แบตเตอรี่โซลิดสเตตอาจถึงสมาร์ตโฟนก่อนรถยนต์ไฟฟ้าราวหนึ่งทศวรรษ

มุมมองของ LG Energy Solution ต่อแบตเตอรี่โซลิดสเตตไม่ได้ปฏิเสธศักยภาพของเทคโนโลยี แต่เป็นการเตือนว่าเส้นทางจากห้องทดลองไปสู่รถยนต์ไฟฟ้าจำนวนมากยังมีด่านสำคัญอยู่ นั่นคือ การผลิตในระดับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

Robert Lee ประธาน LG Energy Solution ประจำอเมริกาเหนือ กล่าวว่า เซลล์โซลิดสเตตขนาดเล็กอาจปรากฏในสมาร์ตโฟนและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เฉพาะทางก่อนที่เทคโนโลยีนี้จะพร้อมใช้งานจริงในรถยนต์ไฟฟ้าราวหนึ่งทศวรรษ ^T

คำกล่าวนี้ไม่ได้หมายความว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตทำไม่ได้ หรืออุปกรณ์ขนาดเล็กทุกชนิดจะเปลี่ยนมาใช้เทคโนโลยีนี้ตามกำหนดเดียวกัน แต่สะท้อนความแตกต่างระหว่างการผลิตเซลล์ต้นแบบขนาดเล็กที่มีศักยภาพ กับการผลิตเซลล์ขนาดใหญ่สำหรับรถยนต์ซ้ำแล้วซ้ำเล่า โดยต้องรักษาคุณภาพ ความน่าเชื่อถือ อัตราผลิตผ่าน และต้นทุนให้เหมาะสม

ยิ่งเซลล์ใหญ่ โจทย์การผลิตยิ่งยาก

แบตเตอรี่โซลิดสเตตเป็นที่สนใจเพราะอาจให้ความหนาแน่นพลังงานสูงในรูปแบบที่กะทัดรัด แต่แบตเตอรี่สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าไม่ใช่เพียงการนำแบตเตอรี่โทรศัพท์มาเพิ่มขนาด รถยนต์ต้องใช้เซลล์จำนวนมาก และเซลล์เหล่านั้นต้องทำงานได้อย่างปลอดภัยและสม่ำเสมอในสภาพการใช้งานหนักตลอดหลายปี

ดังนั้น ประเด็นของ Lee จึงไม่ได้อยู่ที่ว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตจะให้ผลลัพธ์น่าประทับใจในห้องทดลองหรือไม่ แต่อยู่ที่ผู้ผลิตจะเปลี่ยนผลลัพธ์เหล่านั้นให้กลายเป็นกระบวนการผลิตที่ทนทาน ราคาจับต้องได้ และทำได้ในปริมาณสูงหรือไม่ รายงานคำกล่าวของเขาระบุว่าการผลิตขนาดใหญ่ยังเป็นอุปสรรคที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข และความยากจะเพิ่มขึ้นตามขนาดของเซลล์ ^T

เพราะฉะนั้น การที่มีเซลล์โซลิดสเตตขนาดเล็กประสบความสำเร็จ จึงไม่ได้แปลว่ารถยนต์ไฟฟ้าโซลิดสเตตกำลังจะมาในเร็ว ๆ นี้ เซลล์นำร่องอาจพิสูจน์ศักยภาพทางเทคนิคได้ แต่ยังไม่ยืนยันว่าผู้ผลิตจะสามารถสร้างเซลล์ขนาดรถยนต์หลายล้านเซลล์ด้วยต้นทุนที่คุ้มค่าทางธุรกิจ

โรงงานแลนซิงสะท้อนสิ่งที่ LG กำลังให้ความสำคัญ

โรงงานแห่งใหม่ของ LG Energy Solution ในเมืองแลนซิง รัฐมิชิแกน สหรัฐฯ แสดงให้เห็นว่าในระยะใกล้ บริษัทกำลังให้ความสำคัญกับการผลิตแบตเตอรี่ที่พร้อมใช้งานในตลาดแล้ว โรงงานบนพื้นที่ 226 เอเคอร์ใช้งบลงทุนมากกว่า 2 พันล้านดอลลาร์ และมีเป้าหมายเพิ่มกำลังการผลิตเป็นมากกว่า 35 กิกะวัตต์-ชั่วโมงต่อปีเมื่อเดินเครื่องเต็มกำลัง โดยจะรองรับทั้งตลาดระบบกักเก็บพลังงานและรถยนต์ไฟฟ้า ^NM

โรงงานแห่งนี้ผลิตเซลล์ลิเธียมไอออนขนาดใหญ่ ไม่ได้รอให้แบตเตอรี่โซลิดสเตตพัฒนาจนสมบูรณ์ โดยสายการผลิตประกอบด้วยเซลล์ลิเธียมไอรอนฟอสเฟต หรือ LFP สำหรับระบบกักเก็บพลังงานแบบอยู่กับที่ และเซลล์นิกเกิล-แมงกานีส-โคบอลต์ หรือ NMC สำหรับรถยนต์ไฟฟ้า รวมถึงแบตเตอรี่สำหรับ Toyota Highlander รุ่นไฟฟ้าล้วนที่กำลังจะเปิดตัว ^MI

ความหลากหลายนี้มีนัยสำคัญต่อกลยุทธ์ของบริษัท เพราะแสดงให้เห็นว่า LG ต้องการใช้เคมีแบตเตอรี่และรูปแบบการผลิตที่ตอบโจทย์ลูกค้าได้ในปัจจุบัน ขณะเดียวกันก็เดินหน้าวิจัยโซลิดสเตตต่อไป คำถามสำคัญของผู้ผลิตแบตเตอรี่จึงไม่ได้มีเพียงเคมีชนิดใดให้สมรรถนะดีที่สุด แต่รวมถึงชนิดใดที่ผลิตได้สม่ำเสมอ มีห่วงโซ่อุปทานรองรับ และขายได้ในราคาที่ผู้ผลิตรถยนต์กับผู้พัฒนาระบบกักเก็บพลังงานยอมรับ

ลิเธียมไอออนรุ่นใหม่คือสะพานเชื่อมไปสู่อนาคต

LG ยังร่วมมือกับ General Motors หรือ GM พัฒนาเซลล์แบบลิเธียม-แมงกานีส-ริช หรือ LMR ในรูปแบบ prismatic โดยทั้งสองบริษัทมีแผนเริ่มผลิตเชิงพาณิชย์ในสหรัฐฯ ปี 2028 และคาดว่าจะเริ่มการผลิตก่อนเชิงพาณิชย์ในช่วงก่อนหน้านั้น ^RI

GM ระบุว่าเซลล์ดังกล่าวมีเป้าหมายสำหรับรถกระบะไฟฟ้าและรถ SUV ขนาดใหญ่รุ่นอนาคต โดยตั้งเป้าระยะทางวิ่งมากกว่า 400 ไมล์ หรือราว 640 กิโลเมตร และมีต้นทุนใกล้เคียงกับแบตเตอรี่ LFP ซึ่งมีราคาต่ำกว่า เคมีดังกล่าวใช้แมงกานีสมากขึ้น และลดการพึ่งพานิกเกิลกับโคบอลต์เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ที่มีนิกเกิลสูง ตามรายงานเกี่ยวกับโครงการนี้ ^RI

LMR ไม่ได้เข้ามาแทนที่แบตเตอรี่โซลิดสเตต แต่เป็นอีกแนวทางหนึ่งในการตอบโจทย์เชิงพาณิชย์เดียวกัน นั่นคือเพิ่มระยะทางวิ่งและลดต้นทุน โดยยังใช้กระบวนการผลิตที่ใกล้เคียงกับอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ในปัจจุบันมากกว่า นอกจากนี้ LG ยังเตรียมผลิตเซลล์ทรงกระบอกขนาด 46 ซีรีส์ในรัฐแอริโซนา สะท้อนว่าบริษัทกำลังผลักดันแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหลายรูปแบบที่ขยายกำลังผลิตได้ ขณะที่การผลิตโซลิดสเตตยังติดอยู่กับโจทย์เซลล์ขนาดใหญ่ ^I

เป้าหมายปี 2027 ยังไม่ใช่คำตอบสุดท้าย

คู่แข่งหลายรายประกาศกำหนดการที่ดูเร็วกว่ามุมมองของ LG โดย BYD และ CATL ตั้งเป้าผลิตแบตเตอรี่โซลิดสเตตในระดับทดลองหรือระดับนำร่องช่วงปี 2027 ^GT ขณะที่ Geely ระบุว่าจะเริ่มนำไปใช้ทดลองในรถยนต์ของแบรนด์ต่าง ๆ ในปีเดียวกัน หลังผ่านการตรวจสอบความพร้อม ^EE

ประกาศเหล่านี้เป็นหมุดหมายสำคัญ แต่คำว่า การผลิตนำร่อง มีความหมายเฉพาะ การผลิตนำร่องใช้เพื่อทดสอบและยืนยันกระบวนการในปริมาณจำกัด ไม่ใช่การผลิตจำนวนมากสำหรับรถยนต์ตลาดหลัก รายงานเกี่ยวกับแผนของ CATL ระบุว่าการใช้งานในตลาดวงกว้างอาจเกิดขึ้นในภายหลัง ราวปี 2030 หรือหลังจากนั้น ขณะที่กำหนดการทดลองใช้ของ Geely ยังไม่ได้บอกว่าเมื่อใดแบตเตอรี่โซลิดสเตตจะมีราคาที่เหมาะสมสำหรับการผลิตรถยนต์จำนวนมาก ^GTE

โครงการอื่น ๆ ก็ยังอยู่ในขั้นตอนการทดสอบ ต้นแบบ การส่งมอบตัวอย่าง หรือการทดลองใช้ในรถยนต์เช่นกัน Mercedes-Benz และ BMW กำลังทดสอบแบตเตอรี่โซลิดสเตต ส่วน Stellantis มีแผนทดลองใช้ แต่กิจกรรมเหล่านี้ยังเป็นการพัฒนาและตรวจสอบความพร้อม ไม่ใช่หลักฐานว่าการผลิตจำนวนมากที่มีอัตราผลิตผ่านสูงและต้นทุนแข่งขันได้เกิดขึ้นแล้ว ^I

เส้นทางการใช้งานที่เป็นไปได้

การตีความคำกล่าวของ Lee ที่รอบคอบที่สุดคือ การยอมรับเทคโนโลยีอาจเกิดขึ้นเป็นลำดับขั้น ดังนี้

1. การใช้งานในอุปกรณ์ขนาดเล็กมาก่อน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดกะทัดรัดและอุปกรณ์เฉพาะทางอาจใช้เซลล์ที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงได้ ก่อนที่การผลิตระดับรถยนต์จะพร้อม ^UT
2. ตามด้วยสายการผลิตนำร่อง บริษัทต่าง ๆ จะใช้การผลิตในปริมาณจำกัดและรถสาธิตเพื่อทดสอบวัสดุ จุดเชื่อมต่อ ความทนทาน และขั้นตอนการผลิต ^GTE
3. การผลิตรถยนต์ไฟฟ้าตลาดหลักเกิดขึ้นภายหลัง หมุดหมายที่ชี้ขาดไม่ใช่ต้นแบบหรือการทดลองในปี 2027 แต่คือการผลิตเซลล์ขนาดใหญ่ซ้ำได้ในปริมาณสูง พร้อมคุณภาพและต้นทุนที่เหมาะกับอุตสาหกรรมรถยนต์

มุมมองของ LG จึงไม่ได้ขัดแย้งกับประกาศของบริษัทอื่น แต่เป็นการแยกให้ชัดระหว่างศักยภาพทางเทคนิคกับความพร้อมทางอุตสาหกรรม โรงงานแลนซิง รวมถึงโครงการ LMR, LFP, NMC และเซลล์ทรงกระบอก ล้วนสะท้อนตรรกะทางธุรกิจเดียวกัน นั่นคือเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่สามารถผลิตได้ในระดับใหญ่มีแนวโน้มกำหนดทิศทางตลาดในช่วงที่เหลือของทศวรรษนี้ ขณะที่แบตเตอรี่โซลิดสเตตสำหรับรถยนต์ไฟฟ้ายังต้องรอการแก้ปัญหาการผลิตเซลล์ขนาดใหญ่ให้ได้ทั้งคุณภาพ ความทนทาน และต้นทุนที่แข่งขันได้