ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตจากสหรัฐอเมริกา: ความหนาแน่นของพลังงานคล้ายกับแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาค

ล่าสุด ข่าวล่าสุดจากบริษัทแบตเตอรี่ของอเมริกา ONE แสดงให้เห็นว่าได้พัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่มีน้ำหนักและความหนาแน่นของพลังงานใกล้เคียงกับแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาค อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตของ ONE จะไม่ถูกผลิตจนกว่าจะสิ้นปี 2024

ชื่อของผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่นี้คือ Aries II และความจุที่ชาร์จของชุดแบตเตอรี่คือ 71.5-กิโลวัตต์ชั่วโมง ความหนาแน่นของพลังงานโดยน้ำหนักของเซลล์สูงถึง 162 Wh/kg ซึ่งแปลเป็นความหนาแน่นของพลังงานโดยน้ำหนักที่ 160.7 Wh/kg ที่ระดับของชุดแบตเตอรี่
ความหนาแน่นของพลังงานเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ ซึ่งเป็นปริมาตรหน่วยเฉลี่ยหรือมวลของพลังงานไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากแบตเตอรี่
เนื่องจากช่วงของยานพาหนะพลังงานใหม่ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับไฟฟ้าที่มีอยู่และการใช้พลังงานโดยรวมของยานพาหนะ (ความจุของช่วง=ไฟฟ้าที่มีอยู่/การใช้พลังงาน) ระยะการขับขี่สูงสุดของรถยนต์พลังงานใหม่ส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดย ความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ โดยมีเงื่อนไขว่าการใช้พลังงานเท่าเดิมยังคงไม่เปลี่ยนแปลง และปริมาตรและน้ำหนักของชุดแบตเตอรี่ยังคงถูกจำกัดอย่างเคร่งครัด

แล้วความหนาแน่นของพลังงานของชุดแบตเตอรี่ของ ONE อยู่ในระดับใด?

จากรายชื่อชุดแบตเตอรี่ทั่วโลกที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงสุดและต่ำสุดที่ผลิตโดย Battery Design ผู้นำมาจาก NIO Motors ในประเทศจีน ชุดแบตเตอรี่สำหรับการติดตั้ง NIO ET7 ที่กำลังจะมีขึ้นมีความจุ 150- กิโลวัตต์ชั่วโมง น้ำหนัก 575 กิโลกรัม (1268 ปอนด์) และความหนาแน่นของพลังงาน 260.9 Wh/kg ตามคู่มือผู้ใช้จาก NIO Automotive แบตเตอรี่นี้ใช้อิเล็กโทรดบวกแบบไตรนารีนิกเกิลสูงและอิเล็กโทรไลต์กึ่งแข็ง

ถัดมาคือแบตเตอรี่ Kirin จากยุค Ningde ซึ่งใช้วัสดุอิเล็กโทรดขั้วบวกแบบไตรภาคนิกเกิลสูง และมีความหนาแน่นพลังงานน้ำหนักสูงสุดที่ 255Wh/kg
ความหนาแน่นพลังงานน้ำหนักของชุดแบตเตอรี่ 82 kWh ใน Tesla Model 3 และ Model Y คือ 171 Wh/kg โดยใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทรงกระบอกแบบไตรภาคที่ Panasonic จากญี่ปุ่นจัดหาให้ รถรุ่นต่อยอดของ Porsche Taycan 2019 Turbo S มีชุดแบตเตอรี่ขนาด 93.4- กิโลวัตต์-ชั่วโมง น้ำหนัก 630 กิโลกรัม (1,389 ปอนด์) และใช้แบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาคที่ LG New Energy จากเกาหลีใต้จัดหามาให้ ชุดแบตเตอรี่มีน้ำหนักและความหนาแน่นของพลังงาน 148.3 Wh/kg

สำหรับแบตเตอรี่เบลดของ BYD พวกเขายังใช้ระบบวัสดุลิเธียมเหล็กฟอสเฟตอีกด้วย BYD Han EV มีความจุแบตเตอรี่ 85.4 กิโลวัตต์ และหนัก 592 กิโลกรัม (1,305 ปอนด์) ที่ระดับแบตเตอรี่ ความหนาแน่นของพลังงานน้ำหนักคือ 144.2 Wh/kg
Dolphins ของ BYD มีชุดแบตเตอรี่สองชุดให้เลือก ประจุสูงสุดคือ 44.9 องศา โดยมีมวล 308.6 กก. หรือ 680 ปอนด์ และความหนาแน่นพลังงานโดยน้ำหนัก 145.5 Wh/kg ซีลแบตเตอรี่มีน้ำหนักและความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่า โครงสร้าง CTB ช่วยให้ชุดแบตเตอรี่มีน้ำหนัก 558 กิโลกรัม (1230.2 ปอนด์) มีความจุ 8256-กิโลวัตต์ชั่วโมง และมีความหนาแน่นพลังงานโดยน้ำหนัก 148 Wh/kg
จะเห็นได้ว่าเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ใบมีดลิเธียมเหล็กฟอสเฟตของ BYD ผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่ของ ONE ยังมีข้อได้เปรียบมากกว่าอีกด้วย มีผู้หนึ่งระบุด้วยว่าเมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาค แบตเตอรี่ Aries II จะมีราคาถูกกว่าถึง 25 เปอร์เซ็นต์และมีอายุการใช้งานแบตเตอรี่ยาวนานกว่า
อย่างไรก็ตาม ชุดแบตเตอรี่ที่ผลิตโดย ONE จะไม่ถูกผลิตจนกว่าจะสิ้นปี 2567 ขณะนี้ยังไม่มีข่าวระบุว่ารถยนต์รุ่นใดของบริษัทจะติดตั้งแบตเตอรี่นี้ บริษัทเดียวที่ได้รับแจ้งว่าพวกเขาจะใช้ผลิตภัณฑ์เดียวคือ Bollinger ซึ่งเป็นกลุ่มยานยนต์แห่งใหม่ในสหรัฐอเมริกา แต่บริษัทจะใช้ผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่ของ Aries แทน Aries II

ตามรายงาน แบตเตอรี่ของ Aries เหมาะสำหรับรถบรรทุกระดับ 3 ถึงระดับ 6 ที่มีรอบแบตเตอรี่ 3,000 รอบ ในขณะที่ Aries II เหมาะสำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคลและรถบรรทุกขนาดเล็ก แต่ความทนทานลดลง 33.3 เปอร์เซ็นต์ในปี 2000
อย่างไรก็ตาม ONE มีข้อได้เปรียบเหนือคู่แข่งอยู่ที่การผลิตในท้องถิ่น ซึ่งจะทำให้รถยนต์ที่ใช้ผลิตภัณฑ์ของตนและปฏิบัติตามพระราชบัญญัติลดเงินเฟ้อ (IRA) มีสิทธิ์ได้รับเครดิตภาษีเต็มจำนวน นอกจากนี้ยังเป็นบริษัทแบตเตอรี่ของตนเองในสหรัฐอเมริกาอีกด้วย
เป็นที่เข้าใจกันว่า ONE จะผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเหล่านี้ในเมือง Van Buren รัฐมิชิแกน ใกล้กับโรงงานยานยนต์ของ Ford, General Motors และ Stratus

บริษัท ONE อาจดูเหมือนไม่มีใครรู้จัก แต่ในความเป็นจริงแล้ว บริษัทนี้มีศักยภาพมากมาย ในเดือนกรกฎาคม 2020 อดีตวิศวกร Ijaz แห่งบริษัทแบตเตอรี่ A123 ที่ล้มละลายในสหรัฐอเมริกาได้ก่อตั้งบริษัทพลังงานแห่งนี้ชื่อ "Our Next Energy" เกือบหนึ่งในหกของพนักงาน 315 คนของ One เป็นอดีตพนักงานของ A123 ซึ่งรวมถึงประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายปฏิบัติการด้วย
เป้าหมายของ Ijaz คือการดำเนินธุรกิจที่เน้นด้านแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต ดังนั้นจึงจัดการกับอุปสรรคสำคัญสามประการต่อการใช้ยานพาหนะไฟฟ้าขนาดใหญ่ในสหรัฐอเมริกา ได้แก่ ความกังวลเรื่องระยะทาง ปัญหาความปลอดภัยของแบตเตอรี่ และการขาดแคลนแบตเตอรี่ยักษ์ใหญ่ที่จะแข่งขันด้วย Ningde Times, LG และ Panasonic
ปัจจุบัน One ระดมทุนได้ 355 ล้านดอลลาร์จากนักลงทุน รวมถึง Breakthrough Energy Ventures ของ Bill Gates, BMW Ventures และ Franklin Templeton โดยมีมูลค่าบริษัท 1.2 พันล้านดอลลาร์ ฤดูใบไม้ร่วงที่แล้ว รัฐบาลมิชิแกนได้มอบเงินสดและการลดหย่อนภาษีให้กับบริษัทแห่งหนึ่งอย่างน้อย 220 ล้านดอลลาร์ เพื่อสร้างโรงงานผลิตแบตเตอรี่มูลค่า 1.6 พันล้านดอลลาร์ที่ตั้งอยู่ในย่านชานเมืองดีทรอยต์ โดยมีแผนจะเริ่มการผลิตในปี 2567