เรื่องราวของเทสล่า (Tesla) และการผลิตรถเทสล่ารุ่น “Model 3” ซึ่งเป็นรถยนต์พลังงานไฟฟ้า (Electric Vehicle, EV)
ราคาประหยัดนับเป็นสิ่งที่ชวนติดตาม โดยเฉพาะเมื่ออีลอน มัสก์ (Elon Musk) ออกมากล่าวถึงสภาพการผลิตที่เรียกว่า “Production Hell” เพื่อเร่งการผลิตรถให้ได้จำนวน 5,000 คันต่อสัปดาห์ จนเชื่อว่าสามารถผลิตได้ตามแผนในเดือนก.ค. 2018 และได้ส่งมอบรถแล้วประมาณ 120,000 คัน สร้างยอดขายกว่า 6,800 ล้านดอลลาร์และให้ผลกำไรในไตรมาสที่สามของปีนี้ให้เทสล่าถึง 311 ล้านดอลลาร์ซึ่งมากกว่าทุกไตรมาสในสองปีที่ผ่านมา
ความท้าทายของเทสล่าและรถยนต์พลังงานไฟฟ้า (EV) อาจเป็นเพียงแค่เริ่มต้นเท่านั้น เพราะการแข่งขันไปสู่ยานพาหนะแห่งอนาคตย่อมเพิ่มความต้องการแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่มีข้อจำกัดและทรัพยากรจำกัด จนผลักดันให้เกิดนวัตกรรมที่สร้างการเปลี่ยนแปลงครั้งใหม่ให้กับอุตสาหกรรมดิจิทัลและรถ EV
ก้าวใหญ่ของแบตเตอรี่
แบตเตอรี่เป็นแหล่งเก็บไฟฟ้าที่สามารถถูกประจุใหม่ (Recharge) เพื่อนำมาใช้ได้อีก โดยอุปกรณ์พกพาส่วนใหญ่มักใช้แบตเตอรี่แบบลิเธียมไอออน (Lithium Ion Battery, LIB) ที่กระแสไฟฟ้าไหลเวียนระหว่างขั้วแอโนด (Anode) ขั้วแคโทด (Cathode) ผ่านแผ่นแยก (Separator) โดยมีตัวนำประจุที่เรียกว่าอิเลคโทรไลต์ (Electrolyte) ที่นำพาประจุของลิเธียมไอออนเพื่อส่งกระแสไฟฟ้าแก่อุปกรณ์ที่ต่อเชื่อมอยู่ แม้กระทั่งรถ EV ก็ยังใช้แบตเตอรี่หลักการนี้ในการขับเคลื่อน
ลิเธียมไอออนแบตเตอรี่นับเป็นเทคโนโลยีที่ใช้ได้ดีในปัจจุบัน แต่ยังคงต้องพัฒนาเพื่อเพิ่มความหนาแน่นพลังงาน (Energy Density) ให้สูงมากขึ้น จึงนิยมใช้แร่โคบอลต์ (Cobalt) ใส่เพิ่มที่ขั้วแคโทด เพื่อช่วยเพิ่มความหนาแน่นพลังงานกันอย่างแพร่หลาย นอกจากนี้ยังมีปัญหาเรื่องความปลอดภัยของแบตเตอรี่ที่อาจให้ความร้อนมากจนเกิดไฟลุกไหม้ จึงได้มีการค้นคว้าวิจัยนวัตกรรมด้านแบตเตอรี่ เช่นการทดแทนแร่ที่ใช้ในการทำแอโนดที่เดิมเคยใช้กราไฟท์ (Graphite) ไปเป็นแร่ที่มีความละเอียดสูงอย่าง Silicon Nano เพื่อเพิ่มความหนาแน่นพลังงาน หรือการเปลี่ยนตัวนำประจุจากของเหลวไปเป็นของแข็ง (Solid-State Electrolyte) เป็นต้น
แบตเตอรี่แห่งอนาคต
งานวิจัยพบว่าแบตเตอรี่แบบ Solid-State ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า (Conductive) อย่างมากและลดความร้อนลง จึงเหมาะที่จะสร้างให้มีขนาดใหญ่เพื่อใช้เก็บกระแสไฟฟ้าในบ้านหรือจ่ายไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ IoT ได้นานมากขึ่น ทั้งยังอาจช่วยเพิ่มระยะเวลาในการใช้งานจาก 2 ปีให้มากขึ้นถึง 10 ปีซึ่งช่วยลดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะกับรถ EV หากลดความร้อนจากแบตเตอรี่ลงย่อมช่วยลดการติดตั้งอุปกรณ์ระบายความร้อนในรถ เป็นการคืนพื้นที่ในตัวรถเพื่อใช้กับอุปกรณ์อื่นหรือทำให้น้ำหนักเบาลง ซึ่งค่ายรถยนต์ อาทิ บีเอ็มดับเบิลยู โตโยต้าและฮอนด้าต่างเร่งงานวิจัยแบตเตอรี่ Solid-State เช่นกัน
สิ่งสำคัญที่ต้องคำนึงถึงคือความไม่เพียงพอของแหล่งแร่โคบอลต์ ซึ่งเป็นแร่สำคัญในลิเธียมไอออนแบตเตอรี่มีอยู่มากในสาธารณรัฐประชาธิปไตยคองโก (Congo) ที่เกิดประเด็นด้านการขุดแร่ที่ขัดกับหลักมนุษยธรรม อีกทั้งรัฐบาลคองโกได้จัดเก็บภาษีสูงขึ้นเป็นลำดับจนทำให้แร่โคบอลต์มีราคาสูงขึ้นเป็นเท่าตัวในไม่กี่เดือน โดยเฉพาะเมื่อรถ EV ต้องใช้แร่โคบอลต์มากกว่าสมาร์ทโฟนถึง 1,000 เท่าจึงเกิดความพยายามที่จะลดหรือไม่ใช่แร่โคบอลต์ในการผลิตแบตเตอรี่เลย ซึ่งล่าสุดเทสล่าและพานาโซนิคได้ประกาศเร่งพัฒนาแบตเตอรี่แบบไม่ต้องใช้แร่โคบอลต์แต่สามารถเพิ่มความหนาแน่นพลังงานได้ดี หรือกระทั่งเกิดธุรกิจการรีไซเคิลเพื่อนำแบตเตอรี่เก่ามาใช้ในการผลิตแร่โคบอลต์อีกด้วย
ขับเคลื่อนกลยุทธ์
ในขณะที่ค่ายรถยนต์ส่วนใหญ่มองข้ามความสำคัญในการสร้างโรงงานผลิตแบตเตอรี่สำหรับรถ EV เทสล่ากลับร่วมทุนกับบริษัทพานาโซนิค (Panasonic) เมื่อปี 2013 ในการสร้างโรงงานผลิตลิเธียมไอออนแบตเตอรี่ในบริเวณโรงงาน Gigafactory แห่งแรกในมลรัฐเนวาด้า เพื่อใช้ในรถเทสล่า Model 3 และผลิตภัณฑ์สำหรับ Tesla Energy ซึ่ง Gigafactory แห่งนี้ใช้เงินลงทุนก่อสร้างถึง 5,000 ล้านดอลลาร์โดยบริษัทพานาโซนิคร่วมลงทุนถึง 1,600 ล้านดอลลาร์
ผู้บริหารของเทสล่าประมาณว่าหากรถ Model 3 ผลิตได้ตามแผนที่คาดการณ์ไว้จำนวนลิเธียมไอออนแบตเตอรี่ที่ผลิตในโลกทั้งหมดอาจไม่เพียงพอเพื่อใช้ในการผลิตรถ ดังนั้นการผลิตแบตเตอรี่ขึ้นใช้เองจึงเป็นกลยุทธ์ที่สำคัญของเทสล่า และเชื่อว่าทำให้เทสล่ามีกำลังการผลิตลิเธียมไอออนแบตเตอรี่มากที่สุดในโลกจนยากที่คู่แข่งจะสามารถท้าชิงได้ง่าย
สิ่งเล็กที่สำคัญ
ถึงแม้จะสามารถนำพลังงานจากแสงอาทิตย์มาใช้ได้ใหม่ แต่พลังงานที่แปลงมาได้จำเป็นต้องถูกนำมาเก็บไว้เพื่อใช้ต่อไป ดังนั้นการเก็บหรือผลิตพลังงานไฟฟ้าเพื่อใช้ในบ้านเรือน ยานพาหนะหรืออุตสาหกรรม นับวันจะทวีความสำคัญและตรงกับความต้องการใช้พลังงานสะอาดของมนุษย์ อุตสาหกรรมและนวัตกรรมแบตเตอรี่จึงกลายเป็นสิ่งสำคัญในการขับเคลื่อนการอยู่อาศัยและใช้ชีวิตของมนุษย์ในอนาคต
