สวัสดีวันหยุดสุดท้ายของเดือนพฤษภาคม พบกับสารพันข่าวสารยานยนต์กับ “อ้วนซ่า แอบซิ่ง” อีกเช่นเคย เชื่อว่าข่าวที่ได้ยินกันถี่มากในช่วงที่ผ่านมานี้ ก็คือเรื่องของรถยนต์ที่เกิดเพลิงไหม้ ทั้งที่เป็นรถน้ำมัน และรถไฟฟ้า แต่ที่ฮือฮากันที่สุดเห็นจะเป็นเคสของ รถยนต์ไฟฟ้ารุ่น EX30 จากค่าย “วอลโว่” (Volvo) ที่ถึงกับกำหนดมาตรฐานฉุกเฉินออกมา ร้องขอให้เจ้าของรถจำกัดการชาร์จไฟรถไว้ไม่เกิน 70% นั่นเป็นเพราะอะไร เรามาดูกันขอรับ
ในเรื่องของแบตเตอรี่ของรถวอลโว่ EX30 ที่เกิดเพลิงไหม้นั้น เป็นแบบ NMC หรือ นิเกิลแมงกานีสโคบอลท์ (Nickel Manganese Cobalt) ซึ่งแตกต่างของรถไฟฟ้าทั่วไปที่ใช้แบตเตอรี่ที่เรียกว่า LFP หรือ ลิเธียมไอรอนฟอสเฟต (Lithium Iron Phosphate)
สิ่งที่โดดเด่นที่ทำให้วอลโว่เลือกใช้แบตเตอรี่แบบ NMC ก็คือมันมีความหนาแน่นทางพลังงานสูง นั่นก็คือ หากมีน้ำหนักเท่าๆกันมันจะเก็บประจุไฟฟ้าได้มากกว่า จ่ายไฟได้แรงกว่า รองรับการเร่งความเร็ว และทำความเร็วได้สูงกว่า แถมวิ่งได้ไกลกว่า ทำให้แบตเตอรี่แบบ NMC นี้ได้รับความนิยมในรถยนต์ไฟฟ้าสมรรถนะสูงแบรนด์ต่างๆอาทิ เทสล่า (Tesla) ในรุ่นวิ่งทางไกล และรุ่นเพอฟอร์มานซ์, BMW, เมอร์ซีดีสเบนซ์, เอาดี้, และพอร์เช่ รวมไปถึงรถไฟฟ้าจากจีนบางรุ่นที่เน้นสมรรถนะสูง
แต่สำหรับรถไฟฟ้าจากจีนรุ่นทั่วไปจะเลือกใช้แบตเตอรี่ชนิด LFP ซึ่งมีราคาถูกกว่า เพราะไม่ได้ใช้แร่หายากอย่าง นิเกิล และโคบอลท์ ซึ่งมีความหนาแน่นทางพลังงานน้อยกว่า NMC ปลดปล่อยพลังงานได้ไม่เร็วแรงเท่า แต่ก็ข้อดีตรงที่มีความปลอดภัยสูงกว่า ทนความร้อนได้ดี และเกิดการลุกไหม้ได้ยากกว่าหากถูกเจาะ หรือลัดวงจร รวมถึงรองรับรองการชาร์จได้มากถึง 2,000-3,000 ครั้งต่อช่วงชีวิตของมัน และสามารถชาร์จจนถึง 100% ได้บ่อยครั้งโดยไม่เสื่อมสภาพ
การที่รถไฟฟ้า วอลโว่ EX30 ใช้แบตเตอรี่แบบ NMC ที่มีสมรรถนะสูง ถือเป็นจุดเด่นด้านสมรรถนะ แต่ในทางเดียวกันในต่างประเทศเองก็มีการพบว่า หากไม่ทำการชาร์จแบบถูกวิธี มันมักมีการเกิดการสะสมสิ่งที่เรียกว่า “เดนไดร์ท” (Dendrite) หรือแขนงผลึกรูปร่างคล้ายต้นไม้ (Crystal Tree) ของลิเธียมที่มีปลายแหลมคล้ายเข็มเกิดขึ้นบริเวณขั้วแอโนด ( Anode) จนเกิดการแทงทะลุตัวกั้น ระหว่างขั้วบวกและขั้วลบ จนเกิดการลัดวงจรขึ้น!
ซึ่งหากจะต้องอธิบายเรื่องความรู้ทางขั้วไฟฟ้า อย่าง แอโนด และ แคโทด และผลึกเดนไดร์ท เกิดขึ้นเพราะอะไรโดยละเอียด พื้นที่ตรงนี้ไม่พอแน่นอน สิ่งที่ควรรู้ก็คือ ในการใช้งานแบบปกติ ของการใช้งานประจุอิเล็คตรอนจะวิ่งจากขั้วแอโนดไปแคโทด และในทางกลับกันเมื่อเกิดการชาร์จ ประจุจะวิ่งจากแคโทดไปยังแอโนด สิ่งเหล่านี้ตามปกติมันจะเกิดขึ้นอย่างเรียบง่ายตามครรลองของมัน แต่ผลึก “เดนไดร์ท” นี้มันจะเกิดขึ้นจากการที่เกิดการชาร์จไฟด้วยแรงดันที่สูงบ่อยๆ หากจะอุปมาอุปมัย ก็เหมือนกับเทน้ำจำนวนมากลงไปในชามอย่างรวดเร็ว มันจะกระฉอกออกมานอกชาม ซึ่งการชาร์จด้วย “ความเร็วสูง” ก็มักจะก่อให้เกิดปัญหานี้
ซึ่งหากเกิดการกระฉอกบ่อยๆมันจะเริ่มต้นมีการสะสมของผลึกลงบนผิวของขั้วแอโนด และกลายเป็นจุดตั้งต้นให้กับการเกิดขึ้นของการเกิดกิ่งก้านสาขา สิ่งที่สังเกตได้คือแบตเตอรี่จะเริ่มบวม จนกระทั้งเกิดการลัดวงจร และเมื่อลัดวงจรก็จะเกิดความร้อนสูงขึ้นจากปฏิกิริยาเคมี ซึ่งการคายความร้อนออกมาก่อให้เกิดปฏิกริยาลูกโซ่ ต่อไปเรื่อยๆจนเกิดเพลิงไหม้
สิ่งที่ทางวอลโว่แนะนำคือ พยายามชาร์จแบบช้า และจำกัดการชาร์จไม่ให้เกิน 70% ของความจุไปก่อน เพื่อเลี่ยงการเกิดผลึก แต่สิ่งที่ต้องพิจารณาต่อไปคือการตรวจสอบคุณสมบัติความเรียบของพื้นผิวของขั้วแอโนดของแบตเตอรี่ NMC ของพวกเขาว่ามีปัญหาด้านคุณภาพและทำการเปลี่ยนทดแทนไป
แต่สุดท้ายแล้วคำตอบที่ดีและยั่งยืนของปัญหานี้ก็คือ การเปลี่ยนตัวกลางหรือ อิเล็คโตรไลท์ (Electrolite) จากของเหลวไปเป็นของแข็ง หรือที่เราเรียกว่าแบตเตอรี่แบบ “โซลิดสเตท” (Solidstate) ซึ่งเสถียรและปลอดภัย ซึ่งจะกลายเป็นตัวเปลี่ยมเกมส์ของวงการแบตเตอรี่รถไฟฟ้าเลยขอรับ!
