ความรู้

Home/ความรู้/รายละเอียด

ความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมถึง 10 เท่า? ปอร์เช่พัฒนาแบตเตอรี่ซิลิคอนแอโนดและวางแผนที่จะผลิตจํานวนมากภายใน 5 ปี

ความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมถึง 10 เท่า? ปอร์เช่พัฒนาแบตเตอรี่ซิลิคอนแอโนดและวางแผนที่จะผลิตจํานวนมากภายใน 5 ปี



เมื่อเร็ว ๆ นี้เว็บไซต์รายวัน "สาธารณะ" ของสเปนรายงานว่าการผลิตแบตเตอรี่เป็นแหล่งสําคัญของการปล่อยก๊าซคาร์บอนในกระบวนการผลิตรถยนต์ไฟฟ้าคิดเป็น 25% ถึง 40% ของการปล่อยก๊าซทั้งหมด ผู้ผลิตจํานวนมากขึ้นกําลังทํางานเพื่อลดการปล่อยมลพิษในพื้นที่นี้ แต่ปอร์เช่ต้องการไปต่อ บริษัท กําลังพัฒนาแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เล็กลง นี่เป็นแบตเตอรี่ที่สมบูรณ์แบบหรือไม่?




ปอร์เช่จะลงทุนประมาณ 1 พันล้านยูโรในอีก 10 ปีข้างหน้าในมาตรการสลายตัวต่างๆ รวมถึงการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากโรงงานประกอบ การผลิต Porsche Taycan ที่ Zuffenhausen (ในสตุตการ์ตเยอรมนี) เป็นคาร์บอนเป็นกลางตั้งแต่เริ่มต้น แต่การสร้างรถเป็นมากกว่าการประกอบชิ้นส่วนทั้งหมดในสายการผลิต




แบตเตอรี่เป็นหนึ่งในแหล่งสําคัญของการปล่อยมลพิษในการผลิตรถยนต์ไฟฟ้า ในลิงค์นี้ขั้นตอนการผลิตหลายขั้นตอนในการแปลงวัตถุดิบเช่นนิกเกิลและโคบอลต์เป็นผลิตภัณฑ์กลั่นที่สามารถใช้ในแบตเตอรี่ใช้พลังงานจํานวนมาก




ในการแถลงข่าวเมื่อเร็ว ๆ นี้ Benjamin Pasenberg หัวหน้าระบบไฟฟ้าแรงสูงที่ปอร์เช่กล่าวว่า"การมีพลังงานสีเขียวเป็นสิ่งสําคัญมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตแบตเตอรี่ซึ่งต้องใช้พลังงานจํานวนมากในการทําความร้อน" อย่างไรก็ตาม การใช้แหล่งพลังงานสีเขียว (หรือการปล่อยมลพิษต่ํา) เท่านั้นในการทําแบตเตอรี่ไม่เพียงพอสําหรับปอร์เช่ (หรือผู้ผลิตรายอื่น) เพื่อให้บรรลุเป้าหมายการปล่อยมลพิษ นอกจากนี้ยังจําเป็นต้องปรับโฉมแบตเตอรี่ใหม่เพื่อลดมลพิษที่เกิดขึ้นจากวิธีการผลิตแบตเตอรี่




ด้วยเหตุนี้ปอร์เช่จึงกําลังทํางานเกี่ยวกับแบตเตอรี่ใหม่ กล่าวกันว่าแบตเตอรี่มีประสิทธิภาพมากขึ้นชาร์จได้เร็วขึ้นและมีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เล็กกว่าแบตเตอรี่ปัจจุบัน เทคโนโลยีที่ใช้คือการใช้ซิลิคอนมากขึ้นในขั้วบวกของแบตเตอรี่แทนที่จะเป็นกราไฟท์ที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบัน




ตามที่ Otmar Beecher หัวหน้ายานพาหนะไฟฟ้าที่ปอร์เช่, ขั้วบวกซิลิคอนมี 10 ครั้งพลังงานมากขึ้นหนาแน่น. ปอร์เช่คาดว่าปริมาณวัตต์ชั่วโมงต่อลิตรจะเพิ่มขึ้น 20 ถึง 25 เปอร์เซ็นต์ต่อลิตรมากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไปในปัจจุบัน กล่าวคือภายใต้ความจุพลังงานที่แน่นอนปริมาณแบตเตอรี่จะเล็กลง ในทางกลับกันประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดีขึ้นของแบตเตอรี่หมายความว่าต้องใช้แบตเตอรี่น้อยลงเพื่อจ่ายไฟให้กับรถยนต์ซึ่งช่วยลดน้ําหนักโดยรวม (และยังช่วยลดพื้นที่ที่จําเป็นสําหรับแบตเตอรี่)




น้ําหนักรถที่น้อยลงยังหมายถึงการใช้แบตเตอรี่ที่ลดลง แต่ผลกระทบเชิงบวกต่อสิ่งแวดล้อมอยู่ที่ไหน? ประการแรกการออกแบบเซลล์ใหม่นี้จะช่วยลดความต้องการวัสดุสําหรับโครงสร้างเซลล์อลูมิเนียม (ที่อยู่อาศัย) เมื่อเทียบกับการออกแบบเซลล์ทรงกระบอก การผลิตอลูมิเนียมเป็นหนึ่งในแหล่งปล่อยคาร์บอนที่สําคัญสําหรับรถยนต์ จากการศึกษาล่าสุดของวอลโว่อลูมิเนียมคิดเป็นร้อยละ 30 ของการปล่อยมลพิษที่เกิดขึ้นจากการผลิตวัสดุยานพาหนะที่ทันสมัยยิ่งกว่าแบตเตอรี่เอง ดังนั้นการลดการใช้อลูมิเนียมยังช่วยลดการปล่อยมลพิษส่วนใหญ่ ในขณะที่ไม่มีการเปิดเผยข้อมูลเฉพาะปอร์เช่กล่าวว่าแบตเตอรี่จะชาร์จได้เร็วขึ้น




ในทางกลับกันปริมาณโคบอลต์ของแบตเตอรี่ดังกล่าวจะลดลง ตอนนี้เป็นที่ทราบกันดีว่าโคบอลต์เป็นเรื่องยากที่จะได้รับมีราคาแพงมากและมีผลกระทบอย่างมากต่อสิ่งแวดล้อม ปัจจุบันโคบอลต์คิดเป็นร้อยละ 20 ของวัสดุแคโทดแบตเตอรี่ Taycan และปอร์เช่หวังว่าเทคโนโลยีใหม่ของมันจะลดส่วนแบ่งโคบอลต์เหลือเพียง 5 ถึง 10 เปอร์เซ็นต์




เพื่อลดการปล่อยมลพิษปอร์เช่จะมุ่งเน้นไปที่ห่วงโซ่อุปทาน บริษัท เยอรมันจะจัดหาโคบอลต์นิกเกิลและวัตถุดิบอื่น ๆ ให้มากที่สุดจากยุโรปเพื่อให้ใกล้เคียงกับที่ที่ผลิตแบตเตอรี่ใหม่ใกล้กับศูนย์วิจัยและพัฒนาของปอร์เช่ใน Weissach ตามที่บุคคลที่เกี่ยวข้องรับผิดชอบของปอร์เช่, การซื้อวัสดุแคโทดจาก Schwarzheide, เยอรมนีแทนประเทศของฉันสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์โดย 25%.




นอกจากนี้ปอร์เช่ยังผลักดันซัพพลายเออร์ให้ผลิตแบตเตอรี่และส่วนประกอบอื่น ๆ ทั้งหมดจากพลังงานหมุนเวียน ผู้ผลิตรถยนต์ชาวเยอรมันกล่าวว่าจะไม่พิจารณาสัญญาระยะยาวกับซัพพลายเออร์ที่ไม่เต็มใจที่จะใช้พลังงาน "สีเขียว" ที่ได้รับการรับรองอีกต่อไป ปอร์เช่กล่าวว่าห่วงโซ่อุปทานคิดเป็นประมาณร้อยละ 20 ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั้งหมดของผู้ผลิตรถยนต์ ซึ่งจะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ภายในปี 2030 เมื่อการผลิตเปลี่ยนไปใช้รถยนต์ไฟฟ้า




คําถามใหญ่คือเมื่อไหร่เราจะเห็นแบตเตอรี่ปอร์เช่ "อุดมคติ" นี้ในรถถนน? เช่นเดียวกับเทคโนโลยีอื่น ๆ ในภาคยานยนต์มันจะถูกใช้เป็นอันดับแรกในรถแข่งซึ่งประสิทธิภาพสูงและความสามารถในการชาร์จที่รวดเร็วเป็นสิ่งสําคัญยิ่ง Otmar Beecher กล่าวว่า "โดยทั่วไปแล้วเราอยู่ห่างจากการเปลี่ยนไปใช้รถยนต์ผลิต 2 ถึง 3 ปี ดังนั้นเราจะเห็นมันในรถยนต์การผลิตหลังจากปี 2025" ปอร์เช่คาดว่าจะทําการค้าแบตเตอรี่ประสิทธิภาพสูงภายในห้าปี




ในแง่ของการผลิตเป้าหมายคือการบรรลุผลผลิตขั้นต่ําต่อปี 100 MWh เพียงพอที่จะจ่ายไฟประมาณ 1,000 คัน สิ่งนี้ทําให้เราเชื่อว่าในตอนแรกมันจะถูกกําหนดไว้สําหรับบางรุ่นที่ไม่ใช่การผลิตเท่านั้นซึ่งอาจเป็นซูเปอร์คาร์ประสิทธิภาพสูงบางรุ่น




แน่นอนว่ามันไม่ใช่แบตเตอรี่ที่สมบูรณ์แบบ การชาร์จแบตเตอรี่ที่สมบูรณ์แบบในไม่กี่วินาทีไม่ร้อนเกินไปหรือสูญเสียความจุเมื่อเวลาผ่านไปและมีน้ําหนักเบาและราคาไม่แพงในการผลิต เราอาจจะไม่เคยเห็นแบตเตอรี่ที่มีคุณสมบัติเหล่านี้ทั้งหมดในหนึ่งเดียว แต่ในระยะสั้นถึงระยะกลางแบตเตอรี่ของปอร์เช่ใกล้เข้ามาแล้ว อย่างน้อยในทางทฤษฎี (รวบรวม / หลี่จื่อเจี้ยน)