อากิระ โยชิโนะ ผู้ได้รับรางวัลโนเบล กล่าวว่า แบตเตอรี่ลิเธียมจะยังคงครองตลาดอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ในอีกสิบปีข้างหน้า

[ในอนาคต ความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมอาจสูงถึง 1.5 เท่าถึง 2 เท่าของปัจจุบัน ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่จะมีขนาดเล็ลง]
[การลดต้นทุนแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอยู่ในช่วงสูงสุดระหว่าง 10% ถึง 30% การลดราคาลงครึ่งหนึ่งนั้นเป็นเรื่องยาก]
จากสมาร์ทโฟนไปจนถึงรถยนต์ไฟฟ้า เทคโนโลยีแบตเตอรี่กำลังค่อยๆ แทรกซึมเข้าไปในทุกแง่มุมของชีวิต ดังนั้น แบตเตอรี่ในอนาคตจะพัฒนาไปในทิศทางใด และจะนำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงอะไรบ้างต่อสังคม? ด้วยคำถามเหล่านี้ ผู้สื่อข่าวของ First Financial ได้สัมภาษณ์ อากิระ โยชิโนะ นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีจากผลงานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในปีนี้ เมื่อเดือนที่แล้ว
ในความเห็นของโยชิโนะ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะยังคงครองตลาดแบตเตอรี่ต่อไปอีก 10 ปีข้างหน้า การพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น ปัญญาประดิษฐ์และอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง จะนำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงที่ “คาดไม่ถึง” ต่อโอกาสในการใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
การเปลี่ยนแปลงที่คาดไม่ถึง
เมื่อโยชิโนะได้รู้จักคำว่า “พกพาได้” เขาจึงตระหนักว่าสังคมต้องการแบตเตอรี่แบบใหม่ ในปี 1983 แบตเตอรี่ลิเธียมก้อนแรกของโลกจึงถือกำเนิดขึ้นในประเทศญี่ปุ่น โยชิโนะ อากิระได้สร้างต้นแบบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบชาร์จได้เป็นครั้งแรกของโลก และมีส่วนสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสมาร์ทโฟนและรถยนต์ไฟฟ้าในอนาคต
เมื่อเดือนที่แล้ว อากิระ โยชิโนะ กล่าวในการสัมภาษณ์พิเศษกับนักข่าวการเงินอันดับ 1 ว่า หลังจากทราบว่าตนเองได้รับรางวัลโนเบลแล้ว เขา “ไม่มีความรู้สึกอะไรเป็นพิเศษ” “การให้สัมภาษณ์เต็มรูปแบบในภายหลังทำให้ผมยุ่งมาก และผมก็ไม่สามารถมีความสุขได้อย่างเต็มที่” อากิระ โยชิโนะ กล่าว “แต่เมื่อวันที่จะเข้ารับรางวัลในเดือนธันวาคมใกล้เข้ามา ความจริงของการได้รับรางวัลก็ยิ่งชัดเจนขึ้น”
ในช่วง 30 ปีที่ผ่านมา มีชาวญี่ปุ่นหรือนักวิชาการชาวญี่ปุ่น 27 คนได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมี แต่มีเพียงสองคนเท่านั้น รวมถึงอากิระ โยชิโนะ ที่ได้รับรางวัลในฐานะนักวิจัยจากภาคเอกชน “ในญี่ปุ่น นักวิจัยจากสถาบันวิจัยและมหาวิทยาลัยมักได้รับรางวัล และมีนักวิจัยจากภาคเอกชนเพียงไม่กี่คนเท่านั้นที่ได้รับรางวัล” อากิระ โยชิโนะ กล่าวกับนักข่าวการเงินคนแรก เขายังเน้นย้ำถึงความคาดหวังของภาคอุตสาหกรรม เขาเชื่อว่ามีการวิจัยระดับโนเบลมากมายภายในบริษัท แต่ภาคอุตสาหกรรมของญี่ปุ่นควรปรับปรุงความเป็นผู้นำและประสิทธิภาพให้ดียิ่งขึ้น
โยชิโนะ อากิระ เชื่อว่าการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น ปัญญาประดิษฐ์และอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง จะนำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงที่ “คาดไม่ถึง” ต่อโอกาสในการใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ตัวอย่างเช่น ความก้าวหน้าของซอฟต์แวร์จะช่วยเร่งกระบวนการออกแบบแบตเตอรี่และการพัฒนาวัสดุใหม่ๆ และอาจส่งผลต่อการใช้งานแบตเตอรี่ ทำให้สามารถใช้แบตเตอรี่ในสภาพแวดล้อมที่ดีที่สุดได้
อากิระ โยชิโนะ ยังให้ความสำคัญอย่างมากกับการมีส่วนร่วมของงานวิจัยของเขาในการแก้ไขปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก เขาบอกกับนักข่าวการเงินคนแรกว่า เขาได้รับรางวัลด้วยเหตุผลสองประการ ประการแรกคือการมีส่วนร่วมในการพัฒนาสังคมอัจฉริยะที่ใช้โทรศัพท์มือถือ และประการที่สองคือการเป็นเครื่องมือสำคัญในการปกป้องสิ่งแวดล้อมโลก “การมีส่วนร่วมในการปกป้องสิ่งแวดล้อมจะยิ่งชัดเจนมากขึ้นในอนาคต ในขณะเดียวกัน นี่ก็เป็นโอกาสทางธุรกิจที่ยอดเยี่ยมเช่นกัน” อากิระ โยชิโนะ กล่าวกับนักข่าวการเงิน
โยชิโนะ อากิระ กล่าวกับนักศึกษาในระหว่างการบรรยายที่มหาวิทยาลัยเมโจ ในฐานะศาสตราจารย์ว่า ด้วยความคาดหวังสูงของประชาชนต่อการใช้พลังงานหมุนเวียนและแบตเตอรี่เป็นมาตรการรับมือกับภาวะโลกร้อน เขาจึงจะนำเสนอข้อมูลของตนเอง รวมถึงความคิดเห็นเกี่ยวกับประเด็นด้านสิ่งแวดล้อม”
ใครจะเป็นผู้ครองตลาดอุตสาหกรรมแบตเตอรี่
การพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่ได้ก่อให้เกิดการปฏิวัติพลังงาน ตั้งแต่สมาร์ทโฟนไปจนถึงรถยนต์ไฟฟ้า เทคโนโลยีแบตเตอรี่มีอยู่ทุกหนทุกแห่งและเปลี่ยนแปลงทุกแง่มุมของชีวิตผู้คน ไม่ว่าแบตเตอรี่ในอนาคตจะทรงพลังมากขึ้นและราคาถูกลงหรือไม่นั้น จะส่งผลกระทบต่อพวกเราทุกคน
ในปัจจุบัน อุตสาหกรรมมุ่งมั่นที่จะปรับปรุงความปลอดภัยของแบตเตอรี่ควบคู่ไปกับการเพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน การปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่จะช่วยแก้ไขปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศผ่านการใช้พลังงานหมุนเวียนด้วย
ในความเห็นของโยชิโนะ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะยังคงครองตลาดแบตเตอรี่ในอีก 10 ปีข้างหน้า แต่การพัฒนาและการเกิดขึ้นของเทคโนโลยีใหม่ๆ ก็จะช่วยเสริมสร้างมูลค่าและโอกาสของอุตสาหกรรมนี้ต่อไป โยชิโนะ อากิระ กล่าวกับเฟิร์ส บิสซิเนส นิวส์ ว่าความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมในอนาคตอาจสูงถึง 1.5 ถึง 2 เท่าของปัจจุบัน ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่จะมีขนาดเล็ลง “สิ่งนี้จะช่วยลดปริมาณวัสดุและลดต้นทุน แต่ต้นทุนวัสดุจะไม่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ” เขากล่าว “การลดต้นทุนของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนนั้นมากที่สุดอยู่ที่ระหว่าง 10% ถึง 30% การที่จะลดราคาลงครึ่งหนึ่งนั้นยากกว่า”
ในอนาคตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะชาร์จเร็วขึ้นหรือไม่? อากิระ โยชิโนะ ตอบคำถามนี้ว่า โทรศัพท์มือถือสามารถชาร์จเต็มได้ใน 5-10 นาที ซึ่งทำได้สำเร็จในห้องทดลองแล้ว แต่การชาร์จเร็วต้องใช้แรงดันไฟฟ้าสูง ซึ่งจะส่งผลต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ ในหลายสถานการณ์จริง ผู้คนอาจไม่จำเป็นต้องชาร์จเร็วเป็นพิเศษ
จากแบตเตอรี่ตะกั่วกรดรุ่นแรกๆ ไปจนถึงแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ที่เป็นหัวใจหลักของบริษัทญี่ปุ่นอย่างโตโยต้า และแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่เทสลา โรเตอร์ใช้ในปี 2008 แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบเหลวแบบดั้งเดิมได้ครองตลาดแบตเตอรี่พลังงานมาเป็นเวลาสิบปีแล้ว ในอนาคต ความขัดแย้งระหว่างความหนาแน่นของพลังงานและข้อกำหนดด้านความปลอดภัยกับเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบดั้งเดิมจะยิ่งเด่นชัดขึ้นเรื่อยๆ
อากิระ โยชิโนะ กล่าวตอบสนองต่อการทดลองและผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่โซลิดสเตทจากบริษัทต่างประเทศว่า “ผมคิดว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตทเป็นทิศทางในอนาคต และยังมีโอกาสพัฒนาได้อีกมาก ผมหวังว่าจะได้เห็นความก้าวหน้าใหม่ๆ ในเร็วๆ นี้”
เขายังกล่าวอีกว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตทมีเทคโนโลยีคล้ายคลึงกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน “ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี ความเร็วในการว่ายน้ำของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะสามารถเพิ่มขึ้นได้ประมาณ 4 เท่าของความเร็วในปัจจุบัน” อากิระ โยชิโนะ กล่าวกับผู้สื่อข่าวจากเฟิร์ส บิสซิเนส นิวส์
แบตเตอรี่โซลิดสเตทคือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้อิเล็กโทรไลต์แบบโซลิดสเตท เนื่องจากอิเล็กโทรไลต์แบบโซลิดสเตทเข้ามาแทนที่อิเล็กโทรไลต์อินทรีย์ที่อาจระเบิดได้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบดั้งเดิม จึงช่วยแก้ปัญหาสำคัญสองประการคือ ความหนาแน่นพลังงานสูงและประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยสูง แบตเตอรี่ที่ใช้อิเล็กโทรไลต์แบบโซลิดสเตทจึงมีความหนาแน่นพลังงานสูงกว่า มีกำลังไฟมากกว่า และใช้งานได้นานกว่า ซึ่งเป็นแนวโน้มการพัฒนาของแบตเตอรี่ลิเธียมรุ่นต่อไป
แต่แบตเตอรี่โซลิดสเตทก็ยังเผชิญกับความท้าทายต่างๆ เช่น การลดต้นทุน การปรับปรุงความปลอดภัยของอิเล็กโทรไลต์แข็ง และการรักษาการสัมผัสระหว่างขั้วไฟฟ้าและอิเล็กโทรไลต์ในระหว่างการชาร์จและการคายประจุ ปัจจุบัน บริษัทรถยนต์ยักษ์ใหญ่ระดับโลกหลายแห่งกำลังลงทุนอย่างหนักในการวิจัยและพัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตท ตัวอย่างเช่น โตโยต้ากำลังพัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตท แต่ไม่ได้เปิดเผยต้นทุน สถาบันวิจัยคาดการณ์ว่าภายในปี 2030 ความต้องการแบตเตอรี่โซลิดสเตททั่วโลกคาดว่าจะเข้าใกล้ 500 GWh
ศาสตราจารย์ไวติงแฮม ผู้ได้รับรางวัลโนเบลร่วมกับอากิระ โยชิโนะ กล่าวว่า แบตเตอรี่โซลิดสเตทอาจเป็นแบตเตอรี่ชนิดแรกที่จะนำมาใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก เช่น สมาร์ทโฟน “เพราะยังมีปัญหาใหญ่ในการนำไปใช้ในระบบขนาดใหญ่” ศาสตราจารย์ไวติงแฮมกล่าว