แบตเตอรี่กราฟีน ชาร์จเร็ว จุไฟนาน…พลิกโฉมรถยนต์ EV

เรื่องโดย ณัฐภัทร รัตนวิชัย

ปัจจุบันกระแสความนิยมของรถยนต์ไฟฟ้า หรือ รถยนต์ EV นั้น กำลังมาแรงและเติบโตขึ้นอย่างรวดเร็ว อันเนื่องมาจากราคาน้ำมันที่นับวันมีแนวโน้มที่จะเพิ่มสูงขึ้นเรื่อย ๆ รวมไปถึงผู้ที่ใช้รถยนต์เริ่มตระหนักถึงข้อดีต่อสิ่งแวดล้อม

สำหรับประเทศไทย มีหลายมาตรการจากภาครัฐที่ส่งเสริมการใช้และผลิตรถยนต์ EV และมีสถานีให้บริการชาร์จไฟฟ้าที่ครอบคลุมและทั่วถึงมากขึ้นทั้งของภาครัฐและภาคเอกชน ท่านผู้อ่านสามารถศึกษาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ แอปพลิเคชันที่แสดงสถานีบริการชาร์จไฟฟ้าสำหรับผู้ใช้รถยนต์ EV ได้ที่ “แอปพลิเคชันสุดว้าว! ถูกใจผู้ใช้รถยนต์ EV”

ในงาน “บางกอก อินเตอร์เนชั่นแนล มอเตอร์โชว์ ครั้งที่ 44 (Motor Show 2023)” ที่จัดขึ้นเมื่อวันที่ 22 มี.ค. – 2 เม.ย. 2566 ที่ผ่านมานั้น มียอดจองรถรวมทั้งสิ้น 45,983 คัน เติบโตขึ้น 35.5% เมื่อเทียบกับปี 2565 ทั้งนี้ ยอดจองรถยนต์ไฟฟ้าอยู่ที่ 9,234 คัน คิดเป็น 21.53% จากยอดจองรถยนต์ทั้งหมดในงาน ซึ่งมีอัตราการจองที่เติบโตขึ้นจากปีที่ผ่านมา อย่างไรก็ตาม ปัญหาหนึ่งที่ผู้ใช้รถยนต์ไม่กล้าตัดสินใจซื้อรถยนต์ไฟฟ้า เพราะข้อจำกัดด้านระยะทางที่สามารถขับขี่ และแบตเตอรี่ของตัวรถยนต์ที่ใช้เวลานานในการชาร์จเพื่อใช้งานในแต่ละครั้ง ทีมนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) จึงได้วิจัยและคิดค้นการนำ “แบตเตอรี่กราฟีน” มาใช้ในรถยนต์ไฟฟ้า ซึ่งเป็นความสำเร็จแห่งแรกของประเทศไทย ในวันนี้ PETROMAT ขอนำท่านผู้อ่านไปสัมผัสกับความก้าวหน้าของนวัตกรรมดังกล่าว และงานวิจัยของทีมวิจัยจาก สจล. เราไปดูกันเลยครับ

แบตเตอรี่กราฟีน คืออะไร ? มาทำความรู้จักกันเถอะ

กราฟีน (Graphene) คือ วัสดุที่เกิดจากชั้นคาร์บอนที่มีการเรียงตัวเชื่อมต่อกันเป็นรูปหกเหลี่ยม เชื่อมต่อกันด้วยพันธะโคเวเลนต์ที่มีความแข็งแรง มีลักษณะโครงสร้างคล้ายกับรังผึ้ง โดยหากนำกราฟีนมาวางซ้อนกันหลาย ๆ ชั้นก็จะได้แกรไฟต์ ความโดดเด่นด้วยคุณสมบัติสุดพิเศษหลายด้าน และเป็นประโยชน์ในการสร้างนวัตกรรมต่าง ๆ เป็นอย่างมาก อาทิเช่น แข็งแกร่งกว่าเพชรและเหล็กกล้าถึง 200 เท่า เป็นตัวนำไฟฟ้าได้ดีกว่าทองแดง มีความยืดหยุ่นสูง และน้ำหนักเบา จากคุณสมบัติดังกล่าว ทำให้กราฟีนถูกนำมาประยุกต์ใช้งานในภาคอุตสาหกรรมหลายด้าน รวมไปถึงด้านรถยนต์ EV โดยการพัฒนาประสิทธิภาพด้วยการนำกราฟีนเข้ามาเป็นส่วนผสม ซึ่งประหยัดเวลาในการชาร์จไฟฟ้า ประหยัดค่าใช้จ่ายพร้อมการนำกลับมาใช้ใหม่ที่เป็นประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม ที่สำคัญสามารถกักเก็บประจุไฟฟ้าได้มากขึ้น และมีอัตราการอัดประจุได้ที่รวดเร็วขึ้นจากแบตเตอรี่แบบเดิม

โครงสร้างกราฟีน

แบตเตอรี่กราฟีน

งานวิจัยด้านแบตเตอรี่กราฟีนในประเทศไทย

นวัตกรรมแบตเตอรี่กราฟีนสำหรับใช้ในรถไฟฟ้า EV เป็นผลงานของทีมวิจัย นำโดย รองศาสตราจารย์ ดร.เชรษฐา รัตนพันธ์ คณะวิทยาศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) โดยวัตถุประสงค์หลักของงานวิจัยนี้ เพื่อเป็นการรองรับตลาดรถยนต์ไฟฟ้า EV ที่ในอนาคตจะมีประชาชนเลือกใช้รถยนต์ประเภทนี้มากยิ่งขึ้น และเป็นทางเลือกให้แก่ผู้ใช้รถยนต์ให้มีแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพสูง ทนทานมีความปลอดภัยและมีราคาถูกลงกว่าแบตเตอรี่ที่วางขายทั่วไป ซึ่งในปัจจุบัน สจล. เป็นแห่งเดียวในไทยที่สามารถผลิตวัสดุกราฟีนได้เองจากโรงงานต้นแบบผลิตกราฟีน ด้วยกำลังผลิตเดือนละ 15 กิโลกรัม ทดแทนการนำเข้าซึ่งมีราคากิโลกรัมละกว่า 10 ล้านบาท

งานวิจัยและนวัตกรรมด้านกราฟีนของศูนย์ฯ

อย่างที่ทราบกันดี ว่ากราฟีนมีคุณสมบัติหลายด้าน และเป็นประโยชน์ในการสร้างนวัตกรรมต่าง ๆ เป็นอย่างมาก นอกจากการใช้ประโยชน์ในด้านอิเล็กทรอนิกส์แล้ว ยังมีการใช้ประโยชน์ในด้านอื่น ๆ อีก ซึ่งงานวิจัยของศูนย์ความเป็นเลิศด้านเทคโนโลยีปิโตรเคมีและวัสดุ (PETROMAT) นั้น มีงานวิจัยหลายนวัตกรรมที่มีการนำ กราฟินมาประยุกต์ใช้ประโยชน์ อาทิเช่น

ทีมวิจัยของศาสตราจารย์ ดร.อนุวัฒน์ ศิริวัฒน์ วิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย นำพอลิอินโดลผสมกราฟีนเพื่อประสิทธิภาพในการตรวจวัดไอระเหยเมทานอลสำหรับการป้องกันอันตรายแก่ผู้ทำงานจากการสูดดมสารเคมี เพื่อวิถีปลอดภัยทั้งในห้องปฏิบัติการและโรงงานอุตสาหกรรม ท่านผู้อ่านสามารถศึกษาข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ https://petromat.org/home/project/polyindole-graphene-composites-for-sensing-methanol-vapor/

ทีมวิจัยของผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ประสิทธิ์ พัฒนะนุวัฒน์ ภาควิชาวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย นำกราฟีนออกไซด์เคลือบขั้วไฟฟ้าสำหรับแบตเตอรี่สังกะสีไอออน เพื่อรักษาการทำงานของขั้วไฟฟ้าและช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวทำให้แบตเตอรี่ชาร์จไฟได้ดีขึ้น ท่านผู้อ่านสามารถศึกษาข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่  https://petromat.org/home/project/materials-for-boosting-life-performance-of-zinc-ion-battery/

แหล่งข้อมูล

1. https://www.pptvhd36.com/automotive/news/193772
2. https://www.renovablesverdes.com/th/grafeno/
3. https://evbikethailand.com/2020/09/10/gaphene-battery/
4. https://www.springnews.co.th/keep-the-world/836146
5. https://www.komchadluek.net/quality-life/well-being/544441
6. https://www.komchadluek.net/quality-life/well-being/545198

Go to Top