ช่วงนี้กระแสรถยนต์ไฟฟ้า (EV) ในบ้านเรามาแรงมาก วันนี้ผมเลยขอเอาเรื่อง "ชนิดของแบตเตอรี่" มาพูดคุยกันครับ
บางคนก็ว่า LFP ดีที่สุดในโลกปลอดภัยไม่ไหม้ บางคนว่า NMC แรงกว่า ดีกว่า วันนี้ผมขอหาข้อมูลมาเล่าให้ฟังกัน ว่าทำไม LFP มันถึงอึดตายยาก และเหตุผลเบื้องหลังที่ทำไมค่ายรถหรูหลายค่าย
"ยังไงก็ทิ้ง NMC ไม่ลง" ทั้งๆ ที่รู้ว่ามันไวไฟกว่า
ทำไม LFP (Lithium Iron Phosphate) ถึง "ไฟไหม้ยากมาก"?
จุดขายของ LFP ที่ทุกคนรู้คือ "ปลอดภัย" แต่ทำไมมันถึงปลอดภัย?
1. โครงสร้างผลึกที่แข็งแกร่งกว่า
โมเลกุลของ LFP (LiFePO4) พันธะระหว่างฟอสเฟตและออกซิเจน มันแข็งแรงมากครับ โครงสร้างนี้ทนความร้อนได้สูงมาก ต่อให้คุณชาร์จไฟเกิน (Overcharge) หรือเกิดการชนกระแทกจนเซลล์เสียหาย โครงสร้างนี้ก็ยังเหนียวแน่น ไม่ยอมปล่อยออกซิเจนออกมาง่ายๆ
2. จุดเกิด Thermal Runaway ที่สูงลิ่ว
อาการ "Thermal Runaway" หรือการลุกไหม้แบบต่อเนื่องกู่ไม่กลับของแบตลิเธียม LFP จะเริ่มทำงานต่อเมื่ออุณหภูมิในเซลล์พุ่งสูงเกิน
270-300 องศาเซลเซียส ขึ้นไป ซึ่งยากมากในสภาวะการใช้งานปกติ
3. เมื่อพัง... มันแค่ปล่อยควัน ไม่ได้ระเบิด
หากโดนเจาะทะลุ (Nail Penetration Test) แบต LFP มักจะจบแค่มีควันพุ่งและความร้อนสะสม แต่แทบไม่มีเปลวไฟพุ่งเป็นหัวพ่นไฟเหมือนชนิดอื่น เพราะมันขาด "ออกซิเจน" ที่จะไปทำปฏิกิริยาเลี้ยงไฟข้างใน
ในเมื่อ LFP ดีขนาดนี้ ทำไมค่ายรถไม่ใช้กันให้ทุกค่าย?
นี่คือเหตุผลที่ทำไมรถราคาแพง หรือรถสมรรถนะสูง ยังคงเลือกใช้ NMC (Nickel Manganese Cobalt)
1. ความหนาแน่นพลังงาน (Energy Density) สูง
นี่คือสิ่งที่ LFP สู้ไม่ได้ แบต NMC มีค่า Energy Density สูงกว่า LFP ราวๆ 30-50% หมายความว่า
- ถ้าต้องการความจุแบต 100 kWh เท่ากัน แบต LFP จะหนักกว่าและก้อนใหญ่กว่า NMC มหาศาล
- ผลที่ตามมาคือ รถที่ใช้ LFP จะมีน้ำหนักตัวรถ (Kerb Weight) ที่หนักกว่า กินพื้นที่จัดวางใต้ท้องรถ และทำให้ช่วงล่างต้องรับภาระหนักขึ้น รถสมรรถนะสูงที่ต้องการความเบาและการกระจายน้ำหนักที่สมบูรณ์แบบจึงไม่เลือกใช้ LFP ครับ
2. แพ้ความเย็นจัด
แบต LFP กลัวความเย็นครับ ในอุณหภูมิติดลบ ประสิทธิภาพการจ่ายไฟและการรับไฟ (ชาร์จ) ของ LFP จะร่วงกราวรูด ในขณะที่ NMC ทนทานต่ออากาศหนาวได้ดีกว่ามาก ประเทศเมืองหนาวอย่างยุโรปหรืออเมริกาเหนือจึงยังจำเป็นต้องพึ่งพา NMC เป็นหลัก "ดังนั้น รถยุโรปรุ่นท็อปๆ หรือรุ่นที่เน้นระยะทางไกล (Long Range) จึงยังจำเป็นต้องใช้ NMC
3. คำนวณแบตได้แม่นยำ
แบต LFP เวลาไฟเต็ม 100% กับไฟเหลือ 20% แรงดันไฟฟ้า (Voltage) มันแทบไม่ต่างกันเลย
- ข้อเสียคือ ระบบคอมพิวเตอร์ของรถ (BMS) จะคำนวณพลังงานที่เหลืออยู่ (SOC - State of Charge) ได้ยากมาก
- เป็นที่มาว่าทำไมรถแบรนด์ดังที่ใช้ LFP ถึงชอบมีอาการ
"ไฟแกว่ง" หรือ
"แบตวูบ" เพราะรถมันเดาไฟจริงไม่ออก วิธีแก้คือต้องชาร์จให้เต็ม 100% เป็นประจำเพื่อให้ระบบมัน Re-calibrate ตัวเอง ในขณะที่ NMC กราฟแรงดันจะลาดลงตามปริมาณไฟจริง คอมพิวเตอร์คำนวณแม่นยำกว่าเยอะ
สรุปตารางเปรียบเทียบ
สุดท้ายจะเลือกใช้แบบไหนก็เลือกให้เหมาะสำหรับการใช้งานครับ
ทำไมแบต LFP ไหม้ยากมาก? แต่ทำไมรถหรูตัวท็อปยังใช้ NMC ทั้งที่เสี่ยงกว่า?
บางคนก็ว่า LFP ดีที่สุดในโลกปลอดภัยไม่ไหม้ บางคนว่า NMC แรงกว่า ดีกว่า วันนี้ผมขอหาข้อมูลมาเล่าให้ฟังกัน ว่าทำไม LFP มันถึงอึดตายยาก และเหตุผลเบื้องหลังที่ทำไมค่ายรถหรูหลายค่าย "ยังไงก็ทิ้ง NMC ไม่ลง" ทั้งๆ ที่รู้ว่ามันไวไฟกว่า
ทำไม LFP (Lithium Iron Phosphate) ถึง "ไฟไหม้ยากมาก"?
จุดขายของ LFP ที่ทุกคนรู้คือ "ปลอดภัย" แต่ทำไมมันถึงปลอดภัย?
1. โครงสร้างผลึกที่แข็งแกร่งกว่า
โมเลกุลของ LFP (LiFePO4) พันธะระหว่างฟอสเฟตและออกซิเจน มันแข็งแรงมากครับ โครงสร้างนี้ทนความร้อนได้สูงมาก ต่อให้คุณชาร์จไฟเกิน (Overcharge) หรือเกิดการชนกระแทกจนเซลล์เสียหาย โครงสร้างนี้ก็ยังเหนียวแน่น ไม่ยอมปล่อยออกซิเจนออกมาง่ายๆ
2. จุดเกิด Thermal Runaway ที่สูงลิ่ว
อาการ "Thermal Runaway" หรือการลุกไหม้แบบต่อเนื่องกู่ไม่กลับของแบตลิเธียม LFP จะเริ่มทำงานต่อเมื่ออุณหภูมิในเซลล์พุ่งสูงเกิน 270-300 องศาเซลเซียส ขึ้นไป ซึ่งยากมากในสภาวะการใช้งานปกติ
3. เมื่อพัง... มันแค่ปล่อยควัน ไม่ได้ระเบิด
หากโดนเจาะทะลุ (Nail Penetration Test) แบต LFP มักจะจบแค่มีควันพุ่งและความร้อนสะสม แต่แทบไม่มีเปลวไฟพุ่งเป็นหัวพ่นไฟเหมือนชนิดอื่น เพราะมันขาด "ออกซิเจน" ที่จะไปทำปฏิกิริยาเลี้ยงไฟข้างใน
ในเมื่อ LFP ดีขนาดนี้ ทำไมค่ายรถไม่ใช้กันให้ทุกค่าย?
นี่คือเหตุผลที่ทำไมรถราคาแพง หรือรถสมรรถนะสูง ยังคงเลือกใช้ NMC (Nickel Manganese Cobalt)
1. ความหนาแน่นพลังงาน (Energy Density) สูง
นี่คือสิ่งที่ LFP สู้ไม่ได้ แบต NMC มีค่า Energy Density สูงกว่า LFP ราวๆ 30-50% หมายความว่า
- ถ้าต้องการความจุแบต 100 kWh เท่ากัน แบต LFP จะหนักกว่าและก้อนใหญ่กว่า NMC มหาศาล
- ผลที่ตามมาคือ รถที่ใช้ LFP จะมีน้ำหนักตัวรถ (Kerb Weight) ที่หนักกว่า กินพื้นที่จัดวางใต้ท้องรถ และทำให้ช่วงล่างต้องรับภาระหนักขึ้น รถสมรรถนะสูงที่ต้องการความเบาและการกระจายน้ำหนักที่สมบูรณ์แบบจึงไม่เลือกใช้ LFP ครับ
2. แพ้ความเย็นจัด
แบต LFP กลัวความเย็นครับ ในอุณหภูมิติดลบ ประสิทธิภาพการจ่ายไฟและการรับไฟ (ชาร์จ) ของ LFP จะร่วงกราวรูด ในขณะที่ NMC ทนทานต่ออากาศหนาวได้ดีกว่ามาก ประเทศเมืองหนาวอย่างยุโรปหรืออเมริกาเหนือจึงยังจำเป็นต้องพึ่งพา NMC เป็นหลัก "ดังนั้น รถยุโรปรุ่นท็อปๆ หรือรุ่นที่เน้นระยะทางไกล (Long Range) จึงยังจำเป็นต้องใช้ NMC
3. คำนวณแบตได้แม่นยำ
แบต LFP เวลาไฟเต็ม 100% กับไฟเหลือ 20% แรงดันไฟฟ้า (Voltage) มันแทบไม่ต่างกันเลย
- ข้อเสียคือ ระบบคอมพิวเตอร์ของรถ (BMS) จะคำนวณพลังงานที่เหลืออยู่ (SOC - State of Charge) ได้ยากมาก
- เป็นที่มาว่าทำไมรถแบรนด์ดังที่ใช้ LFP ถึงชอบมีอาการ "ไฟแกว่ง" หรือ "แบตวูบ" เพราะรถมันเดาไฟจริงไม่ออก วิธีแก้คือต้องชาร์จให้เต็ม 100% เป็นประจำเพื่อให้ระบบมัน Re-calibrate ตัวเอง ในขณะที่ NMC กราฟแรงดันจะลาดลงตามปริมาณไฟจริง คอมพิวเตอร์คำนวณแม่นยำกว่าเยอะ
สรุปตารางเปรียบเทียบ
สุดท้ายจะเลือกใช้แบบไหนก็เลือกให้เหมาะสำหรับการใช้งานครับ