พูดคุยกับสื่อมวลชนไทย ว่า Toyota ได้"ยึดตามกำหนดการ" ที่จะนำแบตเตอรี่แบบ SSB รุ่นแรกไปใช้ในรถยนต์ที่ผลิตจริงในปี 2027 หรือ 2028 และกำลังพิจารณาที่จะนำไปติดตั้งในรถยนต์เพื่อการพาณิชย์อีกด้วย แบตเตอรี่แบบ SSB solid-state battery จะเก็บกระแสไฟฟ้าได้มากกว่าแบตเตอรี่รุ่นปัจจุบันถึงสองเท่า เพิ่มระยะทางวิ่งได้สามเท่า และมีความทนทานมากกว่าแบตฯ ลิเธี่ยมไอออนถึงสี่เท่า ซึ่งเป็นคุณสมบัติพิเศษที่จะเป็นตัวกำหนดประเภทของรถยนต์ที่ใช้แบตเตอรี่ “สำหรับแบตเตอรี่แบบโซลิดสเตต คุณสมบัติที่โดดเด่นคือกำลังสูง ขนาดกะทัดรัด และระยะทางวิ่งไกล” คุณลุง Kaita กล่าว “รถยนต์ Toyota รุ่นใหม่ ในอนาคต จะใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติเหล่านี้เพื่อการแข่งขัน”
...
จากแถลงการณ์ดังกล่าว โมเดลเปิดตัวที่น่าจะเป็นไปได้สำหรับเทคโนโลยีแบตเตอรี่ SSB solid-state battery คือซูเปอร์คาร์ Lexus ที่กำลังจะเปิดผ้าคลุมเร็วๆนี้ ซึ่งเป็นรุ่นต่อยอดจาก LFA คาดว่าจะเป็นซูเปอร์คาร์ Toyota GR เครื่องยนต์ V8 รูปทรงที่ต่ำเป็นพิเศษและคำมั่นสัญญาเรื่องสมรรถนะที่เร็วสุดขีด ทำให้ SSB solid-state battery เกิดประโยชน์อย่างสมเหตุสมผลจากประสิทธิภาพในการนำมาใช้ในระบบปลั๊กอินไฮบริด เมื่อผมยิงคำถามถึงรถยนต์อนาคตของ Toyota ที่จะใช้โซลิดสเตตเป็นรุ่นแรก Keiji Kaita ตอบเพียงว่า “ไม่ว่าจะเป็น Lexus หรือ Toyota เราจะปล่อยให้คุณจินตนาการเอาเอง”
...
ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งในการพัฒนา SSP ของ Toyota คือ SSB อาจมีต่อการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากรถยนต์ไฟฟ้า BEV “เราจะพยายามลดปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอน และกุญแจสำคัญคือการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในกระบวนการผลิตวัสดุ แต่สิ่งสำคัญที่สุดคือการผลิตแบตเตอรี่ที่มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น” Keiji Kaita กล่าว หากแบตเตอรี่ SSB สามารถใช้งานได้นานกว่าแบตเตอรี่ทั่วไปถึงสี่เท่า ในทางทฤษฎีแล้ว ปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนรวมตลอดวงจรการใช้งานน่าจะลดลงถึง 75%
Hiroki Nakajima ประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายเทคโนโลยีของ Toyota กล่าวว่า "ในทางเทคนิค" SSB สามารถผสานเข้ากับแพลตฟอร์มรถยนต์ไฟฟ้าปัจจุบันของ Toyota ได้ ซึ่งจะทำให้ระยะทางวิ่งเท่ากันในพื้นที่ติดตั้งแบตฯ ที่เล็กลงครึ่งหนึ่ง แต่เทคโนโลยีแบตฯแบบใหม่นี้มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อใช้กับสถาปัตยกรรมแพลตฟอร์มแบบใหม่ของ Toyota
สำหรับแพลตฟอร์ม TNGA ที่มีอยู่เดิมในรถยนต์กระแสหลัก Toyota กำลังพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีขนาดความหนาลดลง นั่นก็คือ ตัวแบตลิเธี่ยมแบบใหม่ จะมีความสูงต่ำลง สำหรับใช้ในรถยนต์รุ่นต่อไป โดยมีขั้วต่อที่ติดตั้งด้านข้างและวัสดุที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น ซึ่งช่วยลดความสูงโดยรวมของแบตเตอรี่ เพิ่มพื้นที่ภายในและลดความสูงผืนหลังคาของรถยนต์ไฟฟ้าในอนาคต เห็นได้ในรถยนต์ต้นแบบ Corolla ที่มีรูปทรงเพรียวบางและเตี้ย
เอาเข้าจริงๆ หาก Toyota รุ่นแรกที่ติดตั้งแบตเตอรี่โซลิดสเตตไม่ใช่รถยนต์ไฟฟ้าเต็มรูปแบบ แต่จะเป็นรถยนต์ไฮบริดแทน ซึ่งอาจทำให้รถยนต์ไฮบริดยอดนิยมของ Toyota มีระยะทางวิ่งด้วยไฟฟ้าไกล 200 กิโลเมตร และหากต้นทุนของแบตเตอรี่โซลิดสเตตยังคงสูงเกินไปสำหรับการใช้กับชุดแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าขนาดใหญ่ การหันมาใช้แบตเตอรี่ SSB ขนาดเล็กสำหรับ HEV และ PHEV ถือเป็นก้าวแรกของการเปลี่ยนแปลงที่สมเหตุผลด้านความคุ้มค่าและคุ้มต่อการลงทุน
อีกหนึ่งส่วนประกอบสำคัญของแบตเตอรี่โซลิดสเตตคือลิเธียมซัลไฟด์ เป็นอิเล็กโทรไลต์แบบโซลิด ซึ่งจะมาจากบริษัทญี่ปุ่นอีกแห่งหนึ่ง นั่นก็คือ Idemitsu Kosan หนึ่งในโรงกลั่นน้ำมันที่ใหญ่ที่สุดของประเทศ อิเล็กโทรไลต์นี้ยังมีบทบาทสำคัญในการทำให้แบตเตอรี่ SSB มีคุณสมบัติที่เหนือกว่า
ในความเป็นจริง การแข่งขันที่รุนแรงในอุตสาหกรรมยานยนต์ Toyota ไม่ใช่บริษัทรถเจ้าแรกที่เปิดตัวรถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่โซลิดสเตต อย่าลืมว่า Mercedes และ BMW กำลังทดสอบรถต้นแบบพลังงานไฟฟ้าที่ใช้แบต SSB บนถนนสาธารณะอยู่แล้ว ขณะที่ Nio นำเสนอสิ่งแบตเตอรี่กึ่งโซลิดสเตตในรุ่น ET5 และ ET7 ที่ประเทศจีน ซึ่งอ้างว่าสามารถวิ่งได้มากกว่า 1,000 กิโลเมตร
ทุกวันนี้ รถยนต์ไฟฟ้าจีนบางแบรนด์มีแบตเตอรี่แบบกึ่งโซลิดสเตตให้เลือกใช้อีกหลายแบบ แม้ว่าจะเทียบไม่ได้กับ Nio ที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงถึง 360 วัตต์ชั่วโมงต่อกิโลกรัม ส่วนต้นแบบโซลิดสเตตที่อยู่ในยานยนต์ไฟฟ้าเรือธงคันทดสอบ BMW i7 มีความหนาแน่นพลังงานสูงกว่าที่ 390 วัตต์ชั่วโมงต่อกิโลกรัม แต่เป็นเพียงรถทดสอบเท่านั้น BMW ยังไม่สามารถผลิต SSB ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ได้ในเร็วๆ นี้แน่ๆ
Keiji Kaita ประธานศูนย์พัฒนาวิศวกรรมคาร์บอนนิวทรัลของ Toyota คุณลุงวิศวกรผู้เก่งกาจกับวัยเกือบ 70 ปี กล่าวปิดท้ายว่า แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบเดิมนั้นยังมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เมื่อ Toyota หรือผู้ผลิตรายอื่นเริ่มนำแบตเตอรี่โซลิดสเตตมาใช้ในรถยนต์จริง เราจะเข้าใจได้ดีขึ้นว่าเทคโนโลยีนี้จะเป็นก้าวสำคัญอย่างที่คิดไว้หรือไม่.
อาคม รวมสุวรรณ
E-Mail chang.arcom@thairath.co.th
Facebook https://www.facebook.com/chang.arcom
https://www.facebook.com/ARCOM-CHANG-Thairath-Online-525369247505358/