โอกาสการลงทุนเทคโนโลยีแบตเตอรี่ใหม่

เนื่องจากความต้องการใช้คอมพิวเตอร์มือถือและรถยนต์ไฟฟ้าเพิ่มขึ้นข้อ จำกัด ของเทคโนโลยีแบตเตอรี่ในปัจจุบันจึงเป็นสิ่งกีดขวาง คิดค้นขึ้นในปี 1790 โดยนักฟิสิกส์ชาวอิตาลีชื่อ Alessandro Volta แบตเตอรี่ไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่มีอุปกรณ์และเครื่องจักรมากมาย

เนื่องจากอุปกรณ์ของผู้บริโภคมีขนาดเล็กลงและการใช้งานอย่างต่อเนื่องก่อนที่จะทำการชาร์จไฟจึงมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อย ๆ ทำให้แบตเตอรี่มีความสำคัญมากยิ่งขึ้นทั้งขนาดเล็กลงและประหยัดพลังงานมากขึ้น อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นอุปสรรค์ทางเทคโนโลยีที่หากเกินกว่าจะเป็นการพัฒนาที่สำคัญและให้ผลกำไรสำหรับเศรษฐกิจไฮเทคในวันพรุ่งนี้

เทคโนโลยีแบตเตอรี่

แบตเตอรี่ไฟฟ้าทั้งหมดใช้ปฏิกิริยาทางเคมีพื้นฐานของการลดและออกซิเดชัน (รีดอกซ์) ที่สามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างวัสดุสองชนิดที่แตกต่างกัน ปฏิกิริยาเหล่านี้ตั้งอยู่ในภาชนะที่ปิดสนิท แคโทดหรือขั้วบวกจะลดลงโดยขั้วบวกหรือขั้วบวกลบที่เกิดออกซิเดชัน แคโทดและแอโนดแยกออกจากกันโดยอิเล็กโทรไลต์ทำให้อิเล็กตรอนไหลจากขั้วหนึ่งไปอีกขั้วหนึ่งได้อย่างง่ายดาย การไหลของอิเล็กตรอนทำให้เกิดศักย์ไฟฟ้าซึ่งทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าเมื่อวงจรเสร็จสมบูรณ์

แบตเตอรี่ผู้บริโภคที่ใช้แล้วทิ้ง (เรียกว่าแบตเตอรี่หลัก) เช่นเซลล์ขนาด AA- และ AAA ที่ผลิตโดย บริษัท เช่น Energizer (ENR) พึ่งพาเทคโนโลยีที่ไม่เอื้อต่อการใช้งานที่ทันสมัย สำหรับพวกเขาจะไม่ชาร์จ แบตเตอรี่อัลคาไลน์ที่เรียกว่าเหล่านี้ใช้แคโทดแมงกานีสไดออกไซด์และขั้วบวกสังกะสีโดยแยกด้วยอิเล็กโทรไลต์โพแทสเซียมไดออกไซด์เจือจาง อิเล็กโทรไลต์ออกซิไดซ์สังกะสีในขั้วบวกในขณะที่แมงกานีสไดออกไซด์ในแคโทดทำปฏิกิริยากับไอออนสังกะสีออกซิไดซ์เพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า ผลพลอยได้จากปฏิกิริยาจะค่อยๆเพิ่มขึ้นในอิเล็กโทรไลต์และปริมาณของสังกะสีที่เหลือที่จะถูกออกซิไดซ์จะลดลง ในที่สุดแบตเตอรี่ก็จะตาย โดยทั่วไปแบตเตอรี่เหล่านี้จะให้กระแสไฟฟ้า 1.5 โวลต์และสามารถจัดเรียงแบบอนุกรมเพื่อเพิ่มจำนวนนั้น ตัวอย่างเช่นแบตเตอรี่ AA สองก้อนในซีรีย์ให้กระแสไฟฟ้าสามโวลต์

แบตเตอรี่ที่ชาร์จใหม่ได้ (รู้จักกันในชื่อแบตเตอรี่สำรอง) ทำงานในลักษณะเดียวกันโดยใช้ปฏิกิริยาออกซิเดชันที่ลดลงระหว่างวัสดุสองชนิด แต่พวกมันยังยอมให้ปฏิกิริยาไหลย้อนกลับ แบตเตอรี่แบบชาร์จได้ที่ใช้กันมากที่สุดในตลาดปัจจุบันคือลิเธียมไอออน (LiOn) แม้ว่าเทคโนโลยีอื่น ๆ จะพยายามค้นหาแบตเตอรี่แบบชาร์จได้ที่สามารถใช้งานได้รวมถึงนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (NiMH) และนิกเกิลแคดเมียม (NiCd)

NiCd เป็นแบตเตอรี่แบบชาร์จได้รุ่นแรกที่ใช้ในเชิงพาณิชย์สำหรับการใช้งานในตลาดมวลชน แต่ได้รับความทุกข์ทรมานจากความสามารถในการชาร์จใหม่ได้ในจำนวนที่ จำกัด NiMH เปลี่ยนแบตเตอรี่ NiCd และสามารถชาร์จได้บ่อยขึ้น น่าเสียดายที่พวกเขามีอายุการเก็บรักษาที่สั้นมากดังนั้นหากไม่ได้ใช้งานในไม่ช้าหลังจากการผลิตพวกเขาอาจไม่ได้ผล แบตเตอรี่ LiOn แก้ไขปัญหาเหล่านี้โดยการใส่ในภาชนะขนาดเล็กมีอายุการใช้งานนานและสามารถชาร์จได้หลายครั้ง แต่แบตเตอรี่ LiOn ไม่ได้ใช้กันมากที่สุดในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เช่นอุปกรณ์พกพาและคอมพิวเตอร์แล็ปท็อป แบตเตอรี่เหล่านี้มีราคาแพงกว่าแบตเตอรี่อัลคาไลน์แบบใช้แล้วทิ้งและมักไม่ได้มีขนาดเท่า AA, AAA, C, D และอื่น ๆ

แบตเตอรี่แบบชาร์จได้ชนิดสุดท้ายที่คนส่วนใหญ่คุ้นเคยคือแบตเตอรี่กรดตะกั่วซึ่งส่วนใหญ่ใช้เป็นแบตเตอรี่รถยนต์ แบตเตอรี่เหล่านี้สามารถจ่ายไฟได้จำนวนมาก (เช่นเมื่อรถยนต์สตาร์ทเย็น) แต่มีวัสดุที่เป็นอันตรายรวมถึงตะกั่วและกรดซัลฟูริกซึ่งใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์ แบตเตอรี่ชนิดนี้ต้องถูกกำจัดด้วยความระมัดระวังเพื่อไม่ให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมหรือก่อให้เกิดอันตรายต่อร่างกายต่อผู้ที่ใช้งานแบตเตอรี่

เป้าหมายของเทคโนโลยีแบตเตอรี่ปัจจุบันคือการสร้างแบตเตอรี่ที่สามารถจับคู่หรือปรับปรุงตามประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ LiOn แต่ไม่มีค่าใช้จ่ายมากที่เกี่ยวข้องกับการผลิต ภายในกลุ่มลิเธียมไอออนความพยายามมุ่งเน้นไปที่การเพิ่มส่วนผสมเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ในขณะที่ลดราคาแท็ก ยกตัวอย่างเช่นการจัด ลิเธียมโคบอลต์ (LiCoO2) พบได้ในโทรศัพท์มือถือแล็ปท็อปกล้องดิจิทัลและผลิตภัณฑ์ที่สวมใส่ได้หลายแบบ เซลล์ ลิเธียมแมงกานีส (LiMn2O4) เป็นเซลล์ที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับเครื่องมือไฟฟ้าเครื่องมือแพทย์และระบบส่งกำลังไฟฟ้าเช่นที่พบในยานพาหนะไฟฟ้า (ดูเพิ่มเติมที่: ทำไมรถยนต์เทสลามีราคาแพงมาก? )

ขณะนี้มีทีมที่ทำการวิจัยและพัฒนาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียม แบตเตอรี่ลิเธียม - แอร์ (Li-Air) เป็นการพัฒนาใหม่ที่น่าตื่นเต้นซึ่งสามารถเพิ่มความจุในการจัดเก็บพลังงานได้มากขึ้น - ความจุสูงสุดถึง 10 เท่าเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ LiOn ทั่วไป แบตเตอรี่เหล่านี้จะ "หายใจ" อากาศอย่างแท้จริงโดยใช้ออกซิเจนฟรีเพื่อออกซิไดซ์ขั้วบวก แม้ว่าเทคโนโลยีนี้จะมีแนวโน้มดี แต่ก็มีปัญหาทางเทคโนโลยีหลายประการรวมถึงการสะสมของผลพลอยได้จากการลดประสิทธิภาพอย่างรวดเร็วและปัญหาของ "การเสียชีวิตอย่างกะทันหัน" ที่แบตเตอรี่หยุดทำงานโดยไม่มีการเตือนล่วงหน้า

แบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลยังเป็นการพัฒนาที่น่าประทับใจโดยมีแนวโน้มว่าจะใช้พลังงานได้มากกว่าเทคโนโลยีแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าปัจจุบันเกือบสี่เท่า แบตเตอรี่ประเภทนี้มีราคาถูกกว่ามากในการผลิตซึ่งจะทำให้ต้นทุนของผลิตภัณฑ์ที่ใช้ลดลง อย่างไรก็ตามปัญหาด้านความปลอดภัยเป็นปัญหาที่สำคัญเนื่องจากแบตเตอรี่เหล่านี้อาจร้อนจัดทำให้เกิดไฟไหม้หรือระเบิดหากเกิดความเสียหาย เทคโนโลยีใหม่อื่น ๆ ที่ใช้งาน ได้แก่ ลิเทียม - ซัลเฟอร์และซิลิคอนคาร์บอน แต่เซลล์เหล่านี้ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการวิจัยและยังไม่สามารถใช้งานได้ในเชิงพาณิชย์ นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาหลายรอบแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

การลงทุนในเทคโนโลยีแบตเตอรี่

หากและเมื่อเทคโนโลยีแบตเตอรี่เริ่มต้นในทิศทางใหม่ที่น่าตื่นเต้นเหล่านี้มันจะลดต้นทุนการผลิตสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าและยานพาหนะไฟฟ้าเช่นที่ผลิตโดย Tesla Motors (TSLA) เทสลาเพิ่งประกาศสร้าง 'gigafactory' เพื่อไม่เพียง แต่ผลิตยานพาหนะมากขึ้น แต่ยังผลิตแบตเตอรี่ LiOn ของตัวเองในบ้านร่วมกับพานาโซนิคยักษ์อิเล็กทรอนิกส์ญี่ปุ่น (ADR: PCRFY) โดยการนำปัญหาการผลิตแบตเตอรี่มาไว้ในมือของตัวเองเทสลาอาจพบวิธีที่ดีในการได้รับการลงทุนทั้งรถยนต์ไฟฟ้าและเทคโนโลยีแบตเตอรี่

ตลาดเทคโนโลยีแบตเตอรี่ค่อนข้างสั้นด้วยเทคโนโลยีใหม่การพัฒนาและการเป็นพันธมิตรในการขับเคลื่อนอุตสาหกรรมไปข้างหน้า "บริษัท ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 20 อันดับแรกของ Visiongain ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับตลาดเทคโนโลยีแบตเตอรี่และผู้ผลิตชั้นนำ บริษัท ในรายงานมีดังต่อไปนี้:

• A123 Systems Inc. บริษัท Automotive Energy Supply Corporation (AESC) บริษัท อุตสาหกรรมการบินของจีน (AVIC) บริษัท BYD จำกัด CBAK Energy Technology Inc. Comtemporary Amperex Technology Ltd (CATL) GS Yuasa Corporation เหอเฟย์ Guoxuan พลังงานสูงเทคโนโลยีพลังงาน บริษัท ฮิตาชิ เคมิคอล จำกัด บริษัท จอห์นสันคอนโทรลส์อินเตอร์เนชั่นแนล จำกัด (มหาชน) LG Chem Microvast Inc. Panasonic Corporation Saft แบตเตอรี Samsung SDI Co., Ltd. TDK Corporation / Amperes Technology Ltd (ATL) Tesla Inc. เทียนจิน Lishen แบตเตอรีร่วมหุ้น Stocks, Tianneng Power International Ltd โตชิบาคอร์ปอเรชั่น

ชื่อเด่นอื่น ๆ ในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ ได้แก่:

• Arotech Corp (ARTX) พัฒนาและจัดจำหน่ายแบตเตอรี่ลิเธียมและสังกะสีอากาศและนับกองทัพสหรัฐในหมู่ลูกค้าของตน PolyPore Inc. (PPO) ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์พิเศษที่มีความเชี่ยวชาญเป็นหลักสำหรับการใช้งานในภาคอุตสาหกรรมและการแพทย์ E1 1 (OTCMKTS: HEVVQ) บริษัท พลังงานทางเลือกที่มีการร่วมทุนกับ Delphi Automotive (DLPH) เพื่อสร้างโซลูชันแบตเตอรี่สำหรับยานพาหนะไฟฟ้า Haydale Graphene Industries PLC (LON: HAYD) เป็น บริษัท สหราชอาณาจักรที่ใช้ประโยชน์จากนาโนเทคโนโลยีและ graphene วัสดุในการผลิต แบตเตอรี่ที่ใช้กราฟีน Applied Graphene Materials (OTCMKTS: APGMF) กำลังทำการวิจัยเกี่ยวกับการใช้งานของ graphene -EnerSys เป็นการเล่นที่บริสุทธิ์บนแบตเตอรี่ ปัจจุบันเป็นผู้ผลิตแบตเตอรี่อุตสาหกรรมรายใหญ่ที่สุดของโลก

นอกจากนี้ยังมี Global X Lithium & Battery Tech ETF (LIT) ETF นี้พยายามที่จะติดตามดัชนีลิเธียมโกลบอลของโลกและมอบการเปิดเผยต่อกลุ่ม บริษัท ที่มีการซื้อขายสาธารณะที่มุ่งเน้นที่ลิเธียมเป็นหลักรวมถึงการขุดลิเทียมการกลั่นลิเทียมและการใช้ลิเทียมในการผลิตแบตเตอรี่ การถือครองสูงสุดใน LIT ETF ณ เดือนตุลาคม 2561 มีดังต่อไปนี้:

• FMC CORP 18.06% ALBEMARLE CORP 17.64% SAMSUNG SDI CO LTD 7.40% ENERSYS 6.91% QUIMICA Y MINERA CHIL-SP 6.62% LG CHEM LTD 5.41% GS YUASA CORP 4.95% TESLA INC 4.37% TESLA INC 4.37% SIMPLO TECHNOLOGY CO 4.24%

บรรทัดล่าง

แบตเตอรี่สำหรับพลังงานเป็นสิ่งสำคัญในยุคปัจจุบันมาโดยตลอด อย่างไรก็ตามด้วยการถือกำเนิดของคอมพิวเตอร์มือถือและรถยนต์ไฟฟ้าความสำคัญของพวกเขาจะยังคงเติบโต ยกตัวอย่างเช่นตอนนี้ชุดแบตเตอรี่พลังงานคิดเป็นต้นทุนมากกว่าครึ่งหนึ่งของรถยนต์เทสลา

เนื่องจากความสำคัญที่เพิ่มขึ้นของพวกเขาการวิจัยเกี่ยวกับแบตเตอรี่ที่สามารถชาร์จใหม่ได้ แบตเตอรี่ลิเธียมอากาศและลิเธียมเมทัลอาจพิสูจน์ให้เห็นถึงความก้าวหน้าที่สำคัญ หากเทคโนโลยีเหล่านี้ได้รับผลตอบแทนการลงทุนใน บริษัท ขนาดใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตแบตเตอรี่ในผู้ผลิตลิเธียมไอออนบริสุทธิ์หรือการสัมผัสทางอ้อมผ่านผู้ผลิตโลหะลิเธียมสามารถช่วยเสริมประสิทธิภาพในอนาคตของพอร์ตโฟลิโอ ( ดูเพิ่มเติมได้ที่: การ ลงทุนใน Megatrend ถัดไป: Lithium )