ทำไมแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนจึงครองตลาดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค รถยนต์ไฟฟ้า (EV) และระบบจัดเก็บพลังงาน

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (แบตเตอรี่รอง) ได้พัฒนาอย่างรวดเร็วจากศูนย์ภายในเวลาเพียงสามสิบกว่าปี พัฒนาจนกลายเป็นอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียมที่มีขนาดใหญ่หลากหลาย ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย มีสมรรถนะสูง เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการผลิตและชีวิตประจำวันของเรา จนก่อให้เกิดตลาดมูลค่าหนึ่งล้านล้านดอลลาร์ และอุตสาหกรรมพลังงานใหม่ของแบตเตอรี่ลิเธียมที่มีแนวโน้มการพัฒนาที่กว้างขวางอย่างยิ่ง

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีการประยุกต์ใช้งานอย่างหลากหลาย ซึ่ง สามารถสรุปได้เป็นหมวดหลัก ๆ ดังต่อไปนี้: อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค (แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับอุปกรณ์ดิจิทัล) , ยานยนต์พลังงานใหม่ (แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับขับเคลื่อน) , และ สถานีไฟฟ้าพลังงานสำรอง (แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับจัดเก็บพลังงาน) พื้นที่การใช้งานทั้งสามด้านนี้ครอบคลุมการใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนส่วนใหญ่ ด้านล่างนี้เราจะแนะนำตามแต่ละสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน

I. แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับอุปกรณ์ดิจิทัล

ปัจจุบัน การใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคมีความสุกงอมค่อนข้างมาก และผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องมีการอัปเดตและเปลี่ยนรุ่นอย่างรวดเร็ว ดังนั้นความต้องการด้านอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมจึงไม่สูงเป็นพิเศษ จุดเน้นหลักของการวิจัยและพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเพื่อการใช้งานด้านดิจิทัล คือ การปรับปรุงพลังงานจำเพาะ กำลังไฟจำเพาะ และความปลอดภัย เพื่อยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงปรับปรุงความเร็วในการชาร์จและประสิทธิภาพด้านความปลอดภัย ด้วยเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงทำการวิจัยการใช้ซิลิคอนที่ถูกโดปด้วยกราไฟต์ เพื่อให้ได้พลังงานจำเพาะของแบตเตอรี่ที่สูงขึ้น พร้อมทั้งเพิ่มวัสดุที่นำไฟฟ้าและนำไอออนได้ดีลงในวัสดุอิเล็กโทรด และใช้เซปะเรเตอร์แบบเซรามิกเพื่อปรับปรุงความเร็วในการชาร์จและความปลอดภัยของแบตเตอรี่

การใช้งานทั่วไปของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนดิจิทัล ได้แก่ แล็ปท็อป สมาร์ทโฟน สมาร์ทวอทช์ สร้อยข้อมืออัจฉริยะ แท็บเล็ต โดรน หูฟังบลูทูธ ลำโพงบลูทูธ พาวเวอร์แบงค์ กล้องแอคชัน บุหรี่อิเล็กทรอนิกส์ ผลิตภัณฑ์สำหรับผู้ใหญ่ ฯลฯ

II. แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับพลังงานขับเคลื่อน

ด้วยห่วงโซ่อุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่พัฒนาอย่างสมบูรณ์มากขึ้นในประเทศของเราและการแข่งขันในอุตสาหกรรมที่รุนแรงขึ้น แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเพื่อการขับเคลื่อนของประเทศเรามีข้อได้เปรียบด้านต้นทุนอย่างชัดเจน ในด้านยานยนต์พลังงานใหม่ ต้นทุนการผลิตและการดำเนินงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขณะนี้สามารถแข่งขันกับระบบขับเคลื่อนเครื่องยนต์สันดาปภายในได้ ในแง่ต้นทุนการดำเนินงาน โดยคำนวณจากอัตราการใช้ไฟฟ้า 20 กิโลวัตต์-ชั่วโมง (kWh) ต่อ 100 กิโลเมตร ค่าใช้จ่ายในการชาร์จแบตเตอรี่จะอยู่ที่ประมาณ 20 หยวน เท่านั้น ขณะที่ค่าใช้จ่ายเชื้อเพลิงต่อ 100 กิโลเมตรจากราคาน้ำมันเบนซินอาจสูงเกินกว่า 50 หยวน ในปี 2024 สัดส่วนการขายรายเดือนของยานยนต์พลังงานใหม่ในประเทศของเราแซงหน้ายานยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซินเป็นครั้งแรก ถือเป็นการก้าวเข้าสู่ความเป็นผู้นำหลักในตลาด และเป็นก้าวสำคัญสำคัญในการเปลี่ยนแปลงและพัฒนาอุตสาหกรรมยานยนต์ระดับโลก

การประยุกต์ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับพลังงานรวมถึง: ยานยนต์ไฟฟ้าพลังงานใหม่, เรือไฟฟ้าพลังงานใหม่, เครื่องบินไฟฟ้า, รถโดยสารไฟฟ้า, หุ่นยนต์อัจฉริยะ, สุนัขหุ่นยนต์อัจฉริยะ, ยานพาหนะขนส่งอัจฉริยะ ( AGVs), รถยกไฟฟ้า, ยานยนต์สองล้อไฟฟ้า, ยานยนต์สามล้อไฟฟ้า, รถกอล์ฟไฟฟ้า, รถท่องเที่ยวชมวิวไฟฟ้า เป็นต้น

III. แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับระบบกักเก็บพลังงาน

แผนภาพของระบบพลังงานใหม่ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนยังคงขยายตัวอย่างต่อเนื่อง พร้อมความเป็นไปได้ที่ไม่มีขีดจำกัด ด้วยความก้าวหน้าของเป้าหมาย "คาร์บอนคู่" โครงสร้างพลังงานของประเทศเราได้เปลี่ยนผ่านอย่างต่อเนื่องสู่แบบจำลองที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและปล่อยคาร์บอนต่ำ ภายในสิ้นปี 2024 กำลังการติดตั้งสะสมของระบบกักเก็บพลังงานใหม่ในประเทศเรามีมากกว่า 70 กิกะวัตต์ชั่วโมง (GWh) ซึ่งประมาณ 20 เท่าของระดับสิ้นสุดช่วงแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมฉบับที่ 13 การปฏิวัติด้านการกักเก็บพลังงานนี้ไม่ใช่เพียงการแข่งขันทางเทคโนโลยีเท่านั้น แต่ยังเป็นการวางกลยุทธ์เชิงยุทธศาสตร์ด้านความมั่นคงพลังงานแห่งชาติของประเทศเราอีกด้วย

สถานการณ์การใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับระบบจัดเก็บพลังงาน ได้แก่ การจัดเก็บพลังงานฝั่งการผลิต – สถานีผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมระบบจัดเก็บพลังงาน, สถานีผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมพร้อมระบบจัดเก็บพลังงาน, สถานีปรับความถี่ AGC, เป็นต้น; การจัดเก็บพลังงานฝั่งโครงข่ายไฟฟ้า – ระบบจัดเก็บพลังงานในสถานีแปลงไฟฟ้า, โรงไฟฟ้าเสมือน, สถานีจัดเก็บพลังงานเพื่อลดพีคและการปรับความถี่, เป็นต้น; การจัดเก็บพลังงานฝั่งผู้ใช้ – สถานีชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมระบบจัดเก็บพลังงาน, สถานีจัดเก็บพลังงานในบ้าน, แหล่งจ่ายไฟสำรอง, อุปกรณ์จ่ายพลังงานแบบพกพา, เป็นต้น

IV. สถานการณ์การใช้งานอื่นๆ ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

การใช้งานทางทหาร: แหล่งจ่ายไฟสำหรับปฏิบัติการภาคสนาม, แหล่งจ่ายไฟรายบุคคลของทหาร, แหล่งจ่ายไฟสำหรับอุปกรณ์สำรวจ, แหล่งจ่ายไฟสำหรับเสื้อผ้าและรองเท้าในสภาพอากาศหนาว, แหล่งจ่ายไฟสำหรับอาวุธพลังงานสูง, เป็นต้น

สาขาแพทย์ : อัลตราซาวด์แบบพกพา, เครื่องวัดความดันโลหิตแบบพกพา, เครื่องวัดออกซิเจนในเลือดแบบสวมใส่, เครื่องมอนิเตอร์แบบมือถือ, เครื่องตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจแบบสายนำเดี่ยวที่สวมใส่ได้, เป็นต้น

ลิเธียม ซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ได้รับการขนานนามมานานแล้วว่า " น้ำมันขาว " และเป็นธาตุโลหะที่ขาดไม่ได้ต่อการพัฒนายานยนต์พลังงานใหม่และการจัดเก็บพลังงานทางเคมีรูปแบบใหม่ ความสำคัญของมันเทียบเคียงได้กับบทบาทของน้ำมันในยุคไฟฟ้า นักวิเคราะห์อุตสาหกรรมเชื่อว่า เหมือนเช่นที่น้ำมันนำพาโลกเข้าสู่ยุคเชื้อเพลิงฟอสซิล แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนก็จะนำพาการปฏิวัติด้านพลังงานครั้งใหม่