แบตเตอรี่ Lithium-ion ของ Toshiba ขับเคลื่อนสู่อนาคตสังคมไร้คาร์บอน

• โตชิบานำเสนอแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน SCiBTM หลากหลายรูปแบบสำหรับการใช้งานทั้งในอุตสาหกรรมและโครงสร้างพื้นฐานทางสังคมต่าง ๆ 
• ตัวอย่างการใช้งานแบตเตอรี่ SCiBTM ที่แพร่หลายมากขึ้นในหลากหลายวงการ
• เหตุผลหลักสามประการที่ทำให้สังคมยอมรับแบตเตอรี่ SCiBTM 

ปูทางสู่อนาคต: ผลิตภัณฑ์ SCiBTM และการประยุกต์ใช้

โตชิบาผลิตเซลล์ SCiBTM ชนิดพลังงานสูงและชนิดกำลังสูงที่ โรงงานคาชิวาซากิ ณ จังหวัดนีงาตะ ประเทศญี่ปุ่น เซลล์ทั้งสองประเภทนี้เป็นเซลล์ที่นำไปผลิตเป็นอุปกรณ์โมดูลสำหรับแบตเตอรี่รถยนต์ แบตเตอรี่ชนิดตั้งอยู่กับที่ และแบตเตอรี่อุตสาหกรรม  รวมถึงแบตเตอรี่อุตสาหกรรม เพื่อใช้แทนแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด

ตัวอย่างการนำไปใช้: เซลล์ชนิดพลังงานสูงสำหรับแบตเตอรี่ชนิดตั้งอยู่กับที่และแบตเตอรี่อุตสาหกรรม

ในปัจจุบัน เนื่องจากมีกระแสอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม จึงเริ่มมีการนำแบตเตอรี่แบบใหม่ๆ ที่ทั้งสะอาดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมกว่าเดิม เช่น ระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ระดับโครงข่าย (Grid-scale Battery Storage*1) มาใช้เป็นแหล่งพลังงานแทนที่แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดหรือเชื้อเพลิงจากซากฟอสซิล โดยเป้าหมายคือการนำแบตเตอรี่เหล่านี้มาใช้ร่วมกับพลังงานหมุนเวียน ซึ่งมักผลิตไฟฟ้าได้ไม่คงที่ขึ้นอยู่กับสภาพสิ่งแวดล้อม เพื่อให้จ่ายพลังงานได้เสถียร ทั้งนี้ SCiBTM ยังเริ่มนิยมนำมาใช้มากขึ้นเรื่อยๆ ในโครงสร้างพื้นฐานทางสังคมต่างๆ ที่ให้ความสำคัญกับความคงทนและปลอดภัยอย่างยิ่งยวด เช่น รถไฟและเรือ 

*1ระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ระดับโครงข่าย: แบตเตอรี่กักเก็บพลังงานที่ใช้เพื่อสร้างเสถียรภาพให้แก่กริดไฟฟ้า (โครงข่ายที่ใช้ส่งไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าไปยังผู้บริโภค)

ตัวอย่างการนำไปใช้: เซลล์ชนิดพลังงานสูงและชนิดกำลังสูงสำหรับรถยนต์

รถประเภทต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นรถยนต์ รถประจำทาง หรือรถบรรทุก ต่างก็เปลี่ยนมาใช้ระบบไฮบริดหรือไฟฟ้ากันมากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ โตชิบาจึงนำเสนอแบตเตอรี่ SCiBTM ทั้งชนิดพลังงานสูงและชนิดกำลังสูงสำหรับรถเหล่านี้ แบตเตอรี่ชนิดพลังงานสูงขึ้นชื่อเรื่องความทนทานปลอดภัยและเหมาะสำหรับรถบรรทุกและรถโดยสารไฟฟ้า เนื่องจากรถบรรทุกขนาดใหญ่อาจต้องขับฝ่าสภาพอากาศรุนแรงและรถโดยสารขนาดใหญ่จำเป็นต้องชาร์จและจ่ายกระแสไฟซ้ำๆ ส่วนแบตเตอรี่ชนิดกำลังสูงก็ถูกนำมาใช้มากขึ้นเรื่อยๆ ในรถยนต์ไฮบริด ทำหน้าที่เก็บสะสมและดึงพลังงานที่เกิดจากการเบรกรถแต่ละครั้งมาใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เหตุใดจึงควรเลือก SCiBTM

ขั้วแอโนดลิเทียมไทเทเนียมออกไซด์ทำให้แบตเตอรี่ SCiBTM มีคุณสมบัติเฉพาะตัวหลายประการ เราจะมาดูกันว่าคุณสมบัติเหล่านี้นำไปใช้ประโยชน์ในสาขาต่างๆ อย่างไรบ้าง และมีจุดเด่นอะไรที่ทำให้ถูกเลือกไปใช้งานในลักษณะดังกล่าว

A. กำลังขาเข้า/ขาออกสูง ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพด้านกำลังและประหยัดพลังงาน (เช่น รถยนต์ไมล์ดไฮบริด)

แบตเตอรี่ SCiBTM ถูกนำมาใช้ในรถยนต์ไมล์ดไฮบริดเพื่อเก็บสะสมพลังงานที่เกิดจากการชะลอความเร็วเมื่อเบรกรถไว้ใช้ช่วยเร่งความเร็วในครั้งต่อไปหรือใช้เปิดเครื่องปรับอากาศเมื่อดับเครื่องยนต์ แบตเตอรี่ SCiBTM ทำให้เกิดกลไกเช่นนี้ได้เพราะมีคุณสมบัติชาร์จพลังงานได้อย่างรวดเร็ว ทั้งยังมีกำลังขาเข้า/ขาออกสูง ทำให้แบตเตอรี่สะสมพลังงานได้ปริมาณมากและมีประสิทธิภาพเมื่อรถชะลอความเร็ว พลังงานที่เก็บสะสมนี้สามารถดึงไปใช้ช่วยติดเครื่องและเร่งความเร็ว ซึ่งช่วยประหยัดเชื้อเพลิงและลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ได้เป็นอย่างมาก

B. การชาร์จอย่างรวดเร็วช่วยเพิ่มประสิทธิการทำงาน/ให้บริการ (เช่น รถโดยสารไฟฟ้า/ยานพาหนะนำทางอัตโนมัติ)

รถโดยสารไฟฟ้าที่ใช้แบตเตอรี่ลิเทียมไอออนเริ่มเป็นที่แพร่หลายมากขึ้นเนื่องจากมีแรงกดดันจากกระแสสังคมไร้คาร์บอนเพิ่มขึ้น โดยปกติแล้ว รถโดยสารไฟฟ้าจะต้องชาร์จไฟวันละครั้ง (ในช่วงกลางคืน) เพื่อให้วิ่งได้ตลอดทั้งวันในวันรุ่งขึ้น แต่จะทำเช่นนี้ได้ก็จำเป็นต้องติดตั้งแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ ซึ่งนอกจากจะแพงกว่าปกติแล้วยังกินพื้นที่ห้องโดยสารให้แคบลงอีกด้วย ทั้งนี้ แบตเตอรี่ SCiB™ ของโตชิบาสามารถแก้ปัญหานี้ได้เนื่องจากมีคุณสมบัติชาร์จไฟได้อย่างรวดเร็ว ทำให้รถโดยสารที่ติดตั้ง SCiB™ สามารถชาร์จพลังงานอย่างรวดเร็วให้เพียงพอที่จะขับต่อไปได้ทุกๆ ครั้งที่แวะจอดตามป้ายรถประจำทาง ทำให้สามารถลดจำนวนแบตเตอรี่ที่ต้องมีติดรถไว้ ส่งผลให้ห้องโดยสารมีพื้นที่เพิ่มขึ้น ประหยัดเชื้อเพลิงเพราะรถเบาลง ทั้งยังลดค่าใช้จ่ายในการเดินรถอีกด้วย

นอกจากนั้น แบตเตอรี่ SCiBTM ยังเริ่มนำไปใช้แพร่หลายมากขึ้นในยานพาหนะนำทางอัตโนมัติ (AGV) ที่ใช้ลำเลียงสินค้าในโรงงานและคลังสินค้าขนาดใหญ่ด้วย แต่เดิม ยานพาหนะเหล่านี้ใช้แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดเป็นแหล่งพลังงาน แต่ต้องใช้เวลาชาร์จนาน ซึ่งแปลว่าผู้ใช้ต้องมีแบตเตอรี่สำรองจำนวนมากและมียานพาหนะหลายคันเพื่อใช้สลับกัน แต่เมื่อใช้แบตเตอรี่ SCiBTM ซึ่งมีคุณสมบัติชาร์จได้อย่างรวดเร็ว ร่วมกับระบบชาร์จอัตโนมัติแล้ว เราก็จะสามารถใช้งานยานพาหนะนำทางอัตโนมัติได้โดยอาศัยเพียงแบตเตอรี่ที่ติดตั้งในตัวยานพาหนะเท่านั้น ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและไม่ต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่ให้ยุ่งยากอีกด้วย

C. งานที่ต้องใช้แบตเตอรี่ที่มีความน่าเชื่อถือสูงและทนต่อสภาพอากาศรุนแรงได้

แบตเตอรี่ SCiBTM มีข้อได้เปรียบอีกประการ คือ ชาร์จและจ่ายกระแสไฟได้อย่างปลอดภัยในหลากหลายอุณหภูมิ ด้วยเหตุนี้ แบตเตอรี่ชนิดนี้จึงเริ่มนำมาใช้กันมากขึ้นทั้งในภูมิภาคที่หนาวจัด เช่น ยุโรปตอนเหนือ รัสเซีย และภูมิภาคที่ร้อนอบอ้าว เช่น ประเทศไทยและมาเลเซีย อีกทั้งยังถูกนำมาใช้มากขึ้นในโครงสร้างพื้นฐานทางสังคมต่างๆ เช่น รถไฟ เรือ และสถานีไฟฟ้าย่อย เนื่องจากปลอดภัยและมีความน่าเชื่อถือสูง นอกจากนั้น SCiBTM ยังเป็นแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนแรกที่ได้รับการรับรองจากองค์กรนิปปอน ไคจิ เคียวไค ในญี่ปุ่นให้ใช้งานในเรือเดินทะเล (31 มีนาคม พ.ศ. 2563) อีกทั้งยังเป็นแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนแรกในโลกที่ได้รับการรับรองให้ใช้ในรถรางและได้รับมาตรฐานความปลอดภัยสูงสุดของยุโรป (30 สิงหาคม พ.ศ. 2561) 

จากข้างต้น เราจะเห็นได้ว่ามีการนำแบตเตอรี่ SCiBTM ไปใช้แพร่หลายมากขึ้นในประเภทงานและจุดประสงค์ต่างๆ ที่ต้องการความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือสูง อายุการใช้งานที่ยืนยาว และกำลังขาเข้า/ขาออกในระดับสูง