เป็นที่รู้กันว่า ‘ลิเทียม’ เป็นวัตถุดิบที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า เพราะมีไอออนที่ช่วยให้แบตเตอรี่กักเก็บและปล่อยพลังงานไฟฟ้าได้ และมีราคาแพงขึ้นเรื่อยๆ เพราะเป็นทรัพยากรที่มีอยู่จำกัดในโลก โดยแหล่งลิเทียมใหญ่ที่สามารถทำเหมืองได้ในปัจจุบันมีในไม่กี่ประเทศเท่านั้น
ดังนั้น หลายผู้ผลิตแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าจึงพยายามคิดค้นและพัฒนาแบตเตอรี่ที่ใช้วัตถุดิบอย่างอื่นขึ้นมาเพื่อทำให้การผลิตรถยนต์ไฟฟ้ามีความยั่งยืนและมีราคาถูกเป็นมิตรกับผู้บริโภคมากขึ้น และหนึ่งในนั้นก็คือ ‘โซเดียม’ ธาตุที่พบได้มากเป็นอันดับ 6 ของโลก และพบได้ในหลายที่ของโลก รวมไปถึงเกลือที่เรารู้จักกันดี
ทำงานคล้ายลิเทียมแต่ถูกกว่า ชาร์จเร็วกว่า ทนหนาวได้
โซเดียมเป็นธาตุที่สามารถใช้แทนลิเทียมในแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าได้ เพราะมีคุณสมบัติคล้ายกันคือมีไอออนที่เมื่อถูกอัดประจุหรือใช้งานจะเดินทางผ่านเยื่อเลือกผ่านและสารละลายอิเล็กโทรไลต์ระหว่างขั้วบวกและขั้วลบได้ ทำให้แบตเตอรี่นั้นสามารถกักเก็บพลังงานไฟฟ้า และคายประจุออกมาได้เมื่อเกิดการใช้งาน
ข้อดีที่ใหญ่ที่สุดของการของการใช้โซเดียมแทนลิเทียมเพื่อผลิตแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าคือเรื่อง ‘ราคา’ เพราะโซเดียมเป็นธาตุที่หาได้ง่ายกว่าลิเทียมถึงประมาณ 1,000 เท่า โดยพบได้ทั้งในเกลือ และโซเดียมคาร์บอเนต (Sodium Carbonate) ทำให้มีราคาถูก และไม่เสี่ยงที่จะถูกใช้จนหมดไปในระยะเวลาอันใกล้
จากการศึกษาของ Wood Mckenzie บริษัทที่ปรึกษาและวิจัยด้านพลังงานระดับโลก ราคาของแบตเตอรี่โซเดียมไอออนจะมีราคาต่ำกว่าแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนถึงประมาณ 30-40%
นอกจากนี้ แบตเตอรี่โซเดียมไอออนยังสามารถ ‘กักเก็บประจุได้เร็วกว่า’ ทำให้ชาร์จเต็มได้ในระยะเวลาที่เร็วกว่าแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน โดยจะชาร์จได้ถึง 80% ในระยะเวลาเพียง 15 นาที และยังสามารถ ‘ทนความหนาว’ ได้ดีกว่า ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในการผลิตแบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้าในประเทศที่หน้าหนาวมีอากาศหนาวจัด
ทั้งนี้ นอกจากผลดีด้านราคาแล้ว สำหรับผู้เล่นต่างประเทศอย่างสหรัฐฯ การหันไปใช้แบตเตอรี่โซเดียมไอออนยังอาจมีผลดีทางภูมิรัฐศาสตร์ด้วย เพราะสหรัฐฯ เป็นประเทศที่มีทรัพยากรโซเดียมคาร์บอเนตถึง 90% ของโลก ทำให้หากแบตเตอรี่โซเดียมไอออนเป็นที่นิยมขึ้นมา ตำแหน่งผู้นำในการผลิตแบตเตอรี่อีวีอาจเปลี่ยนเป็นสหรัฐฯ จากจีนซึ่งในปัจจุบันครองส่วนแบ่งการผลิตแบตเตอรี่อีวีถึง 1 ใน 3 ของโลก ทำให้ไม่น่าแปลกใจหากในอนาคตบริษัทสหรัฐฯ จะเริ่มลงเงินทุนไปกับการวิจัยเพื่อพัฒนาประสิทธิภาพของแบตเตอรี่โซเดียมไอออนเพื่อแย่งส่วนแบ่งตลาดในส่วนนี้มา
กักเก็บพลังงานได้ต่ำกว่า ทำให้หมดเร็วกว่า
อย่างไรก็ตาม สาเหตุสำคัญที่ทำให้โซเดียมยังไม่ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการผลิตแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าเท่าลิเทียม คือแบตเตอรี่โซเดียมไอออนนั้นหนักกว่า และมีความสามารถในการกักเก็บพลังงานน้อยกว่าแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน โดยสามารถเก็บพลังงานได้ประมาณ 50% ของแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน ต่อน้ำหนัก 1 กิโลกรัม
นี่ทำให้หากผู้ผลิตอยากให้แบตเตอรี่โซเดียมไอออนสามารถเก็บพลังงานได้เท่าแบตเตอรี่ลิเทียม จะต้องใช้โซเดียมในปริมาณมากกว่า และทำให้แบตเตอรี่มีขนาดใหญ่กว่าตามไปด้วย ซึ่งไม่สามารถใส่เข้าไปในรถยนต์ไฟฟ้าขนาดมาตรฐานในปัจจุบันได้
ดังนั้น ในปัจจุบันผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้าจึงนิยมใช้แบตเตอรี่โซเดียมไอออนในรถยนต์ไฟฟ้าที่มีขนาดเล็กลงมา สำหรับใช้ขับขี่ในระยะทางสั้นๆ รวมไปถึงรถจักรยานยนต์ไฟฟ้าที่ไม่ต้องการแบตเตอรี่ที่เก็บพลังงานได้สูงเท่ารถยนต์ขนาดใหญ่
โดยตัวอย่างรถยนต์ไฟฟ้าที่มีการนำแบตเตอรี่โซเดียมไอออนมาใช้แล้วก็อย่างเช่น รถยนต์ไฟฟ้าของ HiNa และ JAC group (ภายใต้การดูแลของ Volkawagen Group) ที่สามารถเดินทางได้ประมาณ 155 ไมล์ หรือประมาณ 249 กิโลเมตร ต่อการชาร์จหนึ่งครั้ง และมีราคาคันละประมาณ 10,000 ดอลลาร์สหรัฐหรือราว 359,100 บาท ในประเทศจีน
ปัจจุบันเริ่มผลิตแล้ว ทั้งจาก CATL และ BYD
ทั้้งนี้ แม้จะมีข้อเสียด้านความหนาแน่นของพลังงานดังกล่าว ผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้าและแบตเตอรี่รายใหญ่หลายรายก็ออกมาประกาศลงทุนและตั้งโรงงานผลิตแบตเตอรี่โซเดียมไอออนกันมากขึ้น เพราะมองว่าเป็นตัวเลือกที่มีความยั่งยืนมากกว่า และทำให้ผู้ผลิตมีข้อได้เปรียบเหนือคู่แข่งในด้านราคา
จากการรายงานของรอยเตอร์ส CATL บริษัทผลิตแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดในโลก ได้ออกมาประกาศแผนผลิตแบตเตอรี่โซเดียมไอออนแล้วตั้งแต่ปี 2021 และได้เริ่มส่งแบตเตอรี่โซเดียมไอออนสำหรับใช้ในรถยนต์ของ Chery แล้วในเดือนเมษายนปี 2023
การเคลื่อนไหวของยักษ์ใหญ่อย่าง CATL ทำให้บริษัทอื่นๆ เริ่มหันไปผลิตแบตเตอรี่โซเดียมไอออนของตัวเองกันบ้าง รวมไปถึง BYD ที่ได้เริ่มก่อสร้างโรงงานผลิตแบตเตอรี่โซเดียมไอออนขนาด 30 GWh มูลค่าถึง 1 หมื่นล้านหยวน ในมณฑลเจียงซูไปแล้วในเดือนมกราคมที่ผ่านมา ขณะที่ Stellentis ผู้ผลิตรถยนต์จากฝรั่งเศสและอิตาลี (ผู้ผลิตรถเปอโยต์ และไครซเลอร์) ก็เพิ่งประกาศในวันที่ 12 มกราคมที่ผ่านมาว่า บริษัทกำลังลงทุนใน Tiamet สตาร์ทอัพผลิตแบตเตอรี่โซเดียมไอออนในยุโรป
นอกจากนี้ ในปัจจุบันยังมีการศึกษาอยู่เพื่อผลิตขั้วแคโทดหรือขั้วบวกที่สามารถเก็บโซเดียมไอออนได้มากขึ้น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการเก็บประจุไฟ และลดขนาดของแบตเตอรี่โซเดียมไอออนลง ทำให้หากมีการพัฒนาได้สำเร็จ แบตเตอรี่โซเดียมไอออนก็อาจจะขึ้นมามีบทบาทเหนือกว่าแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนในอนาคตได้