เปิดสูตรแบตเตอรี่ ใช้ “เกลือ” แทน “ลิเทียม” กว่างซีเปิดตัวโรงกักเก็บไฟฟ้ากำลังสูงด้วย “แบตเตอรี่โซเดียมไอออน”  แห่งแรกในจีน

25 Jun 2024

ใครจะไปนึกถึงว่า… “เกลือแกง” ที่ทุกบ้านต้องมีติดครัวนั้น สามารถนำไปใช้ทำ “แบตเตอรี่” ได้!!! ใช่แล้ว… ท่านอ่านไม่ผิด สารประกอบทางเคมีในเกลือ —— “โซเดียมไอออน” (Na+) เป็นทางเลือกใหม่ในวงการเทคโนโลยีการกักเก็บพลังงานสำรองในรูปของ “แบตเตอรี่โซเดียมไอออน” (Sodium-ion Battery เรียกสั้น ๆ ว่า NIB) หรือที่ภาษาชาวบ้านเรียกว่า “แบตเตอรี่เกลือ”

Bloomberg NEF คาดการณ์ว่า แบตเตอรี่โซเดียมไอออน จะสามารถมาทดแทนแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนได้ในทศวรรษนี้ หากสามารถพัฒนาความหนาแน่นของพลังงาน (Energy Density) ให้สูงขึ้น ทั้งนี้ นักวิจัยและพัฒนาตั้งเป้าหมายว่า แบตเตอรี่โซเดียมไอออนจะสามาถแข่งขันกับแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนได้ภายในปี 2568

หากเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ลิเทียมไออนที่ถูกจำกัดด้วยทรัพยากรวัสดุ (มีอยู่จำกัดเพียงไม่กี่ประเทศ) รวมถึงคุณสมบัติด้านความปลอดภัย ประสิทธิภาพการทำงาน ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม (ไม่สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้) และต้นทุนแล้ว จึงไม่น่าแปลกใจที่ “แบตเตอรี่โซเดียมไอออน” จะก้าวขึ้นมาเป็นทางเลือกใหม่ของการจัดเก็บพลังงานหมุนเวียนที่ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางในช่วง 2 – 3 ปีมานี้

ที่ผ่านมา ประเทศจีนมุ่งส่งเสริมการคิดค้นและพัฒนาเทคโนโลยีแกน (Core Technology) ในระบบกักเก็บพลังงานโซเดียมไอออน และการนำเทคโนโลยีดังกล่าวมาประยุกต์ใช้งานจริง โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมการกักเก็บพลังงานขนาดใหญ่ (ขนาดความจุและกำลังไฟฟ้าสูง) รวมถึงในอุตสาหกรรมรถยนต์พลังงานไฟฟ้า (Electric Vehicle – EV) และรถที่ใช้งานเฉพาะด้านอย่างเช่น รถยก

โดยเมื่อเดือนพฤษภาคม 2567 “นครหนานหนิง” เมืองเอกของเขตปกครองตนเองกว่างซีจ้วง ได้เปิดใช้งาน “โรงกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่โซเดียมไอออนฝูหลิน” (Fulin Sodium-ion Battery Energy Storage Station/伏林钠离子电池储能电站) ซึ่งเป็นโรงกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่โซเดียมไอออนขนาดใหญ่แห่งแรกในประเทศจีน ซึ่งช่วยยกระดับการจัดการพลังงานให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด และส่งเสริมการนำพลังงานหมุนเวียนมาใช้ในวงกว้าง (กักเก็บพลังงานสะอาดเพื่อใช้ภาคครัวเรือน) นับเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญใน   การใช้พลังงานสะอาดและพลังงานทดแทนของจีน

“โรงกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่โซเดียมไอออนฝูหลิน” เป็นโครงการสาธิตเทคโนโลยีแบตเตอรี่โซเดียมไอออนขนาด 100 เมกะวัตต์ชั่วโมง (MWh) ที่ลงทุนโดยบริษัท China Southern Power Grid (CSG) สาขากว่างซี (南方电网广西电网公司) โดยโครงการเฟสแรกที่เพิ่งเริ่มใช้งานนี้ มีขนาด 10 เมกะวัตต์ชั่วโมง ใช้เทคโนโลยีการกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่โซเดียมขนาดใหญ่ที่จีนคิดค้นขึ้นเองทั้งหมดเป็นแห่งแรกในประเทศจีน

ในส่วนของโครงการเฟสสอง มีขนาด 40 เมกะวัตต์ชั่วโมง คาดว่าจะเริ่มใช้งานได้ในเดือนพฤษภาคม 2568 หลังจากโครงการสร้างเสร็จสมบูรณ์จะสามารถส่งจ่ายกระแสไฟฟ้าได้ปีละ 73 ล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง (kWh) ตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ไฟฟ้า 35,000 คน และช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 50,000 ตัน

นายหลี่ หย่งฉี (Li Yongqi/李勇琦) ผู้เชี่ยวชาญระดับสูงของบริษัท CSG เปิดเผยว่า ระบบกักเก็บพลังงงานขนาดใหญ่ประกอบด้วยแบตเตอรี่โซเดียมไอออนราว 22,000 ก้อน ได้ประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการควบคุมอุณหภูมิระหว่างการแปลงกระแสไฟฟ้า (พลังงานไหลเข้าสู่แบตเตอรี่เพื่อชาร์จหรือแปลงจากที่จัดเก็บแบตเตอรี่เป็นไฟฟ้ากระแสสลับและป้อนเข้าในกริด) และเทคโนโลยีการป้องกันและควบคุมความปลอดภัย ซึ่งบริษัท CSG คิดค้นและพัฒนาร่วมกับทีมวิจัยหลายภาคส่วนในจีน และได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการระดับนานาชาติ 9 ฉบับ

ทีมวิจัยประสบความสำเร็จในการพัฒนา “แบตเตอรี่โซเดียมไออน” ที่มีความจุ 210 Ah ที่มีอายุการใช้งานยาวนาน (เทคโนโลยีดั้งเดิม แบตเตอรี่โซเดียมไออนมีความจุพลังงานและอายุการใช้งานสั้น) สามารถทำงานในสภาพอุณหภูมิที่มีความแตกต่างสูง และมีระดับความปลอดภัยสูง เป็นชิ้นแรกของจีนและของโลก เป็นชุดกักเก็บพลังงานขนาด 10 เมกะวัตต์/ชั่วโมง ชุดแรกของประเทศจีน และเป็นโรงกักเก็บพลังงานไฟฟ้าด้วยแบตเตอรี่โซเดียมไอออนที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเป็นแห่งแรกของประเทศจีน และเป็นโซลูชั่นแบบครบวงจรด้านระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่โซเดียมไอออน ตั้งแต่ด้านวัสดุ หน่วยกักเก็บ ระบบกักเก็บพลังงาน ไปจนถึงการก่อสร้างโรงกักเก็บพลังงาน

เมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน พบว่า ระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่โซเดียมไอออนมีประสิทธิภาพในการแปลงเป็นกระแสไฟฟ้าที่สูงกว่า และมีความปลอดภัยมากกว่าแบตเตอรี่ลิเทียม

กล่าวคือ หากเปรียบเทียบระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ขนาดเดียวกัน โซเดียมไอออนมีประสิทธิภาพในการแปลงเป็นกระแสไฟฟ้าโดยรวมมากกว่าร้อยละ 92 (พลังงานที่กักเก็บ 100 kWh แปลงและป้อนเข้าสู่กริดได้ 92 kWh) ซึ่งสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเทียมร้อยละ 2 นอกจากนี้ แบตเตอรี่โซเดียมไอออนแต่ละก้อนมีอุณหภูมิต่างกันไม่เกิน 3 องศาเซลเซียส ซึ่งถือว่ามีระดับความปลอดภัยสูง

ภายใต้เมกะเทรนด์ด้านรถยนต์พลังงานทางเลือก (EV) ในประเทศไทยกับเป้าหมายภาครัฐได้กำลังมุ่งส่งเสริมยานยนต์ไฟฟ้า เพื่อสร้างประเทศไทยเป็นศูนย์กลางการผลิตรถยนต์และรถจักรยานยนต์ไฟฟ้าของภูมิภาคอาเซียน รวมถึงเป้าหมายการเข้าสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอนของประเทศไทยด้วยการลดสัดส่วนการผลิตไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงฟอสซิล ถือว่า “แบตเตอรี่โซเดียมไออน” เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับประเทศไทย

บีไอซี เห็นว่า เป็นโอกาสที่ดีที่องค์กร/สถาบันวิจัยที่เกี่ยวข้องของไทยจะแสวงหาความร่วมมือกับทีมวิจัย “โรงกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่โซเดียมไอออนฝูหลิน” ทั้งในด้านการแลกเปลี่ยนองค์ความรู้ การพัฒนาและยกระดับเทคโนโลยีและกระบวนการผลิตแบตเตอรี่โซเดียมในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง ซึ่งจะเป็นส่วนสำคัญในช่วยผลักดันให้ประเทศไทยเป็น ‘ผู้เล่น’ ตัวสำคัญในห่วงโซ่อุปทานการผลิตแบตเตอรี่และพลังงานยุคใหม่ของโลกอนาคต

จัดทำโดย : นางสาวฉิน อวี้อิ๋ง ศูนย์ข้อมูลเพื่อธุรกิจไทยในจีน ณ นครหนานหนิง
เรียบเรียงโดย นายกฤษณะ สุกันตพงศ์ ศูนย์ข้อมูลเพื่อธุรกิจไทยในจีน ณ นครหนานหนิง
ที่มา  เว็บไซต์ www.gx.chinanews.com.cn (中新网-广西频道) วันที่ 15 และ 31 พฤษภาคม 2567
เว็บไซต์ http://gx.people.com.cn (人民网-广西频道) วันที่ 15 พฤษภาคม และ 29 กุมภาพันธ์ 2567
เว็บไซต์ www.gx.xinhuanet.com (新华网-广西频道) วันที่ 12 พฤษภาคม 2567
ภาพประกอบ www.gx.xinhuanet.com และ www.bbrtv.com