กราฟีนเตรียมก่อกวนตลาดแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า

กราฟีนมีแนวโน้มที่จะเข้ามาเปลี่ยนแปลงตลาดแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า (EV) ภายในกลางทศวรรษ 2030 ตามข้อมูลจากแพลตฟอร์มวิเคราะห์ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ใหม่ ซึ่งคาดการณ์ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีโดยอ้างอิงจากข้อมูลสิทธิบัตรระดับโลก

การเปลี่ยนผ่านสู่ระบบขนส่งด้วยไฟฟ้าทั่วโลกกำลังดำเนินไปอย่างรวดเร็ว การค้นหาแบตเตอรี่ EV ที่สมบูรณ์แบบ ซึ่งให้สมดุลที่เหมาะสมระหว่างต้นทุน ความหนาแน่นของพลังงาน ความปลอดภัย และความยั่งยืนของสิ่งแวดล้อม จึงกลายเป็นเรื่องสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ มีแบตเตอรี่เคมีประมาณสิบชนิดที่กำลังแข่งขันกันเพื่อครองตลาด คำถามที่มีมูลค่าถึงล้านล้านดอลลาร์ก็คือ แบตเตอรี่แบบลิเธียมแบบดั้งเดิมน่าจะยังคงครองตลาดได้อย่างน้อยในระยะใกล้ โดยแบตเตอรี่แบบโซเดียมจะเป็นทางเลือกที่ราคาถูกและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับการใช้งานบางประเภท ตามการวิจัยใหม่ของ Focus ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มวิเคราะห์ AI ที่ทำนายความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีโดยอิงจากข้อมูลสิทธิบัตรระดับโลก อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่แบบกราฟีนและไอออนคู่ที่เพิ่งเกิดขึ้นใหม่น่าจะเข้ามาสร้างความปั่นป่วนให้กับตลาดในสักวันหนึ่ง

ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าแบตเตอรี่กราฟีนโดยเฉพาะจะปรากฏตัวขึ้นในช่วงต้นถึงกลางปี ​​2030 เพื่อท้าทายแบตเตอรี่ลิเธียมสำหรับ EV Crown เนื่องจากราคาการผลิตกราฟีนลดลงอย่างรวดเร็ว การพัฒนานี้ไม่เพียงแต่จะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของ EV เท่านั้น แต่ยังช่วยให้บรรลุเป้าหมายด้านประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการลดคาร์บอนอีกด้วย “หากมีเทคโนโลยีแบตเตอรี่หนึ่งอย่างที่ควรจับตามอง นั่นก็คือกราฟีน” Jard van Ingen ซีอีโอและผู้ก่อตั้งร่วมของ Focus กล่าว

พวกเด็กแอบอ้าง

Focus วิเคราะห์สถานะปัจจุบันของเคมีของแบตเตอรี่ EV และคาดการณ์ว่าเคมีใดที่คาดว่าจะเข้ามามีบทบาทในปีต่อๆ ไป โดยใช้แนวทางที่ได้รับแรงบันดาลใจจากการวิจัยของสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ แพลตฟอร์ม Focus ประมวลผลข้อมูลสิทธิบัตรทั่วโลกในปริมาณมากแบบเรียลไทม์โดยใช้ AI สามประเภท ได้แก่ โมเดลภาษาขนาดใหญ่ที่ดำเนินการวิจัยอย่างต่อเนื่องในคลังข้อมูลสิทธิบัตรทั่วโลกเพื่อการค้นหาเทคโนโลยี การให้คะแนน และการเปรียบเทียบ การค้นหาเวกเตอร์ให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับนวัตกรรมและเทคโนโลยีระดับโลก และการถดถอยแบบหลายตัวแปรให้การวิเคราะห์เชิงทำนายโดยระบุความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลและผลลัพธ์ในโลกแห่งความเป็นจริง Focus คำนวณ 'ระดับความพร้อมของเทคโนโลยี' สำหรับความครบถ้วนของเทคโนโลยีแบตเตอรี่และ 'อัตราการปรับปรุงเทคโนโลยี' เพื่อวัดการเพิ่มขึ้นของประสิทธิภาพต่อดอลลาร์ต่อปีของเคมีแบตเตอรี่ที่แตกต่างกัน

Kacper Gorski หัวหน้าฝ่ายปฏิบัติการของ Focus กล่าวว่า “โดยพื้นฐานแล้ว สำหรับรถยนต์ไฟฟ้า สิ่งสำคัญคือการค้นหาจุดที่ลงตัวระหว่างความหนาแน่นของพลังงาน ความปลอดภัย ต้นทุน และความยั่งยืน” “สารเคมีแต่ละชนิดต่างก็มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว และการพัฒนาสารเคมีเหล่านี้จะกำหนดอนาคตของยานยนต์ไฟฟ้า คำถามสำคัญก็คือ อะไรคือสิ่งที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วและอะไรคือสิ่งที่ได้รับการโฆษณาเกินจริง”

Focus พบว่าเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่ใช้ลิเธียมทั้งหมดกำลังพัฒนาด้วยความเร็วที่ใกล้เคียงกัน สารเคมีหลักในปัจจุบัน ได้แก่ ลิเธียม-นิกเกิล-แมงกานีส-โคบอลต์ และลิเธียม-เหล็ก-ฟอสเฟต กำลังพัฒนาปีต่อปี (YoY) ในอัตรา 30% และ 36% ตามลำดับ แบตเตอรี่ลิเธียมซัลเฟอร์กำลังพัฒนา 30% เมื่อเทียบกับปีที่แล้ว และซิลิกอนแอโนด 32% ซึ่งหมายความว่าทั้งสองเทคโนโลยีนี้ไม่น่าจะเข้ามารบกวนตลาดได้ เทคโนโลยีที่ปฏิวัติวงการอย่างแท้จริงมีความเร็วในการพัฒนาที่สูงกว่าคู่แข่งอย่างมีนัยสำคัญและสม่ำเสมอ ในทำนองเดียวกัน แม้ว่าจะมีการเขียนเกี่ยวกับศักยภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตไว้มากมาย แต่ Focus พบว่าเทคโนโลยีนี้กำลังพัฒนาในอัตราเพียง 31% เมื่อเทียบกับปีที่แล้ว ซึ่งหมายความว่าเทคโนโลยีนี้ไม่น่าจะเข้ามารบกวนตลาดได้เช่นกัน

แบตเตอรี่โซเดียมที่ได้รับความนิยมเช่นกัน ซึ่งมีอัตราการปรับปรุง 33% ถือว่าอยู่ในเกณฑ์ผิดพลาดของการวัดของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอรอน-ฟอสเฟต Van Ingen อธิบายว่าแบตเตอรี่โซเดียมมีความหนาแน่นของพลังงานค่อนข้างต่ำ ซึ่งจำกัดระยะทางที่สามารถมอบให้กับ EV โดยไม่ทำให้รถมีน้ำหนักเพิ่มขึ้นมากเกินไป อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่โซเดียมจะเหมาะกับการจัดเก็บแบบคงที่ ซึ่งน้ำหนักไม่ใช่ปัจจัยจำกัด “ดังนั้น หากคุณต้องการแบตเตอรี่ราคาถูกสำหรับความต้องการใช้ไฟฟ้าในระบบไฟฟ้า แบตเตอรี่โซเดียมจึงเหมาะสมอย่างยิ่ง” เขากล่าว “แบตเตอรี่โซเดียมสามารถใช้งานได้กับ EV ระดับล่าง – ราคาถูกมาก ผลิตจำนวนมาก – ยานยนต์ที่ออกแบบมาสำหรับระยะทางสั้น เทคโนโลยีนี้ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็ว แต่จะไม่เข้ามารบกวนตลาดอย่างสมบูรณ์”

แบตเตอรี่แมกนีเซียม-ซัลเฟอร์มีการพัฒนาที่ดีขึ้น 24.4% เมื่อเทียบกับปีที่แล้ว แบตเตอรี่แมกนีเซียม-ไอออนมีการพัฒนาที่ดีขึ้น 26% แบตเตอรี่นาโนไวร์มีการพัฒนาที่ดีขึ้น 35% และแบตเตอรี่โพแทสเซียม-ไอออนมีการพัฒนาที่ดีขึ้น 36% อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่เหล่านี้ล้วนแต่ไม่สามารถเทียบได้กับแบตเตอรี่กราฟีนที่มีการพัฒนาที่ดีขึ้นถึง 48.8% เมื่อเทียบกับปีที่แล้ว หรือแบตเตอรี่ไอออนคู่ที่มีการพัฒนาที่ดีขึ้น 48.5% เมื่อเทียบกับปีที่แล้ว “เนื่องจากแบตเตอรี่กราฟีนและไอออนคู่มีการพัฒนาที่ดีขึ้นอย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอมากกว่าแบตเตอรี่เคมีอื่นๆ จึงถือได้ว่าแบตเตอรี่เหล่านี้ปฏิวัติวงการ” แวน อิงเกนกล่าว

อย่างไรก็ตาม เมื่อต้องแข่งขันกันระหว่างเคมีทั้งสองประเภท Focus เชื่อว่าแบตเตอรี่กราฟีนมีศักยภาพสูงกว่า เนื่องจากการวิจัยมีการพัฒนามากขึ้น และองค์ประกอบนี้แพร่หลายมากขึ้น เทคโนโลยีนี้ช่วยยกระดับประสิทธิภาพของรถยนต์ไฟฟ้าได้อย่างมาก โดยให้คำมั่นสัญญาว่าจะมีความหนาแน่นของพลังงานสูง มีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น (จำนวนรอบการชาร์จและปล่อยประจุที่แบตเตอรี่สามารถทำได้ก่อนจะสูญเสียประสิทธิภาพ) และชาร์จได้เร็ว ข้อเสียหลักในปัจจุบันคือต้นทุนที่สูงเกินไป ซึ่งเกิดจากราคาที่แพงจนน่าตกใจของการผลิตกราฟีน

“กราฟีนเป็นวัสดุพื้นฐานที่ได้มาจากแหล่งคาร์บอน” แวน อิงเกนกล่าว “วัสดุพื้นฐานมีอยู่มากมาย มีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่ง แต่การจะเปลี่ยนกราฟีนให้เป็นกราฟีนนั้นยังมีข้อจำกัด วิธีการผลิตในปัจจุบันมีราคาแพงเกินไป”

แบตเตอรี่กราฟีน ตัวทำลายล้างที่แท้จริง

หากต้องการให้แบตเตอรี่กราฟีนเข้ามามีบทบาทในตลาดรถยนต์ไฟฟ้า ต้นทุนการผลิตกราฟีนจะต้องลดลงอย่างมาก ปัจจุบันกราฟีนผลิตได้ในราคาประมาณ 200,000 ดอลลาร์ต่อตัน หรือ 200 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัม (กก.) เป็นเรื่องยากที่จะคาดเดาว่าจะต้องผลิตได้ราคาถูกเพียงใดก่อนที่ผู้ผลิตจะเริ่มใช้กราฟีนในแบตเตอรี่ แต่ Focus เชื่อว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นได้เมื่อกราฟีนสามารถเทียบได้กับลิเธียม  

ปัจจุบันลิเธียมคาร์บอเนตมีต้นทุนการผลิตอยู่ที่ประมาณ 16 เหรียญสหรัฐต่อกิโลกรัม และนักวิเคราะห์เชื่อว่าราคาอาจลดลงอีก 30% เหลือ 11 เหรียญสหรัฐต่อกิโลกรัมในปี 2024 วิธีการคาดการณ์ของ Focus ประเมินอัตราการปรับปรุงการผลิตกราฟีนที่ 36.5% เมื่อเทียบกับปีที่แล้ว ดังนั้น หากถือว่าราคาปัจจุบันอยู่ที่ 200 เหรียญสหรัฐต่อกิโลกรัม และราคาเป้าหมายอยู่ที่ 11 เหรียญสหรัฐต่อกิโลกรัม Focus คาดการณ์ว่าการผลิตกราฟีนจะมีราคาถูกเพียงพอที่จะทำให้วัสดุนี้เข้าสู่เคมีภัณฑ์ของแบตเตอรี่ได้ภายในราวปี 2031

จากข้อมูลของ Focus พบว่าปัจจุบันมีองค์กรประมาณ 300 แห่งที่ดำเนินการเกี่ยวกับเทคโนโลยีแบตเตอรี่กราฟีน โดยในบรรดาบริษัท XNUMX อันดับแรกที่อยู่ในตำแหน่งที่ดีที่สุดในการปฏิวัติตลาดแบตเตอรี่ด้วยกราฟีน Focus ได้จัดอันดับให้ Global Graphene Group เป็นผู้นำ โดยบริษัท Honeycomb Battery Company ซึ่งเป็นบริษัทในเครือได้ประกาศข้อตกลงร่วมกับ Nubia Brand International เมื่อไม่นานนี้ ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อเสริมสร้างศักยภาพด้านการผลิตและการวิจัยของ Honeycomb โดยมุ่งเน้นที่เทคโนโลยีแบตเตอรี่ขั้นสูงสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าเป็นหลัก

ในทำนองเดียวกัน StoreDot ซึ่งเป็นบริษัทสตาร์ทอัพเพียงแห่งเดียวในสิบอันดับแรก ก็มีความคืบหน้าที่น่าประทับใจในปี 2023 บริษัทมีกำหนดผลิตเซลล์แบตเตอรี่ '100in5' จำนวนมากในปี 2024 เซลล์เหล่านี้ได้รับการออกแบบมาให้วิ่งได้อย่างน้อย 100 ไมล์ด้วยการชาร์จเพียง 2024 นาที StoreDot ได้ทำข้อตกลงเชิงกลยุทธ์กับบริษัทต่างๆ เช่น Volvo Cars (Geely), VinFast และ Flex|N|Gate ในช่วงต้นปี 15 บริษัทได้ร่วมมือกับ Polestar ของ Volvo Cars ในการสาธิตการชาร์จ EV ในเวลา 1,000 นาทีเป็นครั้งแรกของโลก คุณภาพของแบตเตอรี่ได้รับการตรวจสอบหลังจากการทดสอบโดยผู้ผลิตชั้นนำระดับโลก XNUMX ราย ซึ่งแสดงให้เห็นว่าไม่มีการเสื่อมสภาพแม้จะชาร์จ 'เร็วสุดขีด' ติดต่อกัน XNUMX รอบ

ในทางกลับกัน บริษัท Toray Industries ได้รับการระบุจาก Focus ว่าเป็นผู้เล่นที่ทำการผลิตซ้ำได้เร็วที่สุด (มีเวลาในการผลิตรอบต่ำที่สุด) บริษัทได้พัฒนาความก้าวหน้าอย่างมากในการวิจัยแบตเตอรี่กราฟีนโดยพัฒนาโซลูชันการกระจายกราฟีนแบบบางพิเศษที่มีคุณสมบัติการไหลลื่นและการนำไฟฟ้าและความร้อนที่ดีเยี่ยม ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการใช้งาน เช่น แบตเตอรี่และวัสดุสายไฟ ดังนั้น Toray จึงสามารถสร้างกราฟีนคุณภาพสูงที่บางมากได้จากวัสดุกราไฟต์ราคาไม่แพง โดย Toray อ้างว่าเทคโนโลยีนี้ทำให้แบตเตอรี่มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น 50% เมื่อเทียบกับคาร์บอนนาโนทิวบ์แบบเดิมที่ใช้เป็นตัวนำไฟฟ้า

“เมื่อมองไปข้างหน้า อุปสรรคสำคัญที่สุดสำหรับแบตเตอรี่กราฟีนในขณะนี้คือการค้นหาวิธีการผลิตที่สามารถทำได้ในระดับขนาดใหญ่” ฟาน อิงเกนสรุป แม้ว่าการวิจัยจะเป็นสาขาที่ครองตลาดอยู่เป็นส่วนใหญ่ แต่ Focus ระบุว่าสิ่งนี้จะผลักดันให้เกิดขึ้นจริงในโลกแห่งความเป็นจริงภายในทศวรรษหน้า

ที่มาจาก เพียงแค่อัตโนมัติ

ข้อสงวนสิทธิ์: ข้อมูลที่ระบุไว้ข้างต้นจัดทำโดย just-auto.com โดยเป็นอิสระจาก Chovm.com Chovm.com ไม่รับรองหรือรับประกันคุณภาพและความน่าเชื่อถือของผู้ขายและผลิตภัณฑ์