ที่ผ่านมา ประเทศไทยหมายมั่นปั้นมืออย่างยิ่งให้ อุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้า หรือ อุตสาหกรรมยานยนต์สมัยใหม่ เป็นความหวังของการขับเคลื่อนประเทศไทยให้เป็นชาติผู้นำในระดับภูมิภาค ในฐานะฐานการผลิตรถยนต์ไฟฟ้า ทว่า หนึ่งในอุปสรรคใหญ่ที่เป็นข้อเสียเปรียบประเทศอื่นหลายๆแห่ง นั่นคือ ประเทศไทยไม่มีแหล่งทรัพยากรแร่ลิเทียม จำเป็นต้องพึ่งการนำเข้าจากต่างประเทศ อีกทั้งทั่วโลกยังมีปริมาณจำกัด ราคาสูง จนกระทั่งในวันนี้ มีข่าวดีเกิดขึ้นว่า นักวิจัยไทยจาก สวทช. ได้ผลิต แบตเตอรี่ยานยนต์ไฟฟ้าทางเลือก ที่ผลิตจากหลากหลายทรัพยากรวัตถุดิบที่มีอยู่ในประเทศจำนวนมาก ซึ่งแต่ละชนิดมีจุดเด่น ไม่แพ้ “ลิเทียม” ที่ใช้กันอยู่ตอนนี้เลย
โดย ดร.ศิวรักษ์ ศิวโมกษธรรม ผู้อำนวยการศูนย์เทคโนโลยีเพื่อความมั่นคงของประเทศและการประยุกต์เชิงพาณิชย์ (NSD) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ได้อัปเดตถึง โครงการศึกษาวิจัยเพื่อคิดค้น แบตเตอรี่ยานยนต์ไฟฟ้าทางเลือก
ทั้งนี้มีโครงการดำเนินการในปัจจุบัน ได้แก่ แบตเตอรี่สังกะสีไอออนร่วมกับจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย แบตเตอรี่โซเดียมไอออนร่วมกับมหาวิทยาลัยขอนแก่น แบตเตอรี่โพแทสเซียมไอออนที่ได้รับความร่วมมือจากสถาบันวิทยสิริเมธี (VISTEC) เทคโนโลยีตัวเก็บประจุยิ่งยวด (Supercapacitor) และระบบกักเก็บพลังงานจากคาร์บอนที่ได้จากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร
แต่แบตเตอรี่ทางเลือกชนิดแรกที่กำลังจะนำร่องผลิตในโรงงานต้นแบบฯ ในปี 2566ตัวแรก คือ แบตเตอรี่สังกะสีไอออน ที่มาพร้อมการจัดตั้ง “โรงงานต้นแบบวิจัยแบตเตอรี่วัสดุทางเลือกที่มีความปลอดภัยสูงเพื่อความมั่นคง” หรือ ABATTS ในเขตนวัตกรรมระเบียงเศรษฐกิจพิเศษภาคตะวันออก หรือ EECi วังจันทร์วัลเลย์ จ.ระยอง
เปิดตัวแล้ว “แบตเตอรี่สังกะสีไอออน” นวัตกรรม แบตเตอรี่ยานยนต์ไฟฟ้าทางเลือก ที่ปลอดภัยสำหรับทุกคน
ดร.ศิวรักษ์ ชี้ให้เห็นถึงจุดด้อยของ แบตเตอรี่ลิเทียมไอออน ที่ทั่วโลกใช้กันอยู่ว่า แม้จะมีน้ำหนักเบาและความจุไฟฟ้าสูง แต่มีข้อเสียเรื่องความปลอดภัย เพราะแบตเตอรี่ชนิดนี้สามารถติดไฟและระเบิดได้ตามที่ปรากฏเป็นข่าวอยู่บ่อยครั้ง อีกทั้งยังมีส่วนผสมของโลหะหนักที่เป็นมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมด้วย
นี่จึงเป็นสาเหตุให้ ศูนย์เทคโนโลยีเพื่อความมั่นคงของประเทศและการประยุกต์เชิงพาณิชย์ (NSD) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ร่วมกับจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และกรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีกลาโหม พัฒนา “แบตเตอรี่สังกะสีไอออน” ให้เป็น แบตเตอรี่ยานยนต์ไฟฟ้า ทางเลือกใหม่ ปลอดภัย และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งพร้อมต่อยอดสู่การตั้งโรงงานผลิตในประเทศแล้ว
โดย ดร.ศิวรักษ์ ได้ให้ข้อมูลเพิ่มเติมถึงที่มาของงานวิจัย แบตเตอรี่สังกะสิไอออน ว่า
“ทุกวันนี้แบตเตอรี่ที่นิยมใช้เชิงพาณิชย์คือแบตเตอรี่แบบลิเทียมไอออน เพราะเป็นเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพในการกักเก็บพลังงานสูงที่สุดเมื่อเทียบต่อน้ำหนักของแบตเตอรี่ เหมาะต่อการใช้งานกับอุปกรณ์ที่ต้องเคลื่อนย้ายพกพาได้สะดวก แต่ยังมีข้อจำกัดคือ ปัญหาด้านความปลอดภัย”
“เนื่องจากการผลิตแบตเตอรี่ชนิดนี้ใช้อิเล็กโทรไลต์อินทรีย์ซึ่งเป็นพิษและไวไฟ สามารถระเบิดได้ นอกจากนี้แบตเตอรี่แบบลิเทียมไอออนยังมีส่วนผสมของโลหะหนัก หากมีการใช้จำนวนมากและกำจัดไม่ถูกต้อง ย่อมมีโอกาสเกิดการรั่วไหลของสารพิษออกสู่สิ่งแวดล้อมได้”
“และไม่เพียงปัญหาด้านความปลอดภัย การพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่แบบลิเทียมในประเทศไทยยังต้องอาศัยการพึ่งพาต่างประเทศเป็นหลัก เพราะประเทศไทยไม่มีแหล่งผลิตแร่ลิเทียม ต้องนำเข้าจากต่างประเทศทั้งหมด ขณะเดียวกันทรัพยากรแร่ลิเทียมยังเป็นแร่หายาก หากมีความต้องการใช้ในปริมาณมากเพื่อสร้างระบบกักเก็บไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานไฟฟ้าหมุนเวียน รวมถึงการผลิตยานยนต์ไฟฟ้า อาจจะทำให้เกิดภาวะขาดแคลน และเกิดการขัดแย้งแย่งชิงทรัพยากรในอนาคตด้วย”
“แต่สำหรับแบตเตอรี่สังกะสีไอออนที่ทีมวิจัยร่วมกันพัฒนาว่า ได้นำเทคโนโลยีกราฟีนเข้ามาช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเก็บประจุของแบตเตอรี่ ซึ่งแบตเตอรี่สังกะสีไอออนมีค่าการเก็บประจุสูงถึง 200-220 mAh/g และมีค่าความหนาแน่นพลังงานอยู่ในช่วง 200-250 Wh/kg ให้ค่าแรงดันได้ 1.2–1.4 โวลต์ สามารถใช้งานได้ยาวนานกว่า 2,000 รอบ มีประสิทธิภาพด้านความหนาแน่นพลังงานสูงกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรด และสามารถเทียบเคียงกับแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนบางชนิดได้”
“นอกจากนั้น แบตเตอรี่สังกะสีไอออนยังมีจุดเด่นในหลายด้าน เช่น ด้านราคา ด้านความปลอดภัย และด้านความเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เนื่องจากวัตถุดิบสังกะสีมีราคาถูกและมีปริมาณมากในธรรมชาติ แบตเตอรี่สังกะสีไอออนมีความปลอดภัยสูง ไม่ติดไฟ ไม่ระเบิดแม้ถูกเจาะ ที่สำคัญไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม และสามารถนำมารีไซเคิลได้”
“ทั้งยังให้สมรรถนะที่ดี สำหรับแนวทางการนำไปใช้งาน เช่น ระบบกักเก็บพลังงานแบบอยู่กับที่ แบตเตอรี่สำรองไฟฟ้าในบ้านพักอาศัย สถานีวิทยุสื่อสารทหาร รถไฟฟ้าและรถบรรทุกไฟฟ้า หรือสถานที่ที่ต้องการความปลอดภัยสูง อาทิ แท่นขุดเจาะน้ำมัน”
ดังนั้น ดร.ศิวรักษ์ จึงย้ำว่า แบตเตอรี่สังกะสีไอออนที่ศูนย์ NSD วิจัยพัฒนาขึ้นมา มีประสิทธิภาพที่ไม่ได้ด้อยกว่าแบตเตอรี่แบบลิเทียมที่ใช้กันอยู่ปัจจุบัน อีกทั้งยังมีราคาถูกกว่า และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
และที่สำคัญประเทศไทยมีแหล่งสำรองแร่สังกะสี จึงเป็นโอกาสทางธุรกิจที่จะสร้างอุตสาหกรรมใหม่ทางด้านการผลิตแบตเตอรี่สังกะสีแบบปลอดภัยได้เองในประเทศ ซึ่งประโยชน์ที่เกิดขึ้นนอกจากจะช่วยเพิ่มศักยภาพในการแข่งขัน ลดการพึ่งพาเทคโนโลยีจากต่างประเทศแล้ว ยังเป็นการเสริมสร้างความมั่นคงทางพลังงานและความยั่งยืนทางสิ่งแวดล้อมของประเทศด้วย
การสร้างความมั่นคงทางพลังงาน คือ เป้าหมายระยะยาวที่ต้องขับเคลื่อนสู่ความสำเร็จ
สำหรับเป้าหมายต่อเนื่องที่วางไว้คือ การสร้างความมั่นคงทางพลังงานของไทย ลดการพึ่งพาต่างประเทศ ดังนั้น โปรเจกต์ในการตั้งโรงงานผลิตแบตเตอรี่ทางเลือกใหม่ จึงจำเป็นต้องเดินหน้าอย่างรวดเร็วที่สุด ซึ่ง ดร.ศิวรักษ์ ได้อัปเดตว่า
“โรงงานต้นแบบฯ บนพื้นที่ 732.4 ตารางเมตร พร้อมบุคลากรที่มีความรู้ความเชี่ยวชาญ ขนาดกำลังการผลิต 1 เมกะวัตต์ชั่วโมงต่อปี เป็นโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่ทางเลือกแบบครบวงจรแห่งเดียวในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ดำเนินการภายใต้ระบบมาตรฐานการบริหารงานคุณภาพโรงงาน ISO 9001 และการทดสอบความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่ มอก.2217-2548”
“ขณะนี้อยู่ระหว่างการก่อสร้างอาคารและติดตั้งเครื่องมือการวิจัยและเครื่องจักรสายการผลิต ตามกำหนดจะแล้วเสร็จภายในปี 2565 โดยรูปแบบการให้บริการในเบื้องต้นจะเป็นในลักษณะโครงสร้างพื้นฐานของประเทศในการบริการหรือร่วมวิจัยและพัฒนาขยายผลต้นแบบผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่และอุปกรณ์กักเก็บพลังงานที่ผลิตได้จากวัตถุดิบภายในประเทศ ในระดับ pilot scale”
“ทั้งนี้ โปรเจกต์นี้จะทำร่วมกับพันธมิตรทุกภาคส่วนทั้งภาครัฐ ภาคเอกชนและผู้สนใจรับบริการทั่วไป ให้คำปรึกษา การผลิตสูตรและการพัฒนาแบตเตอรี่และผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง ซึ่งรวมถึง เช่น ตัวเก็บประจุยิ่งยวด (Supercapacitor) การฝึกอบรม การทดสอบผลิตภัณฑ์และกระบวนการผลิต การถ่ายทอดเทคโนโลยีให้ภาคเอกชนเพื่อไปสร้างอุตสาหกรรมใหม่”
“โดยโครงการศึกษาวิจัยที่ดำเนินการในปัจจุบัน ได้แก่ แบตเตอรี่สังกะสีไอออนร่วมกับจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย แบตเตอรี่โซเดียมไอออนร่วมกับมหาวิทยาลัยขอนแก่น แบตเตอรี่โพแทสเซียมไอออนที่ได้รับความร่วมมือจากสถาบันวิทยสิริเมธี (VISTEC) เทคโนโลยีตัวเก็บประจุยิ่งยวด (Supercapacitor) และระบบกักเก็บพลังงานจากคาร์บอนที่ได้จากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร”
อย่างไรก็ดี จากการศึกษาของทีมนักวิจัยพบว่าทั้งโพแทสเซียมคลอไรด์และโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ที่จะนำมาผลิต แบตเตอรี่ยานยนต์ไฟฟ้าทางเลือกนั้น เป็นวัตถุดิบที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับโลหะลิเทียม และมีศักยภาพนำมาผลิตเป็นแบตเตอรี่ ที่สำคัญประเทศไทยมีแหล่งแร่โพแทชและเกลือหินอยู่เป็นจำนวนมากโดยเฉพาะในพื้นที่ภาคอีสาน
และจากการประเมินปริมาณสำรองแร่เบื้องต้นพบว่าประเทศไทยมีแร่โพแทชมากกว่า 407,000 ล้านตัน ซึ่งถือว่าเป็นแหล่งโพแทชที่มีศักยภาพสูงที่สุดในภูมิภาคเอเชีย
ดังนั้น หากโครงการศึกษาวิจัย แบตเตอรี่ยานยนต์ไฟฟ้าทางเลือก ที่กล่าวมานี้ ประสบความสำเร็จอย่างที่กล่าวมาทั้งระบบ ย่อมเป็นอีกหนึ่งตัวแปรที่จะต่อยอดให้ อุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้าไทย มีความก้าวหน้าและเป็นอีกหนึ่งอุตสาหกรรมเป้าหมาย ที่เป็นความหวังของชาติได้ไม่ยาก
ที่มา :
- รายงานข่าว เรื่อง ““แบตเตอรี่สังกะสีไอออน” นวัตกรรมแบตเตอรี่ปลอดภัย” จากเว็บไซต์ nstda.or.th
- บทความ เรื่อง “สวทช. ตั้ง ‘โรงงานแบตปลอดภัย’ ใช้วัตถุดิบในประเทศไม่ง้อ ‘ลิเทียม’ โดย กัญญาภัค ทิศศรี จาก เว็บไซต์กรุงเทพธุรกิจ
ประเทศไทยพร้อมขับเคลื่อนทุกด้านสู่การเป็นฐานการผลิตยานยนต์ไฟฟ้าแห่งภูมิภาค
MARA จับมือ E-TECH เสิร์ฟ 3 หลักสูตร EV อัปสกิลทักษะฝีมือแรงงาน รับอุตสาหกรรมยานยนต์สมัยใหม่
