อากิระ โยชิโนะ ผู้ได้รับรางวัลโนเบล: แบตเตอรี่ลิเธียมจะยังคงครองอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ในอีกสิบปีข้างหน้า

[ความหนาแน่นพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมในอนาคตอาจสูงถึง 1.5 เท่าถึง 2 เท่าของกระแสไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่จะมีขนาดเล็กลง -
[ช่วงการลดต้นทุนแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอยู่ระหว่าง 10% ถึง 30% มากที่สุด ยากที่จะลดราคาลงครึ่งหนึ่ง -
ตั้งแต่สมาร์ทโฟนไปจนถึงรถยนต์ไฟฟ้า เทคโนโลยีแบตเตอรี่ก็ค่อยๆ แทรกซึมเข้าไปในทุกแง่มุมของชีวิต แล้วแบตเตอรี่แห่งอนาคตจะพัฒนาไปในทิศทางไหน และจะนำการเปลี่ยนแปลงอะไรมาสู่สังคมบ้าง? เมื่อมีคำถามเหล่านี้ นักข่าว First Financial จึงได้สัมภาษณ์ Akira Yoshino นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นที่ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในปีนี้
ในความเห็นของ Yoshino แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะยังคงครองอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ในอีก 10 ปีข้างหน้า การพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น ปัญญาประดิษฐ์ และอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (Internet of Things) จะนำการเปลี่ยนแปลงที่ “คิดไม่ถึง” มาสู่โอกาสในการใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
การเปลี่ยนแปลงที่ไม่อาจจินตนาการได้
เมื่อ Yoshino ตระหนักถึงคำว่า "พกพาได้" เขาก็ตระหนักว่าสังคมจำเป็นต้องมีแบตเตอรี่ใหม่ ในปี 1983 แบตเตอรี่ลิเธียมก้อนแรกของโลกถือกำเนิดขึ้นที่ประเทศญี่ปุ่น โยชิโนะ อากิระ ผลิตต้นแบบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบชาร์จไฟได้ตัวแรกของโลก และจะมีส่วนสนับสนุนที่โดดเด่นในการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสมาร์ทโฟนและยานพาหนะไฟฟ้าในอนาคต
เมื่อเดือนที่แล้ว Akira Yoshino กล่าวในการสัมภาษณ์พิเศษกับนักข่าวการเงินหมายเลข 1 ว่าหลังจากทราบว่าเขาได้รับรางวัลโนเบล เขา "ไม่มีความรู้สึกที่แท้จริง" “การสัมภาษณ์ฉบับเต็มในเวลาต่อมาทำให้ฉันยุ่งมาก และฉันก็มีความสุขไม่น้อย” อากิระ โยชิโนะ กล่าว “แต่เมื่อวันรับรางวัลในเดือนธันวาคมใกล้เข้ามา ความเป็นจริงของรางวัลก็แข็งแกร่งขึ้น”
ในช่วง 30 ปีที่ผ่านมา นักวิชาการชาวญี่ปุ่นหรือชาวญี่ปุ่น 27 คนได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมี แต่มีเพียง 2 คนเท่านั้น รวมถึงอากิระ โยชิโนะ ที่ได้รับรางวัลในฐานะนักวิจัยในองค์กร “ในญี่ปุ่น นักวิจัยจากสถาบันวิจัยและมหาวิทยาลัยมักได้รับรางวัล และมีนักวิจัยองค์กรเพียงไม่กี่รายจากอุตสาหกรรมที่ได้รับรางวัล” อากิระ โยชิโนะบอกกับนักข่าวการเงินคนแรก เขายังเน้นย้ำความคาดหวังของอุตสาหกรรมอีกด้วย เขาเชื่อว่ามีงานวิจัยระดับโนเบลมากมายภายในบริษัท แต่อุตสาหกรรมของญี่ปุ่นควรปรับปรุงความเป็นผู้นำและประสิทธิภาพ
โยชิโนะ อากิระ เชื่อว่าการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น ปัญญาประดิษฐ์ และอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง จะนำการเปลี่ยนแปลงที่ “คิดไม่ถึง” มาสู่แนวโน้มการใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ตัวอย่างเช่น ความก้าวหน้าของซอฟต์แวร์จะช่วยเร่งกระบวนการออกแบบแบตเตอรี่และการพัฒนาวัสดุใหม่ๆ และอาจส่งผลต่อการใช้แบตเตอรี่ทำให้สามารถใช้แบตเตอรี่ในสภาพแวดล้อมที่ดีที่สุดได้
โยชิโนะ อากิระยังกังวลอย่างมากเกี่ยวกับการมีส่วนร่วมของงานวิจัยของเขาในการแก้ไขปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก เขาบอกกับนักข่าวการเงินคนแรกว่าเขาได้รับรางวัลด้วยเหตุผลสองประการ ประการแรกคือการมีส่วนร่วมในการพัฒนาสังคมมือถืออัจฉริยะ ประการที่สองคือการจัดเตรียมวิธีการที่สำคัญในการปกป้องสิ่งแวดล้อมโลก “การมีส่วนร่วมในการปกป้องสิ่งแวดล้อมจะมีความชัดเจนมากขึ้นในอนาคต ขณะเดียวกันนี่ก็เป็นโอกาสทางธุรกิจที่ยอดเยี่ยมเช่นกัน” อากิระ โยชิโนะ บอกกับนักข่าวการเงิน
โยชิโนะ อากิระบอกกับนักศึกษาในระหว่างการบรรยายที่มหาวิทยาลัยเมโจในฐานะศาสตราจารย์ที่ให้ความคาดหวังอย่างสูงของสาธารณชนต่อการใช้พลังงานหมุนเวียนและแบตเตอรี่เพื่อเป็นมาตรการรับมือกับภาวะโลกร้อน เขาจะส่งมอบข้อมูลของเขาเอง รวมถึงความคิดเกี่ยวกับปัญหาสิ่งแวดล้อม -
ใครจะเป็นผู้ครองอุตสาหกรรมแบตเตอรี่
การพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่ทำให้เกิดการปฏิวัติพลังงาน ตั้งแต่สมาร์ทโฟนไปจนถึงรถยนต์ไฟฟ้า เทคโนโลยีแบตเตอรี่มีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่ง และเปลี่ยนแปลงชีวิตทุกด้านของผู้คน แบตเตอรี่ในอนาคตจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นหรือไม่และต้นทุนที่ลดลงจะส่งผลต่อเราแต่ละคนหรือไม่
ในปัจจุบัน อุตสาหกรรมมุ่งมั่นที่จะปรับปรุงความปลอดภัยของแบตเตอรี่ในขณะที่เพิ่มความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ การปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ยังช่วยจัดการกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศผ่านการใช้พลังงานหมุนเวียน
ในความเห็นของ Yoshino แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะยังคงครองอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ในอีก 10 ปีข้างหน้า แต่การพัฒนาและการเพิ่มขึ้นของเทคโนโลยีใหม่ ๆ จะยังคงเสริมสร้างการประเมินมูลค่าและแนวโน้มของอุตสาหกรรมต่อไป Yoshino Akira บอกกับ First Business News ว่าความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมในอนาคตอาจสูงถึง 1.5 เท่าถึง 2 เท่าของกระแส ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่จะมีขนาดเล็กลง “สิ่งนี้ช่วยลดวัสดุและลดต้นทุน แต่ต้นทุนของวัสดุจะไม่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ” เขากล่าวว่า “การลดราคาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนลงได้มากที่สุดระหว่าง 10% ถึง 30% อยากลดราคาลงครึ่งหนึ่งยากกว่า -
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะชาร์จเร็วขึ้นในอนาคตหรือไม่? อากิระ โยชิโนะ ตอบกลับว่า โทรศัพท์มือถือจะเต็มภายใน 5-10 นาที ซึ่งทำได้ในห้องปฏิบัติการ แต่การชาร์จอย่างรวดเร็วต้องใช้แรงดันไฟฟ้าแรงซึ่งจะส่งผลต่ออายุการใช้งานแบตเตอรี่ ในหลาย ๆ สถานการณ์ในความเป็นจริง ผู้คนอาจไม่จำเป็นต้องชาร์จเร็วเป็นพิเศษ
ตั้งแต่แบตเตอรี่ตะกั่วกรดในยุคแรกๆ ไปจนถึงแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ที่เป็นแกนนำของบริษัทญี่ปุ่น เช่น โตโยต้า ไปจนถึงแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ Tesla Roaster ใช้ในปี 2008 แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหลวแบบดั้งเดิมได้ครองอำนาจของแบตเตอรี่ ตลาดเป็นเวลาสิบปี ในอนาคต ความขัดแย้งระหว่างความหนาแน่นของพลังงานและข้อกำหนดด้านความปลอดภัยและเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบดั้งเดิมจะมีความโดดเด่นมากขึ้น
ในการตอบสนองต่อการทดลองและผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่โซลิดสเตตจากบริษัทต่างประเทศ อากิระ โยชิโนะกล่าวว่า “ฉันคิดว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตเป็นตัวแทนของทิศทางในอนาคต และยังมีช่องว่างอีกมากมายให้ปรับปรุง ฉันหวังว่าจะเห็นความคืบหน้าใหม่ในเร็ว ๆ นี้”
นอกจากนี้เขายังกล่าวอีกว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตมีความคล้ายคลึงกับเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน “ด้วยการปรับปรุงเทคโนโลยี ความเร็วของการว่ายน้ำลิเธียมไอออนสามารถเข้าถึงความเร็วปัจจุบันได้ประมาณ 4 เท่า” Akira Yoshino กล่าวกับนักข่าวที่ First Business News
แบตเตอรี่โซลิดสเตตคือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้อิเล็กโทรไลต์โซลิดสเตต เนื่องจากอิเล็กโทรไลต์โซลิดสเตตมาแทนที่อิเล็กโทรไลต์อินทรีย์ที่อาจระเบิดได้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบเดิม ซึ่งจะช่วยแก้ปัญหาหลักสองประการเกี่ยวกับความหนาแน่นของพลังงานสูงและประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยสูง อิเล็กโทรไลต์โซลิดสเตตถูกใช้ในพลังงานเท่ากัน แบตเตอรี่ที่มาแทนที่อิเล็กโทรไลต์มีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่า ขณะเดียวกันก็มีกำลังมากกว่าและใช้งานได้นานขึ้นซึ่งเป็นแนวโน้มการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมรุ่นต่อไป
แต่แบตเตอรี่โซลิดสเตตยังเผชิญกับความท้าทาย เช่น การลดต้นทุน การปรับปรุงความปลอดภัยของอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง และการรักษาการสัมผัสระหว่างอิเล็กโทรดกับอิเล็กโทรไลต์ระหว่างการชาร์จและการคายประจุ ปัจจุบัน บริษัทรถยนต์ยักษ์ใหญ่ระดับโลกหลายแห่งกำลังลงทุนอย่างมากในการวิจัยและพัฒนาสำหรับแบตเตอรี่โซลิดสเตต ตัวอย่างเช่น โตโยต้ากำลังพัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตต แต่ไม่มีการเปิดเผยราคา สถาบันวิจัยคาดการณ์ว่าภายในปี 2573 ความต้องการแบตเตอรี่โซลิดสเตตทั่วโลกคาดว่าจะเข้าใกล้ 500 GWh
ศาสตราจารย์ไวทิงแฮม ผู้ได้รับรางวัลโนเบลร่วมกับอากิระ โยชิโนะ กล่าวว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตอาจเป็นแบตเตอรี่ชนิดแรกที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก เช่น สมาร์ทโฟน “เพราะว่ายังมีปัญหาใหญ่ในการใช้งานระบบขนาดใหญ่” ศาสตราจารย์วิทติงแฮมกล่าวว่า