ความแตกต่างระหว่างแบตเตอรี่ Tesla กับแบตเตอรี่ Toyota

ในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ Tesla กับแบตเตอรี่ Toyota ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวาง โตโยต้าเป็นผู้นำในด้านการใช้พลังงานไฟฟ้าในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมาด้วยการใช้ระบบไฮบริด อย่างไรก็ตาม ในขณะที่โลกเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วไปสู่ระบบขับเคลื่อนที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นศูนย์ Tesla กำลังเป็นผู้นำด้านนวัตกรรมและการใช้เทคโนโลยีสะอาดในวงกว้าง

แบตเตอรี่เป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของรถยนต์ไฟฟ้า และแตกต่างจากโตโยต้าตรงที่ Tesla สามารถผลักดันความก้าวหน้าของแบตเตอรี่ไปสู่ระดับใหม่ได้ดี บทความนี้จะแนะนำความแตกต่างระหว่างแบตเตอรี่ Tesla และแบตเตอรี่ Toyota รวมถึงคุณลักษณะของรถยนต์ไฟฟ้าตามลำดับ

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างแบตเตอรี่ Tesla กับแบตเตอรี่ Toyota

มีความแตกต่างหลายประการระหว่างแบตเตอรี่ Tesla กับแบตเตอรี่ Toyota แต่สิ่งที่น่าสังเกตมากที่สุดคือการใช้งาน โตโยต้าติดตั้งแบตเตอรี่ด้วยวิธีเดียวเท่านั้น โดยจะรวมแบตเตอรี่ไว้ในโมดูลและรวมศูนย์โมดูลเหล่านั้นไว้ในแพ็คเกจที่อยู่ใต้พื้นรถยนต์ไฟฟ้าทั้งหมด Tesla ใช้แนวทางนี้เช่นเดียวกับแนวทางใหม่โดยที่แบตเตอรี่เป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างของรถยนต์ไฟฟ้า

ข้อดีของชุดแบตเตอรี่โครงสร้างเทสลา

Tesla เป็นหนึ่งใน 10 อันดับแรก ผู้ผลิตแบตเตอรี่ของสหรัฐอเมริกา ในงาน Investor Day ของ Tesla ปี 2023 Elon Musk ซีอีโอกล่าวว่าชุดแบตเตอรี่ที่มีโครงสร้างทำให้รถยนต์ไฟฟ้ามีประสิทธิภาพมากขึ้น

Lars Moravy รองประธานฝ่ายวิศวกรรมยานยนต์ของ Tesla อธิบายเรื่องนี้ในงานเดียวกัน โดยกล่าวว่าบริษัทวางที่นั่งไว้บนชุดแบตเตอรี่ จากนั้นจึงย้ายส่วนประกอบทั้งหมดออกจากช่องเจาะที่ด้านล่างของรถ ถอดมันออก

ดังที่ Elon Musk ซีอีโอของ Tesla เปิดเผยในงาน Battery Day 2020 ว่าชุดแบตเตอรี่ที่มีโครงสร้างของบริษัทไม่มีโมดูล ซึ่งช่วยให้สามารถบรรจุเซลล์ได้หนาแน่นมากขึ้น ช่วยประหยัดพื้นที่และน้ำหนัก ข้อดีอีกประการหนึ่งของแนวทางนี้คือลดเวลาในการประกอบรถยนต์

การใช้งานของชุดแบตเตอรี่โครงสร้างเทสลา

ด้วยรูปแบบตัวถัง SUV ราคาเริ่มต้นที่น่าดึงดูดใจที่ 43,990 ดอลลาร์ (ไม่รวมค่าธรรมเนียมปลายทาง 1,390 ดอลลาร์) ตัวเลือกเจ็ดที่นั่ง และระยะทาง 330 ไมล์ Tesla Model Y จึงเป็นรถยนต์ไฟฟ้าที่น่าดึงดูดที่สุดในกลุ่มนี้ แบตเตอรี่ขั้นสูงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อระยะและประสิทธิภาพที่น่าประทับใจ

ในเดือนกุมภาพันธ์ 2023 “Forbes” ตีพิมพ์รายงานระบุว่า Tesla Model 3 ที่ได้รับการปรับปรุงใหม่จะใช้ชุดแบตเตอรี่ที่มีโครงสร้าง อย่างไรก็ตาม ภาพโครงสร้างของรถยนต์ที่ได้รับการอัปเดตชี้ให้เห็นว่า อย่างน้อยในเวอร์ชัน MIC ที่จะเปิดตัวในเดือนกันยายน 2023 จะไม่มีชุดแบตเตอรี่แบบมีโครงสร้าง

รถยนต์ไฟฟ้าและแบตเตอรี่ของโตโยต้า

Toyota bZ4X เป็นรถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่ (BEV) แห่งเดียวของบริษัทรถยนต์ญี่ปุ่นในกลุ่มผลิตภัณฑ์ทั่วโลก รถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ที่มีตราโตโยต้าอื่นๆ เช่น รถยนต์ C+podkei (สำหรับญี่ปุ่น) และซีดานขนาดกลาง bZ3 (สำหรับจีน) ถือเป็นรุ่นเฉพาะของตลาด

ประเภทแบตเตอรี่โตโยต้า

Toyota bZ4X ระดับโลกมีให้เลือกชุดแบตเตอรี่ 2 แบบซึ่งประกอบด้วยเซลล์ลิเธียมไอออน โดยแบบหนึ่งมีความจุพลังงานรวม 71.4kWh และอีกแบบมีความจุพลังงานรวม 72.8kWh ตามรายงาน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่เกี่ยวข้องใช้แคโทดนิกเกิลโคบอลต์แมงกานีส (NCM)

โตโยต้ากล่าวว่าชุดแบตเตอรี่ขนาด 71.4kWh ซื้อจาก Prime Planet Energy & Solutions (PPES) และชุดแบตเตอรี่ขนาด 72.8kWh ซื้อจากบริษัท Contemporary Amperex Technology Co., Ltd. (CATL) ของจีน PPES เป็นการร่วมทุนระหว่าง Toyota และ Panasonic ซึ่งปัจจุบันผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบแท่งปริซึม

รายละเอียดแบตเตอรี่โตโยต้า

ชุดแบตเตอรี่ขนาด 71.4kWh ที่ PPES จำหน่ายเรียกว่า “D40A” และทำงานที่ 355 โวลต์ คุณสามารถชาร์จได้สูงสุดถึง 150kW และเมื่อใช้เครื่องชาร์จ DC fast charger ที่ใช้งานร่วมกันได้ Toyota กล่าวว่าการชาร์จจากต่ำถึง 80 เปอร์เซ็นต์จะใช้เวลาประมาณ 30 นาที

มีเฉพาะใน bZ4XFWD และมีจำหน่ายใน EPA-est ระยะสามารถเข้าถึงได้ 252 ไมล์หลังจากชาร์จเต็ม อย่างไรก็ตาม อินพุตการชาร์จสูงสุดของชุดแบตเตอรี่ 72.8kWh ที่มีแรงดันไฟฟ้าในการทำงานเท่ากันที่ 355V อยู่ที่เพียง 100kW หน่วยนี้ใช้เวลาประมาณหนึ่งชั่วโมงในการชาร์จแบตเตอรี่เร็วจากระดับต่ำถึง 80% ถูกใช้โดยโตโยต้าใน bZ4XAWD และมีพิสัยการบินสูงสุด 228 ไมล์ ตามข้อมูลของ EPA

รถยนต์ไฟฟ้าและแบตเตอรี่ของเทสลา

Tesla มีซีรีส์โมเดลต่างๆ มากมายทั่วโลก รวมถึงรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์สี่รุ่น: Model 3, Model Y, Model S และ Model X Semi เป็นรถบรรทุกคลาส 8 สำหรับลูกค้าเชิงพาณิชย์ที่มีจำนวนจำกัดมาก

ประเภทแบตเตอรี่เทสลา

แบตเตอรี่ Tesla กับแบตเตอรี่ Toyota มีประเภทหลากหลาย และเนื่องจาก Tesla มีกลุ่มผลิตภัณฑ์รถยนต์ไฟฟ้าที่หลากหลาย 5 รุ่นในประเภทและกลุ่มราคาที่แตกต่างกัน จึงจำเป็นต้องมีแบตเตอรี่ประเภท ขนาด และการติดตั้งที่หลากหลาย Panasonic ของญี่ปุ่นเป็นพันธมิตรด้านแบตเตอรี่ที่สำคัญที่สุดของ Tesla นับตั้งแต่สมัยของ Roadster ดั้งเดิม ในเดือนเมษายน ปี 2021 Musk เปิดเผยในระหว่างการประชุมรายงานทางการเงินไตรมาสแรกของปี 2021 ของบริษัทว่า LG และ CATL ได้กลายเป็นซัพพลายเออร์แบตเตอรี่ของบริษัทด้วย

Tesla ไม่เพียงแต่พึ่งพาซัพพลายเออร์ภายนอกเท่านั้น แต่ยังผลิตแบตเตอรี่ด้วย ในงานวันนักลงทุนปี 2023 Tesla ประกาศว่าบริษัทจะผลิตแบตเตอรี่ในเมืองฟรีมอนต์ แคลิฟอร์เนีย และออสติน รัฐเท็กซัส

ตามที่ CNBC รายงานในปี 2020 ในตอนแรก Tesla ใช้เซลล์ลิเธียมไอออน นิกเกิล-โคบอลต์-อลูมิเนียม (NCA) เป็นหลักในแบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้า และมีโครงสร้างทรงกระบอก ตามรายงานของ Adamas Intelligence บริษัทจะเริ่มใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนนิกเกิลโคบอลต์แมงกานีส (NCM) ทรงกระบอกแบบเดียวกับใน Model 3 ที่ผลิตในประเทศจีนในปี 2020

ในปี 2021 Musk เปิดเผยในระหว่างการรายงานผลประกอบการไตรมาสสองว่าบริษัทได้เริ่มใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟต (LFP) เช่นกัน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน NCA และแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน NCM มีลักษณะทรงกระบอก ในขณะที่แบตเตอรี่ LFP มีโครงสร้างเป็นแท่งปริซึม ตามข้อมูลของ Forbes ในปีเดียวกันนั้น Tesla เปลี่ยนจากแบตเตอรี่ NCM เป็นแบตเตอรี่นิกเกิลโคบอลต์แมงกานีสอลูมิเนียม (NCMA) แบตเตอรี่ NCMA มีราคาแพงกว่าเนื่องจากมีปริมาณนิกเกิลสูงกว่า – 89% (แบตเตอรี่ NCM: 80%) แต่มีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่า

รายละเอียดแบตเตอรี่เทสลา

การวิจัยของ McKinsey แสดงให้เห็นว่าไม่มีรูปทรงของแบตเตอรี่ใดที่สมบูรณ์แบบ ไม่ว่าจะเป็นเซลล์ทรงกระบอกที่ Tesla ชื่นชอบ เซลล์ทรงปริซึมที่ Toyota และ Tesla ใช้ร่วมกัน หรือเซลล์ที่สามที่ใช้ในแบตเตอรี่ประเภท Ikebukuro Pulse ของ Korea Daily สนับสนุนข้อกล่าวอ้างนี้ โดยสังเกตว่าเซลล์แบบแท่งปริซึมมีความแข็งแรงกว่าแต่มีความหนาแน่นของพลังงานต่ำกว่า ในขณะที่เซลล์ทรงกระบอกมีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่า และง่ายกว่าและง่ายกว่าในการผลิตในปริมาณมาก ไม่น่าแปลกใจเลยที่ Tesla อาศัยรูปแบบนี้เป็นหลัก

Tesla ไม่เปิดเผยความสามารถในการกักเก็บพลังงานของแบตเตอรี่ต่อสาธารณะ และอัปเดตข้อมูลจำเพาะของยานพาหนะไฟฟ้าผ่านการอัพเดตฮาร์ดแวร์/ซอฟต์แวร์บ่อยกว่าผู้ผลิตรถยนต์ส่วนใหญ่

ปัจจุบัน รุ่น 3 มีระยะทาง 272, 315 หรือ 333 ไมล์ รุ่น Y มีระยะทาง 260, 303 หรือ 330 ไมล์ รุ่น S สามารถเดินทางได้ 396 ไมล์หรือสูงสุด 405 ไมล์หลังจากชาร์จเต็ม และรุ่น X มีระยะทางสูงสุด พิสัย 333 หรือ 348 ไมล์ Supercharger ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายของ Tesla สามารถเพิ่มระยะทาง 200 ไมล์ให้กับแบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้าได้ในเวลาเพียง 15 นาที

กลยุทธ์ของโตโยต้าในอนาคต

แบตเตอรี่ Tesla กับแบตเตอรี่ Toyota ต่างมีข้อได้เปรียบในตัวเอง และโตโยต้าตั้งเป้าที่จะชดเชยความสามารถในการแข่งขันที่สูญเสียไปในด้านยานยนต์ไฟฟ้า และจัดให้มีการแข่งขันที่แข็งแกร่งขึ้นด้วยการเปิดตัวแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลต์เหลวรุ่นต่อไปและแม้แต่แบตเตอรี่อิเล็กโทรไลต์แข็งในอนาคตอันไกลโพ้น

• การแก้ปัญหาในระยะใกล้

โตโยต้าประกาศว่าจะเปิดตัวแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลต์เหลวและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าที่มีระยะ WLTP มากกว่า 800 กิโลเมตร (497 ไมล์) และเวลาในการชาร์จ 10-80% ประมาณ 20 นาที จากนั้นจะตามด้วยอิเล็กโทรไลต์เหลวและแบตเตอรี่ LFP สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าราคาประหยัดภายในปี 2570 โดยมีเป้าหมายช่วง WLTP มากกว่า 600 กิโลเมตร (373 ไมล์) และเป้าหมายเวลาชาร์จ 10-80% ที่ประมาณ 30 นาที

• โซลูชั่นในอนาคต

ระหว่างปี 2027 ถึง 2028 โตโยต้าวางแผนที่จะจำหน่ายแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลต์เหลวและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับยานยนต์ไฟฟ้าสมรรถนะสูงและแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลต์แข็ง และแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับยานยนต์ไฟฟ้าไฮเทค โดยทั้งสองรายการมีเป้าหมายในพิสัย WLTP เกิน 1,000 กิโลเมตร (621 ไมล์)

คาดว่าแบบแรกจะใช้เวลาประมาณ 20 นาทีในการชาร์จ 10-80% ในขณะที่แบบหลังใช้เวลาประมาณ 10 นาทีในการชาร์จแบบเดียวกันให้เสร็จสิ้น ในที่สุด บริษัทหวังว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโซลิดสเตตจะทำให้รถยนต์ไฟฟ้ามีระยะ WLTP มากกว่า 1,200 กิโลเมตร (746 ไมล์)