แบตเตอรี่รถไฟฟ้า (EV) มีกี่ประเภท แตกต่างกันอย่างไรบ้าง ทำความเข้าใจเพื่อให้สามารถใช้งานและดูแลรักษาได้อย่างถูกต้อง

ประเภทของแบตเตอรี่รถไฟฟ้า มีอะไรบ้าง?

ถึงแม้จะขึ้นชื่อว่าแบตเตอรี่ แต่ไม่ใช่ว่าแบตเตอรี่ทุกชนิดจะสามารถนำมาใช้กับรถไฟฟ้าได้ และแบตเตอรี่รถยนต์ธรรมดาก็ไม่ได้เหมาะสมกับการนำมาใช้เป็นแบตรถไฟฟ้าเช่นกัน แล้วแบตเตอรี่ชนิดใดที่นิยมใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่? มาหาคำตอบกันจากรายละเอียดข้อมูลแบตเตอรี่ทั้ง 7 ชนิดดังต่อไปนี้เลย

1. แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียม (Nickel-Cadmium Battery: Ni-Cd)

แบตรถไฟฟ้าชนิดนิกเกิล-แคดเมียม เป็นแบตที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรมรถยนต์ไฟฟ้าช่วงศตวรรษ 90 เก็บกระแสไฟฟ้าได้จำนวนมาก ชาร์จไฟเพื่อใช้ซ้ำได้ โดยรอบการชาร์จ หรือ Charges Cycle อยู่ที่ประมาณ 500-1,000 ครั้ง

แบตเตอรี่ชนิดนี้สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้โดยการชาร์จพลังงานไฟฟ้ากลับเข้าไป แต่ก็มีข้อจำกัดคือต้องใช้พลังงานให้หมดก่อนถึงจะทำการชาร์จใหม่ได้ ปัจจุบันไม่นิยมใช้แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียมแล้ว และยังเป็นชนิดต้องห้ามเนื่องจากสารแคดเมียมรั่วไหลระหว่างการผลิต ซึ่งเป็นมลภาวะพิษต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม

2. แบตเตอรี่นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ (Nickel-Metal Hydride: Ni-MH)

แบตเตอรี่นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ เป็นประเภทแบตเตอรี่ที่นิยมใช้กับแบตรถไฟฟ้าแบบไฮบริด (HEV-PHEV) นิยมใช้ในอุตสาหกรรมรถไฟฟ้าตั้งแต่ปี 2000 โดยมีรถรุ่นที่ใช้แบตรถไฟฟ้าชนิดนี้คือ Toyota Camry Hybrid, Honda Accord Hybrid และ Toyota Corolla Hybrid

ข้อดีของแบตเตอรี่ชนิดนี้คือทนทานต่อความเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าแบตตะกั่วกรดและลิเธียมไอออน แต่ก็มีราคาสูง เก็บพลังงานไฟฟ้าได้ไม่มาก คายประจุและความร้อนสูง

3. แบตเตอรี่ตัวเก็บประจุไฟฟ้า (Supercapacitors)

แบตรถไฟฟ้าชนิดตัวเก็บประจุไฟฟ้า ถือเป็นแบตเตอรี่ที่มีอายุการใช้งานยาวนานหนึ่งชนิด ชาร์จไฟฟ้าได้เร็วและมีรอบการชาร์จมากถึงประมาณ 100,000-1,000,000 ครั้ง แต่ข้อเสียคือราคาสูงจากกระบวนการผลิตที่ซับซ้อนและจ่ายไฟไม่เสถียร ประสิทธิภาพในการเก็บพลังงานสำรองไม่ดีมาก มีการคายประจุออกเมื่อไม่ได้ใช้งาน จึงไม่ค่อยเหมาะกับการใช้งานรถไฟฟ้าในปัจจุบันที่ต้องการกักเก็บพลังงานไฟฟ้า

4. แบตเตอรี่ตะกั่วกรด (Lead Acid Battery)

แบตเตอรี่ตะกั่วกรดเป็นแบตรถยนต์ราคาถูกแต่มีความปลอดภัย ใช้งานกับรถยนต์ระบบน้ำมันธรรมดามาตั้งแต่อดีต แต่จะทำหน้าที่ในการปล่อยกระแสไฟฟ้าให้ระบบแอร์และวิทยุ รวมถึงสตาร์ทเครื่องยนต์ มี 3 ประเภท ได้แก่ แบตเตอรี่แห้ง แบตเตอรี่น้ำ และแบตเตอรี่กึ่งแห้ง

ในปัจจุบันแบตเตอรี่ตะกั่วถูกใช้เป็นแบตสำรองรถไฟฟ้า เนื่องจากมีอายุการใช้งานสั้น รองรับการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศได้ไม่ดีนัก และมีค่าบำรุงรักษาสูง

5. แบตเตอรี่โซลิดสเตต (Solid State Battery)

แบตเตอรี่โซลิดสเตต เป็นแบตเตอรี่ที่เรียกได้ว่ามีประสิทธิภาพค่อนข้างดีที่สุดในแบตเตอรี่ทุกประเภท ด้วยมีความเสถียรสูง ชาร์จเร็ว และโอกาสติดไฟต่ำจากการที่ไม่มีอิเล็กโทรไลต์

แต่ด้วยต้นทุนการผลิตสูง และสารภายในเป็นของแข็ง จึงยังไม่เหมาะกับการนำมาใช้เป็นแบตรถไฟฟ้ามากนัก เนื่องจากการใช้งานรถยนต์จะมีการกระแทก แตก หรือหัก ซึ่งจะทำให้แบตเตอรี่เสี่ยงได้รับความเสียหาย ป้จจุบันจึงใช้แบตเตอรี่ชนิดนี้ใน Smart Watch และเครื่องกระตุ้นหัวใจอยู่เท่านั้น อย่างไรก็ตาม ผู้วิจัยยังคงมีการพัฒนานวัตกรรมให้แบตเตอรี่โซลิดสเตตนั้นสามารถใช้เป็นแบตรถไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพได้ในอนาคต

6. แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Lithium Ion: Li-Ion)

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นชนิดแบตเตอรี่ที่นิยมใช้ในรถไฟฟ้าหลากหลายยี่ห้อในปัจจุบัน เนื่องจากให้ประสิทธิภาพเสถียรที่สุด เก็บประจุไฟฟ้าได้เยอะ ชาร์จไฟเร็ว ไม่มี Memory Effect หรืออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลดลงจากการชาร์จโดยยังมีพลังงานหลงเหลืออยู่ รอบชาร์จอยู่ที่ประมาณ 500-10,000 ครั้ง และสามารถนำมาใช้ซ้ำได้

อย่างไรก็ตาม การใช้งานแบตรถไฟฟ้าประเภทลิเธียมไอออนก็ยังมีข้อจำกัดในด้านอุณหภูมิที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ มีราคาสูง และมีโอกาสลุกไหม้ได้หากมีความร้อนเกิน 500 องศาเซลเซียส แต่รถไฟฟ้าในปัจจุบันได้มีการติดตั้ง Liquid Cooling เพื่อลดอุณหภูมิและป้องกันปัญหาที่จะเกิดขึ้นได้

7. แบตเตอรี่โซเดียม-ไอออน (Sodium Ion: Na-Ion)

แบตเตอรี่โซเดียมไอออน เป็นแบตรถไฟฟ้าที่ยังใช้กันไม่แพร่หลายมากนัก เริ่มต้นใช้เมื่อปี 2023 แต่ประสิทธิภาพของแบตค่อนข้างดี ชาร์จเร็วเกือบเต็มภายใน 20 นาที ทนต่อสภาพอุณหภูมิสูงต่ำได้ดี อายุการใช้งานนาน มีรอบการชาร์จอยู่ที่ประมาณ 8,000-10,000 ครั้ง อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดของแบตเตอรี่ชนิดนี้คือมีน้ำหนักมาก ใช้พลังงานเยอะแต่ให้พลังงานน้อย ทำให้ใช้งานได้แค่ระยะทางสั้น ๆ เท่านั้น

ข้อดีและข้อเสียของแบตเตอรี่รถไฟฟ้า