Lithium Iron Phosphate (LFP) และ Nickel Manganese Cobalt (NMC) ต่างก็เป็นชนิดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ได้รับความนิยมสูงทั้งคู่ แต่ก็จะมีข้อดีข้อเสียและความเหมาะสมในการใช้งานที่ต่างกันออกไป ซึ่งผู้ที่เกี่ยวข้องทุกท่านก็ควรทำความเข้าใจอย่างถี่ถ้วน เพื่อให้สามารถเลือกใช้ได้อย่างเหมาะสม
แบตเตอรี่ LFP กับ NMC ต่างกันอย่างไร
แบตเตอรี่ LFP หรือ “แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟต” คือแบตเตอรี่ที่ใช้วัสดุของขั้วแคโทดเป็นลิเธียมไอออนฟอสเฟต ส่วนแบตเตอรี่ NMC หรือ “แบตเตอรี่ลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ออกไซด์” ก็คือแบตเตอรี่ที่ใช้วัสดุของขั้วแคโทดเป็นลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ออกไซด์
ซึ่งเมื่อเทียบกันแล้ว แบตเตอรี่ LFP จะมีข้อได้เปรียบคือสามารถทนความร้อนได้ดีกว่า มีความปลอดภัยสูงกว่า มีอายุการใช้งานยาวนานกว่า และมีราคาที่ถูกกว่า
ในทางกลับกัน แบตเตอรี่ NMC ก็จะมีข้อได้เปรียบตรงที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่า (จุพลังงานได้มากกว่าที่ขนาดและน้ำหนักเท่ากัน) ชาร์จเร็วกว่า จ่ายกำลังไฟได้สูงกว่า และคงประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำๆ ได้ดีกว่า
ด้วยจุดเด่นที่ต่างกันนี้ แบตเตอรี่ LFP จึงมักเป็นที่นิยมสำหรับงานที่ต้องเน้นความปลอดภัย การมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน และการควบคุมต้นทุน เช่น ระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ (Battery Energy Storage System, BESS) ซึ่งมักใช้กักเก็บพลังงานจากโซลาร์เซลล์หรือใช้สำรองไฟในอาคารหรือโรงงานอุตสาหกรรม (อย่างไรก็ดี ในระยะหลังแบตเตอรี่ LFP ก็ได้กลายมาเป็นที่นิยมสำหรับรถยนต์ไฟฟ้ามากขึ้น)
ส่วนแบตเตอรี่ NMC ก็มักเป็นที่นิยมสำหรับงานที่ต้องอาศัยแบตเตอรี่ที่มีน้ำหนักและขนาดที่จำกัด ต้องการให้ชาร์จเร็ว ต้องจ่ายกำลังไฟสูง และสามารถคงประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำๆ ได้ระดับหนึ่ง เช่น รถยนต์ไฟฟ้า เครื่องมือช่าง อุปกรณ์ไฟฟ้าพกพาต่างๆ เป็นต้น
รู้จักกับแบตเตอรี่ LFP
แบตเตอรี่ LFP จะมีรายละเอียดในแง่ของนิยาม ข้อดี ข้อเสีย และการใช้งาน ดังนี้
แบตเตอรี่ LFP คืออะไร
แบตเตอรี่ Lithium Iron Phosphate (LFP หรือ LiFePO4) คือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้วัสดุของขั้วแคโทดเป็นลิเธียมไอออนฟอสเฟต ส่วนวัสดุของขั้วแอโนดนั้นมักจะใช้เป็นแกรไฟต์
ในแง่ของความนิยม รายงานด้านตลาดและราคาของแบตเตอรี่จาก Fastmarkets ได้เผยว่า แบตเตอรี่ LFP มีตัวเลขคาดการณ์ส่วนแบ่งการตลาดทั่วโลกในปี 2033 มากถึงประมาณ 48% เพิ่มขึ้นจากปี 2022 ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 26% สวนทางกับแบตเตอรี่ NMC ซึ่งมีตัวเลขคาดการณ์ส่วนแบ่งการตลาดในปี 2033 อยู่ที่ประมาณ 43% ลดลงจากปี 2022 ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 51%
ในส่วนของตลาดรถยนต์ไฟฟ้า ข้อมูลจาก International Energy Agency (IEA) ซึ่งเป็นองค์กรด้านพลังงานในระดับสากลได้ระบุว่า ในปี 2023 แบตเตอรี่ LFP ได้ถูกใช้เพื่อตอบสนองความต้องการของตลาดรถยนต์ไฟฟ้าทั่วโลกถึงว่า 40% เมื่อคิดตามปริมาณความจุพลังงาน ทั้งยังมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยได้รับแรงผลักดันสำคัญมาจากตลาดประเทศจีน
ข้อดีของแบตเตอรี่ LFP
สาเหตุที่ทำให้แบตเตอรี่ LFP ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ก็เพราะข้อดีต่างๆ ดังนี้
- ทนความร้อนได้ดี โดยเป็นผลมาจากพันธะระหว่างเหล็กและฟอสเฟตที่มีความแข็งแรงสูง ร่วมกับลักษณะโครงสร้างผลึกในขั้วแคโทดที่เป็นแบบ Olivine Structure ซึ่งมีคุณสมบัติต้านทานความร้อนได้ดี
- มีความปลอดภัยสูง ด้วยคุณสมบัติที่สามารถทนความร้อนได้ดี ทั้งยังมีความเสี่ยงในการเกิดสภาวะ Thermal Runaway (คือสภาวะที่ความร้อนเพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่องจนเกินการควบคุม เป็นต้นเหตุสำคัญของเหตุไฟไหม้และระเบิด) ที่ต่ำกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหลายๆ ชนิด แบตเตอรี่ LFP จึงนับว่ามีความปลอดภัยสูง
- มีอายุการใช้งานยาวนาน พันธะระหว่างเหล็กและฟอสเฟตที่แข็งแรงยังมีผลช่วยให้เกิดความเสถียร ช่วยชะลอความเสื่อม และช่วยลดการเกิดการคายประจุด้วยตัวเอง (Self-Discharge) จึงส่งผลให้แบตเตอรี่ LFP มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน ซึ่งทั่วไปแล้วจะอยู่ในช่วงระหว่าง 2,000-10,000 รอบการชาร์จ
- มีราคาไม่แพง เนื่องจากเหล็กและฟอสเฟตเป็นแร่ธาตุที่หาง่ายและมีราคาไม่แพง ต่างจากแร่ธาตุที่ใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนชนิดอื่นๆ อย่างโคบอลต์และนิกเกิล นอกจากนี้แล้ว อายุการใช้งานที่ยาวนานของแบตเตอรี่ LFP ก็ยังเป็นอีกปัจจัยที่ทำให้เกิดความคุ้มค่ามากขึ้นอีกด้วย
ข้อเสียของแบตเตอรี่ LFP
อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ LFP ก็จะมีข้อเสียและข้อจำกัดต่างๆ เช่น
- มีความหนาแน่นของพลังงานค่อนข้างต่ำ แบตเตอรี่ LFP จะมีความหนาแน่นของพลังงานต่ำกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหลายๆ ชนิด (สามารถจุพลังงานได้น้อยกว่าเมื่อเทียบที่น้ำหนักและขนาดเท่ากัน) จึงอาจไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีสำหรับการใช้งานที่ต้องอาศัยการควบคุมขนาดและน้ำหนักของแบตเตอรี่เป็นสำคัญ
- มีประสิทธิภาพลดลงที่อุณหภูมิต่ำ อากาศที่หนาวเย็นจัดจะส่งผลทำให้แบตเตอรี่ LFP สามารถจุพลังงานได้ลดลงและมีอัตราการชาร์จที่ช้าลง
- มีค่าแรงดันไฟฟ้าน้อย แบตเตอรี่ LFP ทั่วไปแล้วจะมีค่า Nominal Voltage ต่อเซลล์แบตเตอรี่อยู่ที่ 3.2V ซึ่งต่ำกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนชนิดอื่นๆ ที่มักจะมีค่านี้อยู่ที่ 3.7V
การใช้งานแบตเตอรี่ LFP
ด้วยข้อดีต่างๆ ตามที่กล่าวมา แบตเตอรี่ LFP ทั่วไปแล้วจึงมักเป็นที่นิยมสำหรับงานที่ต้องให้ความสำคัญกับการทนความร้อน ความปลอดภัย การมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน และการควบคุมต้นทุน
ซึ่งหนึ่งในตัวอย่างที่มีความโดดเด่นก็ได้แก่ การใช้งานในระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ (Battery Energy Storage System, BESS) โดยมักนิยมใช้กักเก็บพลังงานจากแหล่งพลังงานสะอาด เช่น แสงอาทิตย์ ลม น้ำ ฯลฯ และยังสามารถใช้เพื่อเพิ่มเสถียรภาพให้กับระบบไฟฟ้าทั่วไปผ่านการสำรองไฟไว้ใช้ในยามจำเป็นได้อีกด้วย
นอกจากนี้แล้ว แบตเตอรี่ LFP ก็ยังได้รับความนิยมสำหรับการใช้งานในรถยนต์ไฟฟ้า โดยเฉพาะในช่วงปีหลังๆ ซึ่งก็ได้รับแรงผลักดันสำคัญมาจากตลาดรถยนต์ไฟฟ้าในประเทศจีน
ทั้งนี้ แบตเตอรี่ LFP ก็ยังถูกใช้ในงานอื่นๆ อีกด้วยเช่นกัน แม้ว่าอาจจะมากน้อยต่างกันตามแต่ผลิตภัณฑ์และผู้ผลิต เช่น เรือ จักรยานไฟฟ้า เครื่องมือช่าง อุปกรณ์ไฟฟ้าพกพา เป็นต้น
รู้จักกับแบตเตอรี่ NMC
สำหรับแบตเตอรี่ NMC ก็จะมีรายละเอียดในแง่ของนิยาม ข้อดี ข้อเสีย และการใช้งาน ดังนี้
แบตเตอรี่ NMC คืออะไร
แบตเตอรี่ Nickel Manganese Cobalt (NMC หรือ LiNiMnCoO2) คือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้วัสดุของขั้วแคโทดเป็นลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ออกไซด์ ส่วนวัสดุของขั้วแอโนดนั้นมักจะใช้เป็นแกรไฟต์
ในแง่ของความนิยม แบตเตอรี่ NMC นับเป็นชนิดแบตเตอรี่ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบัน โดยข้อมูลจาก Fastmarkets ได้ระบุว่า ในปี 2022 แบตเตอรี่ NMC นั้นมีส่วนแบ่งการตลาดสูงถึง 51% อย่างไรก็ตาม ตัวเลขคาดการณ์ในปี 2033 กลับมีแนวโน้มลดลงอยู่ที่ประมาณ 43% เนื่องด้วยความนิยมในแบตเตอรี่ LFP ที่เพิ่มสูงขึ้น
ข้อดีของแบตเตอรี่ NMC
สาเหตุที่ทำให้แบตเตอรี่ NMC ได้รับความนิยมสูงก็เนื่องด้วยข้อดีต่างๆ ดังนี้
- มีความหนาแน่นของพลังงานสูง ทำให้มีน้ำหนักเบาและมีขนาดเล็กกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหลายๆ ชนิด เมื่อเทียบที่ความจุพลังงานเท่ากัน
- ชาร์จเร็ว ทั่วไปแล้ว แบตเตอรี่ NMC จะมีอัตราการชาร์จที่เร็วกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหลายๆ ชนิด รวมถึงแบตเตอรี่ LFP
- คงประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำได้ค่อนข้างดี ในสภาพอากาศที่หนาวเย็น แบตเตอรี่ NMC จะสามารถคงประสิทธิภาพการทำงานได้ดีกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหลายๆ ชนิด รวมถึงแบตเตอรี่ LFP
- จ่ายกำลังไฟได้สูง แบตเตอรี่ NMC ยังสามารถจ่ายกำลังไฟได้สูง จึงเหมาะกับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ต้องใช้กำลังไฟฟ้ามาก หรือในกรณีของรถยนต์ไฟฟ้า ก็จะเอื้อต่อการเร่งความเร็วได้ดี
ข้อเสียของแบตเตอรี่ NMC
ในทางกลับกัน แบตเตอรี่ NMC ก็จะมีข้อเสียและข้อจำกัดดังนี้
- มีความปลอดภัยต่ำกว่าแบตเตอรี่หลายชนิด แบตเตอรี่ NMC มีโอกาสเกิด Thermal Runaway (สภาวะที่ความร้อนเพิ่มสูงขึ้นจนเกินการควบคุม) ซึ่งอาจนำไปสู่เหตุไฟไหม้และระเบิดสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหลายๆ ชนิด รวมถึงแบตเตอรี่ LFP ด้วยเหตุนี้ การใช้แบตเตอรี่ NMC จึงจำเป็นต้องมีระบบความปลอดภัยที่เข้มงวด โดยเฉพาะหากใช้กำลังไฟสูง
- ทนต่อความร้อนได้ไม่ดี แบตเตอรี่ NMC เมื่อเจอกับอุณหภูมิสูงๆ ก็จะได้รับผลกระทบทั้งในแง่ของการมีประสิทธิภาพการทำงานและอายุการใช้งานที่ลดลงมากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนชนิดอื่นๆ
- มีอายุการใช้งานค่อนข้างจำกัด แบตเตอรี่ NMC ทั่วไปแล้วมักจะมีอายุการใช้งานอยู่ในช่วงประมาณ 1,000-2,500 รอบการชาร์จ ซึ่งถือว่าต่ำกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหลายชนิดรวมถึงแบตเตอรี่ LFP
- มีราคาสูง เนื่องจากมีการใช้แร่ธาตุนิกเกิลและโคบอลต์ ซึ่งมีต้นทุนสูง
- มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การใช้วัสดุแร่ธาตุโคบอลต์ยังก่อให้เกิดความกังวลในด้านสิ่งแวดล้อม ซึ่งเป็นผลมาจากการทำเหมืองและกระบวนการแปรรูป
การใช้งานแบตเตอรี่ NMC
ด้วยข้อดีต่างๆ ตามที่กล่าวมา แบตเตอรี่ NMC ทั่วไปแล้วจึงมักเป็นที่นิยมสำหรับงานที่ต้องให้ความสำคัญกับการควบคุมขนาดและน้ำหนักของแบตเตอรี่ การชาร์จเร็ว การจ่ายกำลังไฟสูง และการทนต่อสภาพอากาศที่หนาวเย็น
ตัวอย่างที่โดดเด่นก็ได้แก่ รถยนต์ไฟฟ้า จักรยานไฟฟ้า สกู๊ตเตอร์ไฟฟ้า เครื่องมือช่าง มือถือ โน๊ตบุ๊ค เป็นต้น นอกจากนี้แล้ว แบตเตอรี่ NMC ก็ยังอาจถูกใช้ในผลิตภัณฑ์อื่นๆ ด้วยเช่นกัน เช่น เครื่องบินไฟฟ้า ระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ ฯลฯ
บทสรุป
แบตเตอรี่ LFP คือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้วัสดุของขั้วแคโทดเป็นลิเธียมไอออนฟอสเฟต ส่วนแบตเตอรี่ NMC คือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้วัสดุของขั้วแคโทดเป็นลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ออกไซด์ แบตเตอรี่ทั้ง 2 ชนิดนี้ต่างก็ได้รับความนิยมสูงทั้งคู่ แต่เมื่อเทียบกันแล้วก็จะมีจุดเด่นที่ต่างกัน
ในขณะที่แบตเตอรี่ LFP จะมีข้อได้เปรียบคือ ทนความร้อนได้ดีกว่า มีความปลอดภัยสูงกว่า มีอายุการใช้งานยาวนานกว่า และมีราคาที่ถูกกว่า แบตเตอรี่ NMC ก็จะมีข้อได้เปรียบคือ มีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่า (จุพลังงานได้มากกว่าที่ขนาดและน้ำหนักเท่ากัน) ชาร์จเร็วกว่า จ่ายกำลังไฟได้สูงกว่า และคงประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำๆ ได้ดีกว่า ด้วยจุดเด่นที่ต่างกันนี้ จึงไม่อาจกล่าวได้ว่าแบตเตอรี่ชนิดใดดีกว่ากัน แต่จะต้องพิจารณาตามความเหมาะสมของผลิตภัณฑ์และการใช้งานเป็นกรณีไป
GMS Solar ผู้จัดจำหน่าย BESS ชั้นนำในไทย
BESS (Battery Energy Storage System) เป็นเทคโนโลยีการกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ในสเกลใหญ่ซึ่งได้รับความนิยมสูงในปัจจุบัน สามารถใช้กักเก็บไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น แสงอาทิตย์ ลม น้ำ ฯลฯ ใช้เพิ่มเสถียรภาพของระบบไฟฟ้าทั่วไป เช่น เก็บสำรองไฟไว้ใช้ในยามฉุกเฉินหรือยามที่มีความต้องการสูง หรือใช้ลดค่าไฟจาก Demand Charge ในอุตสาหกรรมที่มีการใช้ไฟฟ้าในปริมาณมาก
เพื่อช่วยผลักดันเทคโนโลยี BESS ของไทยให้ก้าวหน้ารวดเร็วยิ่งขึ้น GMS Solar จึงได้จับมือกับ REPT Battero ซึ่งเป็นผู้นำ BESS ระดับ Top 3 ของโลกจากประเทศจีน ในฐานะของ Distributor เพียงเจ้าเดียวในไทย
REPT Battero เป็นบริษัทผู้ผลิตเซลล์แบตเตอรี่ที่มีขีดความสามารถในด้าน R&D สูง มีเหมืองตั้งแต่ต้นน้ำของตัวเอง ทั้งยังมีจุดเด่นต่างๆ อีกมากมาย เช่น
- ได้รับการยอมรับให้อยู่ใน BloombergNEF’s Tier 1 Energy Storage Manufacturers List 2024
- ได้รับใบประกาศรับรองคุณภาพและความปลอดภัยตามมาตรฐานสากลมากมาย อาทิ UL 1973, IEC 62619, UN 38.3, NFPA 855, IEC 62477, UL9540A เป็นต้น
- มีเทคโนโลยี Wending Battery ที่เป็นกรรมสิทธิ์เฉพาะ ซึ่งจะช่วยเพิ่มปริมาณความจุและอายุการใช้งานแบตเตอรี่ให้ยาวนานขึ้น สามารถมี Cycle Life ได้มากถึง 8,000-10,000 รอบ ส่งผลใช้งานได้ยาวนานถึง 20 ปี
- ได้ส่งมอบ BESS ให้กับโครงการสำคัญมากมาย เช่น โครงการ 1,680 MWh Waratah Super Battery ที่รัฐนิวเซาท์เวลส์ ประเทศออสเตรเลีย โครงการ 226 MWh St Gall Battery Energy Storage System ที่รัฐเท็กซัส สหรัฐอเมริกา เป็นต้น
เมื่อเทคโนโลยี BESS ที่ล้ำสมัยของ REPT Battero ได้ผนวกรวมกับความเชี่ยวชาญของ GMS Solar ซึ่งเป็นบริษัทในเครือ GMS Interneer ที่มีประสบการณ์ในอุตสาหกรรมพลังงานมากว่า 20 ปี จึงเกิดเป็นโซลูชั่น BESS ที่มีคุณภาพสูง ครอบคลุมทั้งในส่วนของสินค้าและบริการ พร้อมที่จะส่งมอบให้กับทุกโครงการสำคัญของคุณ
