ต่อไปรถ Tesla อาจใช้งานได้ 1 ล้านไมล์โดยแบตแทบไม่เสื่อม จากการวิจัยแบตเตอรี่สูตรใหม่

2019-09-24

เมื่อเดือนตุลาคมปีที่แล้ว Tesla ปล่อยภาพชิ้นส่วนเกียร์ของ Model 3 ที่ผ่านการทดสอบวิ่งมาแล้ว 1 ล้านไมล์ หรือ 1.6 ล้านกิโลเมตร และยังคงสภาพดีอยู่มากเพราะได้รับการออกแบบมาให้ทนทานเป็นพิเศษ ซึ่งเป้าหมายต่อไปคือแบตเตอรี่ที่ Elon Musk ก็อยากให้แบตเตอรี่ 1 ชุดสามารถใช้งานได้ 1 ล้านไมล์เช่นกัน และขณะนี้ก็ดูจะใกล้ความเป็นจริงเข้ามาแล้ว

กลุ่มนักวิจัยด้านแบตเตอรี่จากมหาวิทยาลัย Dalhousie ที่เมือง Halifax ประเทศแคนาดา นำโดยนักฟิสิกส์ Jeff Dahn เคยเซ็นสัญญาพิเศษกับ Tesla ได้ตีพิมพ์ผลการวิจัยใหม่เกี่ยวกับแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนที่สามารถใช้งานในรถยนต์ไฟฟ้าได้กว่า 1 ล้านไมล์ โดยมีความจุลดลงเพียง 10% เท่านั้น

แบตเตอรี่ลิเทียมไอออนในรถยนต์ไฟฟ้าทั่วไปเช่น Nissan LEAF มักใช้ Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide หรือ NMC เป็นวัสดุขั้วบวก และแกรไฟต์เป็นวัสดุขั้วลบ ในขณะที่ Tesla ใช้ Lithium Nickel Cobalt Aluminum Oxide หรือ NCA โดยผู้ผลิตแต่ละเจ้าจะผสมสารปรุงแต่ง (additives) เข้าไปเพื่อยืดอายุแบตเตอรี่หรือทำให้มีคุณสมบัติแตกต่างจากคู่แข่ง และมักเก็บสูตรไว้เป็นความลับ

alt="ctxi2I.png"ภาพโดย Tesla

สิ่งที่เราต้องการจากแบตเตอรี่มีสองอย่างคืออยากให้แบตเตอรี่เก็บไฟได้เยอะ และใช้งานได้นานก่อนจะเสื่อม ซึ่งปกติแล้วเรามักต้องเลือกอย่างใดอย่างหนึ่ง แต่ทีมนักวิจัยระบุในเอกสารว่าต่อไปนี่เราไม่ต้องเลือกอีกแล้ว

วิธีที่ทีมของ Dahn ใช้คือการปรับแต่งสูตรดังกล่าวและปรับโครงสร้างนาโนของขั้วบวก โดยแทนที่จะใช้คริสตัล NMC ขนาดเล็กจำนวนมาก พวกเขาก็เปลี่ยนมาใช้คริสตัล NMC เดี่ยว (single-crystal) ที่มีขนาดใหญ่กว่า เพราะคริสตัลขนาดใหญ่จะมีโอกาสเกิด “รอยแตก” (cracks) บนตัวมันน้อยกว่า เมื่อวัสดุขั้วบวกมีรอยแตกจะทำให้อายุการใช้งานและประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลดลง

ผลของงานวิจัยนี้คือแบตเตอรี่ที่สามารถชาร์จซ้ำได้มากกว่า 4,000 ครั้งโดยเสียความจุไปเพียง 10% ทำให้การใช้งานรถยนต์ไฟฟ้าเกิน 1 ล้านไมล์เป็นไปได้ง่ายๆ ซึ่ง Greg Less ผู้บริหารห้องแล็บแบตเตอรี่ของ University of Michigan Energy Institute ก็ออกมาบอกว่าตัวเลขนี้น่าประทับใจอย่างยิ่ง

หลังเอกสารการวิจัยชิ้นนี้ถูกเผยแพร่ออกมา Tesla และ Dahn ก็ได้สิทธิบัตรเกี่ยวกับแบตเตอรี่ที่เกือบจะเหมือนงานวิจัยทันที โดยทีมนักวิจัยระบุว่าสาเหตุที่เปิดเอกสารทั้งหมดออกสู่สาธารณะเพราะอยากให้ผู้เล่นรายอื่นได้ลองผลิตแบตเตอรี่แบบนี้ขึ้นมาบ้าง เพื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ของตนว่าอันไหนมีประสิทธิภาพดีกว่ากัน

อย่างไรก็ตาม ขณะนี้ยังไม่มีรายละเอียดว่า Tesla จะเริ่มผลิตแบตเตอรี่แบบใหม่นี้เมื่อใด แต่อีกไม่นานเกินรอเราคงเห็นรถ Tesla ขับได้ 1 ล้านไมล์โดยที่ไม่ต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่เลย

ที่มา – WIRED