ทำความเข้าใจเกี่ยวกับ “แบตเตอรี่ใบมีด”

ในงานประชุมสมาคมประชาชนหลายร้อยคนประจำปี 2020 ประธานบริษัท BYD ได้ประกาศการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตแบบใหม่ แบตเตอรี่นี้จะเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานในชุดแบตเตอรี่ได้ถึง 50% และจะเริ่มผลิตในปริมาณมากเป็นครั้งแรกในปีนี้

ที่มาของชื่อ “แบตเตอรี่เบลด” คืออะไร?

ชื่อ "แบตเตอรี่แบบใบมีด" มาจากรูปทรงของมัน แบตเตอรี่เหล่านี้แบนและยาวกว่าแบตเตอรี่ทรงสี่เหลี่ยมแบบดั้งเดิม คล้ายกับรูปทรงของใบมีด

“แบตเตอรี่แบบใบมีด” หมายถึงเซลล์แบตเตอรี่ขนาดใหญ่ที่มีความยาวมากกว่า 0.6 เมตร ซึ่งพัฒนาโดย BYD เซลล์เหล่านี้ถูกจัดเรียงเป็นแถวและเสียบเข้าไปในชุดแบตเตอรี่เหมือนใบมีด การออกแบบนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พื้นที่และความหนาแน่นของพลังงานในชุดแบตเตอรี่ นอกจากนี้ยังช่วยให้เซลล์แบตเตอรี่มีพื้นที่ระบายความร้อนขนาดใหญ่เพียงพอ ทำให้ความร้อนภายในถูกระบายออกสู่ภายนอก ส่งผลให้มีความหนาแน่นของพลังงานสูงขึ้น

เทคโนโลยีแบตเตอรี่เบลด

เทคโนโลยีแบตเตอรี่แบบใบมีดของ BYD ใช้ความยาวเซลล์แบบใหม่เพื่อสร้างดีไซน์ที่แบนราบยิ่งขึ้น จากสิทธิบัตรของ BYD แบตเตอรี่แบบใบมีดสามารถมีความยาวสูงสุดถึง 2500 มม. ซึ่งยาวกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตแบบเดิมถึงสิบเท่า ทำให้ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ดีขึ้นอย่างมาก

เมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่แบบเคสอะลูมิเนียมทรงสี่เหลี่ยม เทคโนโลยีแบตเตอรี่แบบใบมีดยังช่วยระบายความร้อนได้ดีกว่า ด้วยเทคโนโลยีที่ได้รับการจดสิทธิบัตรนี้ ความหนาแน่นพลังงานจำเพาะของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนภายในปริมาตรของชุดแบตเตอรี่ทั่วไปสามารถเพิ่มขึ้นจาก 251 Wh/L เป็น 332 Wh/L ซึ่งเพิ่มขึ้นมากกว่า 30% นอกจากนี้ เนื่องจากตัวแบตเตอรี่เองสามารถเสริมความแข็งแรงทางกลได้ กระบวนการผลิตชุดแบตเตอรี่จึงง่ายขึ้น ลดต้นทุนการผลิตลง

สิทธิบัตรนี้อนุญาตให้จัดเรียงเซลล์เดี่ยวหลายเซลล์ไว้เคียงข้างกันในชุดแบตเตอรี่ ซึ่งช่วยประหยัดทั้งค่าวัสดุและค่าแรง คาดว่าต้นทุนโดยรวมจะลดลง 30%

ข้อดีเหนือกว่าแบตเตอรี่ชนิดอื่นๆ

ในแง่ของวัสดุขั้วบวกและขั้วลบ แบตเตอรี่พลังงานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในตลาดปัจจุบันคือแบตเตอรี่ลิเธียมแบบสามองค์ประกอบและแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต ซึ่งแต่ละชนิดมีข้อดีของตนเอง แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบสามองค์ประกอบแบ่งออกเป็นแบบสามองค์ประกอบ-NCM (นิกเกล-โคบอลต์-แมงกานีส) และแบบสามองค์ประกอบ-NCA (นิกเกล-โคบอลต์-อะลูมิเนียม) โดยแบบสามองค์ประกอบ-NCM ครองส่วนแบ่งการตลาดส่วนใหญ่

เมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรนารี แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีความปลอดภัยสูงกว่า อายุการใช้งานยาวนานกว่า และต้นทุนต่ำกว่า แต่ความหนาแน่นของพลังงานยังมีโอกาสปรับปรุงได้น้อยกว่า

หากสามารถปรับปรุงความหนาแน่นพลังงานต่ำของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตได้ ปัญหาหลายอย่างก็จะได้รับการแก้ไข แม้ว่าในทางทฤษฎีจะเป็นไปได้ แต่ก็เป็นเรื่องที่ท้าทายมาก ดังนั้น เทคโนโลยี CTP (cell to pack) เท่านั้นที่สามารถเพิ่มความหนาแน่นพลังงานจำเพาะต่อปริมาตรของแบตเตอรี่ให้สูงสุดโดยไม่ต้องเปลี่ยนวัสดุของขั้วบวกและขั้วลบ

รายงานระบุว่า ความหนาแน่นพลังงานจำเพาะต่อน้ำหนักของแบตเตอรี่ Blade ของ BYD สามารถสูงถึง 180 Wh/kg ซึ่งสูงกว่าเดิมประมาณ 9% ประสิทธิภาพนี้เทียบได้กับแบตเตอรี่ลิเธียมไตรนารี "811" ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่ Blade ยังคงรักษาความปลอดภัย ความเสถียร และต้นทุนต่ำ ในขณะที่บรรลุความหนาแน่นพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไตรนารีระดับสูง

แม้ว่าความหนาแน่นพลังงานจำเพาะต่อน้ำหนักของแบตเตอรี่ Blade ของ BYD จะสูงกว่ารุ่นก่อนถึง 9% แต่ความหนาแน่นพลังงานจำเพาะต่อปริมาตรกลับเพิ่มขึ้นมากถึง 50% นี่คือข้อได้เปรียบที่แท้จริงของแบตเตอรี่ Blade

แบตเตอรี่ BYD Blade: คู่มือการใช้งานและการประกอบเอง

การใช้งานแบตเตอรี่ BYD Blade
1. รถยนต์ไฟฟ้า (EVs)
แบตเตอรี่ BYD Blade มีการใช้งานหลักในรถยนต์ไฟฟ้า การออกแบบที่ยาวและแบนของแบตเตอรี่ช่วยให้มีความหนาแน่นของพลังงานสูงขึ้นและใช้พื้นที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ทำให้เหมาะสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า ความหนาแน่นของพลังงานที่เพิ่มขึ้นหมายถึงระยะทางการขับขี่ที่ยาวขึ้น ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับผู้ใช้รถยนต์ไฟฟ้า นอกจากนี้ การระบายความร้อนที่ดีขึ้นยังช่วยให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยและเสถียรภาพในระหว่างการใช้งานที่ใช้พลังงานสูง

2. ระบบจัดเก็บพลังงาน
แบตเตอรี่แบบใบมีดยังใช้ในระบบจัดเก็บพลังงานสำหรับบ้านและธุรกิจ ระบบเหล่านี้จัดเก็บพลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม โดยให้พลังงานสำรองที่เชื่อถือได้ในช่วงที่ไฟฟ้าดับหรือช่วงที่มีการใช้งานสูงสุด ประสิทธิภาพสูงและอายุการใช้งานที่ยาวนานของแบตเตอรี่แบบใบมีดทำให้เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับแอปพลิเคชันเหล่านี้

3. สถานีจ่ายไฟแบบพกพา
สำหรับผู้ที่ชื่นชอบกิจกรรมกลางแจ้งและผู้ที่ต้องการแหล่งจ่ายไฟแบบพกพา แบตเตอรี่ BYD Blade เป็นตัวเลือกที่เชื่อถือได้และทนทาน การออกแบบที่น้ำหนักเบาและความจุพลังงานสูงทำให้เหมาะสำหรับการตั้งแคมป์ สถานที่ทำงานในพื้นที่ห่างไกล และแหล่งจ่ายไฟฉุกเฉิน

4. การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม
ในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม แบตเตอรี่ Blade สามารถใช้จ่ายพลังงานให้กับเครื่องจักรและอุปกรณ์ขนาดใหญ่ได้ การออกแบบที่แข็งแรงทนทานและความสามารถในการทนต่อสภาวะที่รุนแรง ทำให้เป็นตัวเลือกที่เชื่อถือได้สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ

แบตเตอรี่ BYD Blade มีข้อดีมากมายสำหรับการใช้งานหลากหลายรูปแบบ ตั้งแต่รถยนต์ไฟฟ้าไปจนถึงระบบจัดเก็บพลังงาน ด้วยการวางแผนอย่างรอบคอบและใส่ใจในรายละเอียด การสร้างระบบแบตเตอรี่ Blade ของคุณเองจึงเป็นโครงการ DIY ที่คุ้มค่า