คาดว่าแบตเตอรี่โซเดียมที่คุ้มค่าจะเข้ามาแทนที่แบตเตอรี่ลิเธียม

แบตเตอรี่โซเดียมไอออนกำลังเกิดขึ้นอย่างเงียบๆ ในฐานะเทคโนโลยีกักเก็บพลังงานใหม่ที่มีชื่อเสียงระดับสูง เมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่รู้จักกันดี แบตเตอรี่โซเดียมไอออนมีคุณสมบัติและศักยภาพที่น่าตื่นเต้นมากมาย แหล่งโซเดียมมีค่อนข้างมากและหาได้ทั่วไป แบตเตอรี่โซเดียมยังทำงานได้ดีในแง่ของความหนาแน่นในการจัดเก็บพลังงาน และสามารถใช้ได้ในหลายสาขา รวมถึงยานพาหนะไฟฟ้า

หลักการและคำจำกัดความของแบตเตอรี่โซเดียมไอออน

แบตเตอรี่โซเดียมไอออนเป็นเทคโนโลยีแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้คล้ายกับแบตเตอรี่ลิเธียม แต่มีความแตกต่างกันอย่างมากในด้านวัตถุดิบ แบตเตอรี่โซเดียมไอออนใช้โซเดียมไอออนในการถ่ายโอนประจุระหว่างขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่เพื่อเก็บและปล่อยพลังงาน ในขณะที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนใช้ลิเธียมไอออนในการถ่ายโอนประจุ

เมื่อชาร์จแบตเตอรี่โซเดียมไอออน โซเดียมไอออนจะออกจากวัสดุอิเล็กโทรดบวกและเคลื่อนที่ผ่านอิเล็กโทรไลต์ไปยังวัสดุอิเล็กโทรดลบเพื่อจัดเก็บ กระบวนการนี้สามารถย้อนกลับได้ ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่โซเดียมไอออนสามารถชาร์จและคายประจุได้หลายครั้ง เมื่อจำเป็นต้องปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ แบตเตอรี่จะทำงานในทิศทางตรงกันข้าม โดยโซเดียมไอออนจะถูกปล่อยออกมาจากวัสดุที่เป็นลบและกลับสู่วัสดุที่เป็นบวกผ่านอิเล็กโทรไลต์ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า

ในทางตรงกันข้าม ข้อดีของแบตเตอรี่โซเดียมไอออนก็คือทรัพยากรโซเดียมที่มีอยู่อย่างแพร่หลายและมีต้นทุนค่อนข้างต่ำ และการมีอยู่อย่างอุดมสมบูรณ์ของโซเดียมในเปลือกโลกทำให้แบตเตอรี่นี้เป็นตัวเลือกที่ยั่งยืนมากขึ้น ทรัพยากรลิเธียมค่อนข้างหายาก และการขุดและการแปรรูปลิเธียมก็อาจมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเช่นกัน ดังนั้นแบตเตอรี่โซเดียมไอออนจึงเป็นตัวเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าเมื่อคำนึงถึงความยั่งยืน

อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่โซเดียมไอออนยังอยู่ในขั้นเริ่มต้นของการพัฒนาและการจำหน่าย และยังคงมีความท้าทายในการผลิตเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เช่น ขนาดที่ใหญ่กว่า น้ำหนักที่หนักกว่า และอัตราการชาร์จและคายประจุที่ช้าลง อย่างไรก็ตาม ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีและการวิจัยเชิงลึก แบตเตอรี่โซเดียมไอออนจึงคาดว่าจะกลายเป็นเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่มีแนวโน้มการใช้งานในวงกว้าง

ข้อได้เปรียบที่แท้จริงของแบตเตอรี่โซเดียมไอออน

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของแบตเตอรี่โซเดียมไอออนคือต้นทุนต่ำ ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบเหนือแบตเตอรี่ลิเธียมอย่างเห็นได้ชัด แบตเตอรี่ลิเธียมใช้ลิเธียมเป็นวัตถุดิบ และราคาของลิเธียมยังคงอยู่ในระดับสูง ทำให้การขุดและการแปรรูปโลหะลิเธียมเป็นธุรกิจที่ทำกำไรได้อย่างมาก ต้นทุนการผลิตโลหะลิเธียมต่อตันอยู่ที่ประมาณ 5,000 ถึง 8,000 เหรียญสหรัฐ

เป็นที่น่าสังเกตว่า 5,000 ถึง 8,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ เป็นเพียงต้นทุนในการขุดและผลิตลิเธียม และราคาตลาดของลิเธียมก็สูงกว่าตัวเลขนี้มาก ลิเธียมถูกขายในตลาดมากกว่าสิบเท่าของจำนวนนั้น ตามข้อมูลสาธารณะจากบริษัทไพรเวทอิควิตี้ในนิวยอร์กที่ลงทุนในอุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้า

ยกตัวอย่างประเทศสหรัฐอเมริกา เมื่อพิจารณาถึงอัตรากำไรมหาศาล นักลงทุนและธนาคารต่างกระตือรือร้นที่จะลงทุนหรือให้กู้ยืมแก่โครงการเหมืองแร่ลิเธียมหรือโครงการแปรรูปลิเธียม สหรัฐอเมริกายังให้ทุนสนับสนุนมูลค่าหลายสิบล้านดอลลาร์แก่ผู้สำรวจแร่และผู้แปรรูปลิเธียมอีกด้วย ลิเธียมไม่ใช่เรื่องแปลกบนโลก แต่ก็ถือว่าไม่มีคุณค่ามากนักจนกระทั่งยอดขายรถยนต์ไฟฟ้าเริ่มทะยานขึ้น

เมื่อความต้องการเพิ่มสูงขึ้น อุตสาหกรรมก็เร่งรีบในการเปิดเหมืองใหม่และโรงงานแปรรูปเพื่อเพิ่มความสามารถในการแปรรูปแร่ ราคาลิเธียมเพิ่มสูงขึ้น ค่อยๆ กลายเป็นตลาดผูกขาด ผู้ผลิตรถยนต์ก็เริ่มกังวลเกี่ยวกับการขาดแคลนลิเธียมและราคาที่สูงขึ้น แม้แต่ผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่อย่าง Tesla ก็ยังมีส่วนร่วมโดยตรงในธุรกิจลิเธียม ความวิตกกังวลของผู้ผลิตรถยนต์เกี่ยวกับวัตถุดิบลิเธียมทำให้เกิดแบตเตอรี่โซเดียมไอออน