แบตเตอรี่โซเดียม (Sodium) ไม่ใช้ลิเทียมออกจากห้องปฏิบัติการ สู่การเริ่มผลิตในสหรัฐอเมริกา

 (newatlas.com)
5 คะแนน โดย GN⁺ 2024-05-04 | 2 ความคิดเห็น | แชร์ทาง WhatsApp
  • Natron Energy ซึ่งเป็นผู้บุกเบิกแบตเตอรี่โซเดียมไอออนได้เตรียมการเพื่อผลิตแบตเตอรี่โซเดียมที่ออกแบบเฉพาะในเชิงปริมาณมากเมื่อสองปีก่อน
  • แม้แผนการเริ่มต้นในปี 2023 จะเลื่อนไปเล็กน้อย แต่การเริ่มผลิตแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ไม่ล้าหลังอย่างมีนัยสำคัญ
  • สัปดาห์นี้ Natron เริ่มผลิตแบตเตอรี่โซเดียมไร้ลิเทียมที่ชาร์จได้รวดเร็วและมีอายุการใช้งานยาวนานอย่างเป็นทางการ นำทางเลือกใหม่ที่น่าสนใจเข้าสู่ตลาดด้านการจัดเก็บพลังงาน
  • โซเดียม (Sodium ในภาษาอังกฤษ) หรือ Natrium ในภาษาเยอรมัน ใช้สัญลักษณ์เป็น Na และมีเลขอะตอม 11 ในเกาหลีมีการกำหนดคำว่า “โซเดียม” เป็นคำทางวิชาการหลัก แต่ยังใช้คำว่า “นาตริอัม” ควบคู่กันได้

ข้อดีของแบตเตอรี่โซเดียมไอออนเมื่อเทียบกับลิเทียม

  • โซเดียมมีความอุดมสมบูรณ์บนโลกมากกว่าลิเทียมถึง 500~1000 เท่า
  • การจัดหาซัพพลายโซเดียมไม่ต้องใช้การขุดสกัดในแบบที่ทำลายดินเหมือนกับลิเทียม
  • แบตเตอรี่โซเดียมไอออนของ Natron ทำจากวัสดุเชิงพาณิชย์ที่มีอยู่ในปริมาณมาก เช่น อะลูมิเนียม เหล็ก และแมงกานีส
  • สารเคมีโซเดียมไอออนของ Natron สามารถจัดหาได้ผ่านห่วงโซ่อุปทานในประเทศที่ตั้งอยู่ในสหรัฐฯ ซึ่งเชื่อถือได้และไม่ถูกกระทบจากความปั่นป่วนทางภูมิรัฐศาสตร์ วัสดุที่พบบ่อยในแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนอย่างโคบอลต์และนิกเกิลไม่สามารถอ้างได้

เหตุผลที่เทคโนโลยีโซเดียมไอออนเป็นที่สนใจ

  • แม้ความหนาแน่นพลังงานจะน้อยกว่าลิเทียมไอออน แต่โซเดียมไอออนมีความได้เปรียบด้วยการชาร์จ/คายประจุที่เร็วขึ้น อายุการใช้งานยาวนานกว่า และการใช้งานปลายทางที่ปลอดภัยขึ้นและไม่ติดไฟ จึงเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับงานแบบคงที่ เช่น การจัดเก็บพลังงานสำรองสำหรับศูนย์ข้อมูลและสถานีชาร์จเร็ว EV
  • Natron ก่อตั้งขึ้นในปี 2013 และเป็นหนึ่งในผู้บุกเบิกคลื่นใหม่ของการวิจัยและนวัตกรรมแบตเตอรี่โซเดียมไอออน
  • การออกแบบโซเดียมไอออนส่วนใหญ่ยังคงอยู่ในห้องปฏิบัติการ แต่ Natron ได้ก้าวไปสู่หนึ่งในการปฏิบัติการการผลิตเชิงพาณิชย์รายสำคัญรายแรกของโลก

แผนการผลิตและการนำไปใช้แบตเตอรี่โซเดียมไอออนของ Natron

  • มีแผนขยายการผลิตถึง 600 เมกะวัตต์ต่อปี และจะถูกใช้เป็นต้นแบบสำหรับโรงงานขนาดกิกะวัตต์ในอนาคต
  • เป้าหมายเริ่มต้นคือศูนย์ข้อมูล AI โดยจะเริ่มจัดส่งครั้งแรกในเดือนมิถุนายน
  • ในอนาคตจะขยายโฟกัสไปสู่ตลาดพลังงานอุตสาหกรรมอื่น ๆ เช่น การชาร์จเร็ว EV และการสื่อสาร

ความคิดเห็นของ GN⁺

  • แม้ความหนาแน่นพลังงานต่ำกว่าแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน แต่โซเดียมไอออนที่ชาร์จ/คายเร็วและอายุยาว อาจเป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับ UPS และแหล่งจ่ายไฟสำรอง
  • ปัจจุบันบริษัทจีนเช่น CATL กำลังเป็นผู้นำการพัฒนาเทคโนโลยีโซเดียมไอออน และในขณะที่สหรัฐอเมริกาก็ลงมือเชิงพาณิชย์เช่นนี้เป็นสัญญาณที่ให้ความหวัง
  • อย่างไรก็ตามด้วยประเด็นความหนาแน่นพลังงานสูง การใช้งานยังคงจำกัดเฉพาะระบบพลังงานแบบคงที่ในระยะนี้ และเพื่อใช้กับงานเคลื่อนที่เช่น EV ยังต้องการความก้าวหน้าทางเทคนิคเพิ่มเติม
  • ความสามารถในการหลีกเลี่ยงความเสี่ยงทางภูมิรัฐศาสตร์และปัญหาสิ่งแวดล้อมที่มาจากการทำเหมืองลิเทียม รวมถึงการเข้าถึงซัพพลายเชนในสหรัฐฯ ได้ จะเป็นจุดแข็ง
  • แม้แบรนด์ EV ชั้นนำอย่าง Tesla และผู้ผลิตแบตเตอรี่รายใหญ่ยังคงเน้นลิเทียมเป็นหลัก ทำให้การขยายตลาดอาจต้องใช้เวลา แต่โซเดียมไอออนก็มีแนวโน้มกลายเป็นทางเลือกที่มีอิทธิพลได้

บทความที่เกี่ยวข้อง

2 ความคิดเห็น

 
xguru 2024-05-04

ช่วงที่ผ่านมา ผมเพิ่งหาข้อมูลเกี่ยวกับลิเธียมบ้างเพราะมีเกมกระดาน (Salton Sea) น่าสนใจอยู่ เลยได้ทราบว่า ที่มีลิเธียมมากที่สุดบนโลกก็คือทะเลนะครับ โซเดียมก็คงเป็นเช่นเดียวกันครับ แบตเตอรี่ไอออนโซเดียมก็เป็นเรื่องที่น่าสนใจเหมือนกัน
 
GN⁺ 2024-05-04
ความเห็น Hacker News
  • วงการเคมีแบตเตอรี่อยู่ในช่วง "คัมเบรียนบูม" อย่างแท้จริง From Energy กำลังวางแผนพัฒนาแบตเตอรี่ Iron Air ที่ถูกกว่าลิเทียมไอออนอย่างมาก และ North Harbour Clean Energy ก็เตรียมเริ่มผลิตแบตเตอรี่ Vanadium Flow ที่มีอายุการใช้งานยาวและเก็บพลังงานได้นาน
  • แม้แบตเตอรี่โซเดียมไอออนจะมีความหนาแน่นพลังงานต่ำกว่าลิเทียมไอออน แต่ก็สามารถนำมาใช้กับอุปกรณ์มือถือและรถยนต์ไฟฟ้าได้
  • จากประสบการณ์ของผู้ใช้ EV ช่วงแรก แม้ระยะทางขับขี่ต่อการชาร์จครั้งเดียวจะสั้น แต่ก็เพียงพอสำหรับการใช้งานประจำวันได้ โซเดียมไอออนก็น่าจะให้ระยะทางได้ราว 100-200 ไมล์ หากมีราคาถูกและใช้งานได้นานโดยไม่ต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่กี่ครั้ง ก็อาจดึงดูดผู้ใช้จำนวนมาก
  • โซเดียมเป็นธาตุที่พบได้ทั่วไปและมีราคาถูก จึงเหมาะกับการจัดเก็บพลังงานระดับกริด ไม่ใช่ว่าทุกการใช้งานต้องการความจุเท่ากับลิเทียมไอออนเสมอไป
  • ทุกปีมักมีการประกาศเทคโนโลยีใหม่ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าลิเทียมไอออนได้ 2-5 เท่า แต่ส่วนใหญ่ไม่ก้าวไปถึงขั้นการผลิตจริง เคสนี้จึงทำให้ความคาดหวังสูงขึ้นมาก
  • Colin ผู้ก่อตั้ง Natron ทำงานอย่างต่อเนื่องมาจากงานวิจัยปริญญาเอกที่สแตนฟอร์ดเมื่อกว่า 10 ปีก่อน และผลักดันจนถึงการผลิตได้ได้สำเร็จ ซึ่งเป็นความสำเร็จที่หายากมาก สมควรได้รับคำชม
  • ความหนาแน่นพลังงานของแบตเตอรี่ Natron อยู่ที่ประมาณ 70Wh/kg ซึ่งค่อนข้างต่ำมาก แต่เหมาะกับการใช้งานแบบติดตั้งคงที่ สำหรับแบตเตอรี่โซเดียมไอออนของ CATL มีความหนาแน่นมากกว่า 160Wh/kg แล้ว และกำลังพัฒนาสำหรับการใช้งานรถยนต์ไฟฟอเช่นกัน
  • ข้อดีอีกอย่างคือสามารถจัดหาได้ผ่านห่วงโซ่อุปทานที่ตั้งอยู่ในสหรัฐ โดยไม่ต้องเผชิญความปั่นป่วนทางภูมิรัฐศาสตร์ อย่างไรก็ตาม การปล่อยให้สหรัฐฯ กลายเป็นผู้ถืออำนาจเพียงรายเดียวคงไม่ใช่สิ่งที่ดีในระดับโลก
  • แบตเตอรี่ระดับกริดที่ทำจากน้ำเกลือและดินแม้ความหนาแน่นพลังงานต่ำ แต่ต้นทุนต่ำและไม่ต้องอาศัยการเคลื่อนย้าย จึงมีศักยภาพสูง
  • โซเดียมมีแหล่งสำรองสูงและไม่ต้องขุดทำเหมือง จึงอาจเป็นนวัตกรรมที่มีความสามารถในการแข่งขันด้านราคา
  • ความสามารถในการลดการพึ่งพาจีนให้เป็นศูนย์เป็นข้อดีที่สำคัญเช่นกัน