● ปัญหาของการเปลี่ยนแปลงพลังงานใหม่ในรถยนต์เพื่อการพาณิชย์และความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของแบตเตอรี่โซลิดสเตต-
ในฐานะผู้ให้บริการหลักด้านการขนส่ง การบริการ และการขนส่งสินค้าสายหลัก กระบวนการพลังงานใหม่ของรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ส่งผลโดยตรงต่อการบรรลุเป้าหมาย "คาร์บอนสองเท่า" อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดทางเทคนิคของแบตเตอรี่ลิเธียมเหลวแบบดั้งเดิมจำกัดความลึกและความกว้างของการเปลี่ยนแปลงพลังงานใหม่ในรถยนต์เพื่อการพาณิชย์มายาวนาน
1. ปัญหาหลักของการเปลี่ยนแปลงพลังงานใหม่ในรถยนต์เพื่อการพาณิชย์
เมื่อเปรียบเทียบกับรถยนต์นั่ง รถยนต์เพื่อการพาณิชย์มีความแตกต่างที่สำคัญในสถานการณ์การใช้งาน โดยข้อกำหนดสำหรับแบตเตอรี่พลังงานจะเน้นที่ "การใช้งานจริง" และ "เศรษฐศาสตร์" มากกว่า สำหรับยานพาหนะเพื่อการพาณิชย์ระยะกลางและระยะสั้น- เช่น การจำหน่ายในเมืองและซาน ความอ่อนไหวต่อต้นทุนและความสะดวกสบายในการเติมน้ำมันเป็นความต้องการหลัก ในขณะที่สำหรับ-รถบรรทุกหนักทางไกล ยานพาหนะโลจิสติกส์โซ่เย็น และภาคย่อยอื่นๆ- ช่วง ความน่าเชื่อถือของวงจรชีวิตประสิทธิภาพการชาร์จกลายเป็นเกณฑ์ที่ผ่านไม่ได้
ในปัจจุบัน รถยนต์เพื่อการพาณิชย์ที่ขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน- โดยทั่วไปต้องเผชิญกับปัญหาสำคัญสามประการ:
ประการแรก ความวิตกกังวลในระยะไกล ความต้องการรถบรรทุกหนักทางไกล-เพียงอย่างเดียวนั้นส่วนใหญ่อยู่ที่มากกว่า 300 กิโลเมตร ในขณะที่ความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่เหลวที่มีอยู่ส่วนใหญ่อยู่ระหว่าง 150-200Wh/ ส่งผลให้ยานพาหนะจำเป็นต้องบรรทุกแบตเตอรี่จำนวนมาก ซึ่งไม่เพียงเพิ่มต้นทุนการซื้อ แต่ยังลดประสิทธิภาพในการขนส่งสินค้าด้วย
ประการที่สอง การเติมเชื้อเพลิงที่ไม่มีประสิทธิภาพ มักจะใช้เวลาหลายชั่วโมงในการชาร์จรถยนต์เชิงพาณิชย์ด้วยกองชาร์จแบบเดิม ซึ่งสะดวกน้อยกว่าการเติมเชื้อเพลิงรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิง- ซึ่งส่งผลกระทบร้ายแรงต่อการปฏิบัติงาน
ประการที่สาม ความเสี่ยงด้านความปลอดภัย ยานพาหนะเพื่อการพาณิชย์ต้องรับน้ำหนักบรรทุกสูง-ในระยะยาว การชาร์จและการคายประจุด้วยความถี่สูง และความเสี่ยงที่จะเกิดการหลบหนีจากความร้อนของของเหลวอยู่เสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิสูงและเย็น อุบัติการณ์ของอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยยังคงมีอยู่ในระดับสูง
นอกจากนี้ ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ (TC) ที่สูงซึ่งเกิดจากการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ยังทำให้บริษัทโลจิสติกส์หลายแห่งลังเลที่จะซื้อรถยนต์เพื่อการพาณิชย์พลังงานใหม่
2. ข้อดีของเทคโนโลยีแบตเตอรี่โซลิด-นั้นตรงกับความต้องการของรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ได้อย่างแม่นยำ
แบตเตอรี่โซลิดสเตต-จะแทนที่อิเล็กโทรไลต์ของเหลวแบบเดิมด้วยโซลิด ส่งผลให้ประสิทธิภาพหลักเพิ่มขึ้นอย่างก้าวกระโดด และคุณลักษณะทางเทคนิคของแบตเตอรี่เหล่านี้เข้ากันได้ดีกับความต้องการใช้งานของยานพาหนะเพื่อการพาณิชย์
การปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานอย่างก้าวกระโดดเป็นแกนหลักของแบตเตอรี่โซลิด- โมดูลแบตเตอรี่สถานะ Rhino S all-solid-ที่ Chery จัดแสดงมีความหนาแน่นของพลังงานสูงถึง 600 Wh/kg ซึ่งเป็นขีดจำกัดทางทฤษฎีของแบตเตอรี่ลิเธียมและเกินกว่าระดับของแบตเตอรี่เหลวในปัจจุบันมาก
สำหรับรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ ความหนาแน่นของพลังงานสูงหมายความว่าสามารถบรรลุระยะทางที่ยาวขึ้นด้วยแบตเตอรี่เดียวกัน หรือสามารถลดภาระของแบตเตอรี่ลงได้ภายใต้ข้อกำหนดของช่วงเดียวกัน ยกตัวอย่าง-รถบรรทุกหนักสำหรับลากระยะไกล ซึ่งใช้แบตเตอรี่โซลิดสเตตทั้งหมด 500 Wh/kg- ยานพาหนะสามารถบรรทุกไฟฟ้าได้มากกว่า 1,000 kWh ด้วยระยะทางที่เกิน 1,500 กิโลเมตรได้อย่างง่ายดาย แก้ปัญหาความวิตกกังวลของการขนส่งทางไกล-ได้อย่างสมบูรณ์
การเพิ่มประสิทธิภาพการเติมเชื้อเพลิงพลังงานจะแก้ไขจุดยุ่งยากของการดำเนินงานรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ได้โดยตรง
แบตเตอรี่-แข็ง-ทั้งหมดของ Chery บรรลุดัชนีประสิทธิภาพ "การชาร์จ 6 นาที ระยะ 1,000 กิโลเมตร" หมายความว่าการเติมเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์เพื่อการพาณิชย์จะเข้าถึงความสะดวกในการเติมเชื้อเพลิง-รถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิง สำหรับรถบรรทุกหนักทางไกล-ที่เดินทาง 300-500 กิโลเมตรต่อวัน การเติมเชื้อเพลิง-ในระยะเวลาอันสั้นสามารถตอบสนองการปฏิบัติงานได้ทั้งวัน ซึ่งช่วยลดเวลาในการปิดเครื่องได้อย่างมีประสิทธิภาพและปรับปรุงประสิทธิภาพการปฏิบัติงาน รูปแบบสิทธิบัตรของ BYD ในด้านแบตเตอรี่โซลิด-นั้นรวมถึงความสำเร็จหลายประการในด้านเทคโนโลยีการชาร์จที่รวดเร็ว หากสามารถบรรลุเป้าหมาย "ความเท่าเทียมของราคาของแข็งและของเหลว" ได้ ก็จะขยายผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่เกิดจากการปรับปรุงประสิทธิภาพการเติมเชื้อเพลิง
สาระสำคัญของการปรับปรุงประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยให้การปกป้องการใช้งานรถยนต์เพื่อการพาณิชย์
แบตเตอรี่โซลิด-ที่มีอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งไม่เสี่ยงต่อการรั่วไหลและมีเสถียรภาพทางความร้อนมากกว่าอิเล็กโทรไลต์ของเหลว ซึ่งถือเป็นการแก้ปัญหาการหนีความร้อนโดยพื้นฐาน รถยนต์เพื่อการพาณิชย์ต้องอยู่ในสภาพแวดล้อมการทำงานที่สมบุกสมบันซึ่งมีการรับน้ำหนักมาก การสั่นสะเทือนที่รุนแรง และอุณหภูมิที่สูงมากในระยะเวลาหนึ่ง ความปลอดภัยโดยธรรมชาติของแบตเตอรี่โซลิดสเตต-สามารถลดอุบัติการณ์ของอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยได้อย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการปฏิบัติงานที่มีความเข้มข้นสูง-ในสถานการณ์ปิด เช่น ท่าเรือและพื้นที่เหมืองแร่ ใน ข้อดีของแบตเตอรี่โซลิดสเตต-ในวงจรชีวิตสามารถลดอัตราการสลายตัวของแบตเตอรี่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นจึงช่วยปรับต้นทุนของยานพาหนะเพื่อการพาณิชย์ให้เหมาะสมตลอดวงจรการใช้งาน
● ความท้าทายสำหรับแบตเตอรี่โซลิด-ในอุตสาหกรรมยานยนต์เพื่อการพาณิชย์
แม้ว่าจะมีโอกาสสำคัญเกิดขึ้น แต่อุตสาหกรรมยานยนต์ยังคงเผชิญกับความท้าทายหลายประการในการใช้แบตเตอรี่โซลิดสเตต-
คอขวดด้านต้นทุนยังคงเป็นอุปสรรคที่สำคัญที่สุด
ปัจจุบัน ราคาของแบตเตอรี่สถานะ--ทั้งหมดสูงกว่าแบตเตอรี่สถานะของเหลว-ประมาณ 8 เท่า เนื่องจากความจุพลังงานของบรรจุภัณฑ์เดี่ยวสำหรับรถยนต์เพื่อการพาณิชย์โดยทั่วไปมีมากกว่า 300,000 ต้นทุนการซื้อยานพาหนะจะเพิ่มขึ้นอย่างมากหากทุกคันติดตั้งแบตเตอรี่โซลิดสเตตทั้งหมด ซึ่งเกินช่วงที่ตลาดยอมรับ นอกจากนี้ กระบวนการผลิตแบตเตอรี่โซลิดสเตตยังมีความซับซ้อนมากขึ้นและต้องมีมาตรฐานสำหรับอุปกรณ์และวัสดุที่สูงขึ้น ซึ่งส่งผลให้ต้นทุนการผลิตสูงขึ้นอีก
ด้านเทคนิคยังมีปัญหาที่ต้องแก้ไขอย่างเร่งด่วน
ประการแรก มีปัญหาเรื่องความเสถียรของอินเทอร์เฟซ การสัมผัสที่ไม่ดีระหว่างอิเล็กโทรไลต์แข็งกับวัสดุแคโทด/แอโนดอาจทำให้ความจุและอายุการใช้งานแบตเตอรี่สั้นลงได้ง่าย ซึ่งไม่สามารถตอบสนองความต้องการการใช้งานโหลดสูง-ในระดับสูงในระยะยาวของยานพาหนะเพื่อการพาณิชย์ ประการที่สอง มีค่าการนำไฟฟ้าไอออนิกไม่เพียงพอ อิออนของอิเล็กโทรไลต์แข็งออกไซด์กระแสหลักและซัลไฟด์ยังคงต่ำกว่าอิเล็กโทรไลต์ของเหลว ซึ่งจำกัดความเร็วในการชาร์จและกำลังไฟฟ้าที่ส่งออก ประการที่สาม มีปัญหาการขยายตัวและหดตัวของปริมาณ การเปลี่ยนแปลงปริมาตรของวัสดุอิเล็กโทรดในระหว่างกระบวนการชาร์จและการคายประจุอาจทำให้บรรจุภัณฑ์แบตเตอรี่แตกร้าว ในสภาพแวดล้อมการทำงานที่รถเพื่อการพาณิชย์มีการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง ปัญหานี้ก็จะยิ่งเด่นชัดมากขึ้น
การขาดการทำงานร่วมกันของระบบนิเวศยังเป็นอุปสรรคต่อกระบวนการดำเนินการอีกด้วย
ในปัจจุบัน แบตเตอรี่โซลิดสเตต-สำหรับรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ยังขาดระบบมาตรฐานแบบครบวงจร ขนาดของชุดแบตเตอรี่และโปรโตคอลการสื่อสาร BMS ค่อนข้างแตกต่างกัน ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ขององค์กรต่างๆ เข้ากันไม่ได้ และความยากลำบากในการส่งเสริมการขาย ในเวลาเดียวกัน ยังไม่มีการจัดตั้งระบบรีไซเคิลสำหรับแบตเตอรี่โซลิด- และการบำบัดและการนำแบตเตอรี่ที่ใช้แล้วกลับมาใช้ใหม่อาจกลายเป็นปัญหาได้
นอกจากนี้ การอัพเกรดสิ่งอำนวยความสะดวกด้านการจัดหาพลังงาน-ยังล้าหลังการพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่ ต้นทุนการก่อสร้างสถานีชาร์จแบบเร็วสุด-นั้นสูงและมีค่าใช้จ่ายน้อย ซึ่งแทบจะไม่สามารถตอบสนองความต้องการของการใช้งานขนาดใหญ่-ได้
สำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์เพื่อการพาณิชย์ แบตเตอรี่โซลิดสเตต-ไม่เพียงเป็นตัวแทนของการปฏิวัติทางเทคโนโลยีเท่านั้น แต่ยังเป็นโอกาสทางประวัติศาสตร์สำหรับการปรับโครงสร้างทางอุตสาหกรรมอีกด้วย ข้อได้เปรียบทางเทคโนโลยี เช่น ความหนาแน่นของพลังงานสูง ประสิทธิภาพการชาร์จที่รวดเร็ว และความปลอดภัยสูง จะช่วยแก้ไขจุดปวดหลักของการเปลี่ยนแปลงพลังงานใหม่ในยานพาหนะเชิงพาณิชย์ได้อย่างแม่นยำ โดยขับเคลื่อนอุตสาหกรรมจาก "การขับเคลื่อนตามนโยบาย- ไปสู่ "การขับเคลื่อนตลาด-"
แม้จะเผชิญกับความท้าทายหลายประการ เช่น ต้นทุน เทคโนโลยี และระบบนิเวศในปัจจุบัน แต่การใช้งาน-แบตเตอรี่โซลิดสเตท-ในวงกว้างในสาขายานยนต์เพื่อการพาณิชย์นั้นเป็นเทรนด์ที่มีการทำซ้ำอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยี ความเติบโตอย่างต่อเนื่องของห่วงโซ่อุตสาหกรรม และการสนับสนุนนโยบายที่แข็งแกร่ง เป็นที่คาดกันว่าภายในปี 230 แบตเตอรี่โซลิด-จะครองตลาดพลังงานใหม่สำหรับรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ โดยผลักดันให้เกิดการใช้ไฟฟ้าทดแทนในทุกสถานการณ์ เช่น การขนส่งหลักและบริการในเมือง และการสนับสนุนหลักในการบรรลุเป้าหมาย "คาร์บอนสองเท่า"
