01 – ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตแสดงแนวโน้มขาขึ้น

แบตเตอรี่ลิเธียมมีข้อดีคือมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ชาร์จเร็ว และความทนทาน จะเห็นได้จากแบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือและแบตเตอรี่รถยนต์ แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตและแบตเตอรี่เทอร์นารีเมทัล เป็นสองสาขาหลักของแบตเตอรี่ลิเธียมในปัจจุบัน

เพื่อความปลอดภัย ในด้านยานยนต์โดยสารและยานยนต์เฉพาะทาง แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตซึ่งมีต้นทุนต่ำกว่า มีอายุค่อนข้างยาวนาน และปลอดภัยกว่า ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในยานยนต์โดยสาร ในส่วนของยานยนต์โดยสาร แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตแบบเทอร์นารีที่มีพลังงานจำเพาะสูงกว่านั้น ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในยานยนต์โดยสาร ในส่วนของยานยนต์โดยสาร สัดส่วนของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตในยานยนต์โดยสารเพิ่มขึ้นจากเดิมที่น้อยกว่า 20% เป็นประมาณ 30%

ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LiFePO4) เป็นหนึ่งในวัสดุแคโทดที่นิยมใช้กันทั่วไปสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน มีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี ดูดซับความชื้นน้อย และประสิทธิภาพการคายประจุที่ดีเยี่ยมภายใต้สภาวะชาร์จเต็ม แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นวัสดุที่มุ่งเน้นการวิจัย การผลิต และการพัฒนาในด้านพลังงานและการจัดเก็บพลังงาน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อจำกัดของโครงสร้าง แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเป็นวัสดุบวกจึงมีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าต่ำ อัตราการแพร่กระจายของลิเธียมไอออนช้า และประสิทธิภาพการคายประจุต่ำที่อุณหภูมิต่ำ ส่งผลให้รถยนต์ที่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตรุ่นแรกๆ มีระยะทางวิ่งต่ำ โดยเฉพาะในสภาวะอุณหภูมิต่ำ

เพื่อมุ่งสู่การพัฒนาระยะการใช้งานที่ทนทาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากนโยบายอุดหนุนรถยนต์พลังงานใหม่ได้เพิ่มข้อกำหนดด้านระยะการใช้งานที่ทนทาน ความหนาแน่นพลังงาน การใช้พลังงาน และปัจจัยอื่นๆ แม้ว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตจะครองตลาดก่อนหน้านี้ แต่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบเทอร์นารีที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงก็ค่อยๆ กลายเป็นกระแสหลักในตลาดรถยนต์นั่งส่วนบุคคลพลังงานใหม่ จะเห็นได้จากการประกาศล่าสุดว่า แม้ว่าสัดส่วนของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตในรถยนต์นั่งส่วนบุคคลจะเพิ่มขึ้น แต่สัดส่วนของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบเทอร์นารียังคงอยู่ที่ประมาณ 70%

02 – ความปลอดภัยคือข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุด

โดยทั่วไปแล้วนิกเกิลโคบอลต์อะลูมิเนียมหรือนิกเกิลโคบอลต์แมงกานีสจะถูกใช้เป็นวัสดุขั้วบวกสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมแบบสามองค์ประกอบ แต่กิจกรรมที่สูงของวัสดุนี้ไม่เพียงแต่ทำให้ความหนาแน่นของพลังงานสูงเท่านั้น แต่ยังก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยสูงอีกด้วย สถิติที่ไม่สมบูรณ์แสดงให้เห็นว่าในปี 2019 จำนวนอุบัติเหตุจากการจุดระเบิดเองของรถยนต์พลังงานใหม่ถูกกล่าวถึงมากกว่าปี 2018 ถึง 14 เท่า และแบรนด์ต่างๆ เช่น Tesla, Weilai, BAIC และ Weima ต่างก็ประสบอุบัติเหตุจากการจุดระเบิดเองอย่างต่อเนื่อง

จากอุบัติเหตุ จะเห็นได้ว่าเพลิงไหม้ส่วนใหญ่เกิดขึ้นระหว่างการชาร์จไฟ หรือทันทีหลังจากชาร์จไฟ เนื่องจากแบตเตอรี่จะมีอุณหภูมิสูงขึ้นเมื่อใช้งานเป็นเวลานาน เมื่ออุณหภูมิของแบตเตอรี่ลิเธียมแบบสามขั้วสูงกว่า 200°C วัสดุขั้วบวกจะสลายตัวได้ง่าย และปฏิกิริยาออกซิเดชันจะทำให้เกิดการหนีความร้อนอย่างรวดเร็วและการเผาไหม้อย่างรุนแรง โครงสร้างโอลิวีนของลิเธียมเหล็กฟอสเฟตทำให้มีเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูง อุณหภูมิหนีความร้อนสูงถึง 800°C และผลิตก๊าซได้น้อยกว่า จึงค่อนข้างปลอดภัยกว่า ด้วยเหตุนี้ รถโดยสารพลังงานใหม่จึงมักใช้แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตตามหลักความปลอดภัย ในขณะที่รถโดยสารพลังงานใหม่ที่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมแบบสามขั้วยังไม่สามารถนำไปเผยแพร่ในแคตตาล็อกรถยนต์พลังงานใหม่เพื่อการส่งเสริมและการใช้งานได้ชั่วคราว

เมื่อเร็ว ๆ นี้ รถยนต์ไฟฟ้าสองรุ่นของฉางอาน ออชาน ได้นำแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตมาใช้ ซึ่งแตกต่างจากบริษัทรถยนต์ทั่วไปที่เน้นการผลิตรถยนต์เป็นหลัก ฉางอาน ออชาน มีรถยนต์สองรุ่น ได้แก่ SUV และ MPV สยง เจ๋อเหว่ย รองผู้จัดการทั่วไปของสถาบันวิจัยฉางอาน ออชาน ให้สัมภาษณ์กับผู้สื่อข่าวว่า “นี่เป็นสัญญาณว่า ออชานได้เข้าสู่ยุคพลังงานไฟฟ้าอย่างเป็นทางการแล้ว หลังจากทุ่มเทความพยายามมาสองปี”

สำหรับเหตุผลที่เลือกใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตนั้น สยงกล่าวว่าความปลอดภัยของรถยนต์พลังงานใหม่เป็นหนึ่งใน “ปัญหา” ของผู้ใช้มาโดยตลอด และยังเป็นข้อกังวลหลักขององค์กรธุรกิจอีกด้วย ด้วยเหตุนี้ ชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตที่ติดตั้งในรถยนต์รุ่นใหม่จึงผ่านการทดสอบขีดจำกัดการอบเปลวไฟที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,300 องศาเซลเซียส การยืนที่อุณหภูมิต่ำ -20 องศาเซลเซียส การยืนที่อุณหภูมิต่ำกว่า 20 องศาเซลเซียส สารละลายเกลือ 3.5% แรงกระแทกภายนอก 11 นอต เป็นต้น และบรรลุมาตรฐานความปลอดภัยของแบตเตอรี่ “สี่ข้อที่ไม่กลัว” ได้แก่ “ไม่กลัวความร้อน ไม่กลัวความเย็น ไม่กลัวน้ำ ไม่กลัวแรงกระแทก”

รายงานระบุว่า Changan Auchan x7ev มาพร้อมกับมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรกำลังสูงสุด 150 กิโลวัตต์ วิ่งได้ไกลกว่า 405 กิโลเมตร และแบตเตอรี่อายุการใช้งานยาวนานพิเศษพร้อมการชาร์จแบบวนซ้ำ 3,000 ครั้ง ที่อุณหภูมิปกติ ใช้เวลาเพียงครึ่งชั่วโมงก็สามารถวิ่งได้ไกลกว่า 300 กิโลเมตร “อันที่จริงแล้ว ด้วยระบบกู้คืนพลังงานเบรก รถยนต์สามารถวิ่งได้ไกลถึง 420 กิโลเมตรภายใต้สภาพการทำงานในเมือง” ซงกล่าวเสริม

ตามแผนพัฒนาอุตสาหกรรมยานยนต์พลังงานใหม่ (พ.ศ. 2564-2578) (ร่างเพื่อรับฟังความคิดเห็น) ที่ออกโดยกระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศ ยอดขายยานยนต์พลังงานใหม่จะมีสัดส่วนประมาณ 25% ภายในปี พ.ศ. 2568 จะเห็นได้ว่าสัดส่วนของยานยนต์พลังงานใหม่จะยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในอนาคต ด้วยเหตุนี้ ผู้ประกอบการรถยนต์แบรนด์อิสระดั้งเดิม รวมถึงบริษัทฉางอัน ออโตโมบิล จึงกำลังเร่งพัฒนาตลาดยานยนต์พลังงานใหม่