เนื่องจากความต้องการใช้คอมพิวเตอร์เคลื่อนที่และรถยนต์ไฟฟ้าทุกชนิดเพิ่มขึ้นข้อ จำกัด ของเทคโนโลยีแบตเตอรี่ในปัจจุบันเป็นสิ่งกีดขวางบนถนน ที่คิดค้นขึ้นในยุค 1790 โดยนักฟิสิกส์ชาวอิตาเลียน Alessandro Volta แบตเตอรี่ไฟฟ้าเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับอุปกรณ์และเครื่องจักรจำนวนมาก

เนื่องจากอุปกรณ์สำหรับผู้บริโภคมีขนาดเล็กลงและการใช้งานที่ต่อเนื่องก่อนที่จะชาร์จใหม่มีความสำคัญยิ่งขึ้นสำหรับแบตเตอรี่จะมีขนาดเล็กลงและประหยัดพลังงานมากขึ้น อย่างไรก็ตามนี้ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นอุปสรรคทางเทคโนโลยีที่หากผ่านไปแล้วจะเป็นการพัฒนาที่สำคัญและให้ผลกำไรแก่เศรษฐกิจที่มีเทคโนโลยีสูงในวันพรุ่งนี้

เทคโนโลยีแบตเตอรี่

แบตเตอรี่ไฟฟ้าทั้งหมดขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาทางเคมีพื้นฐานของการลดและการเกิดออกซิเดชัน (Redox) ที่เกิดขึ้นระหว่างวัสดุสองชนิด ปฏิกิริยาเหล่านี้จะอยู่ในภาชนะปิดสนิท แคโทดหรือเทอร์มินัลบวกจะลดลงตามขั้วบวกหรือขั้วลบซึ่งเกิดการออกซิเดชั่น แคโทดและขั้วบวกถูกแยกออกจากร่างกายด้วยอิเลคโตรไลท์ที่ช่วยให้อิเล็กตรอนสามารถไหลจากขั้วหนึ่งไปยังอีก การไหลของอิเล็กตรอนทำให้เกิดศักย์ไฟฟ้าซึ่งจะช่วยให้กระแสไฟฟ้าเมื่อวงจรเสร็จสิ้น

แบตเตอรี่สำหรับผู้บริโภคที่ใช้แล้วทิ้ง (เรียกว่าแบตเตอรี่ปฐมภูมิ) เช่นเซลล์ขนาด AA และ AAA ที่ผลิตโดย บริษัท เช่น Energizer (ENR ENRENERgizer Holdings Inc41 83 -0 02% สร้างด้วย Highstock 4. 2. 6 ) อาศัยเทคโนโลยีที่ไม่เอื้อต่อการใช้งานสมัยใหม่ สำหรับหนึ่งพวกเขาจะไม่ชาร์จ แบตเตอรี่อัลคาไลน์เหล่านี้เรียกว่าแบตเตอรี่อัลคาไลน์ใช้อะตอมของแมงกานีสไดออกไซด์และขั้วบวกสังกะสีคั่นด้วยอิเล็กโทรไลต์โพแทสเซียมไดออกไซด์เจือจาง อิเล็กโทรไลต์ออกซิไดซ์สังกะสีในขั้วบวกขณะที่แมงกานีสไดออกไซด์ในแคโทดทำปฏิกิริยากับไอออนสังกะสีที่ถูกออกซิไดซ์เพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า ค่อยๆผลพลอยได้จากปฏิกิริยาเกิดขึ้นในอิเล็กโทรไลต์และปริมาณสังกะสีที่เหลือจะถูกออกซิไดซ์จะลดลง ในที่สุดแบตเตอรี่จะตาย แบตเตอรี่เหล่านี้มักมี 1. โวลต์ 5 โวลต์และสามารถจัดเรียงแบบอนุกรมเพื่อเพิ่มจำนวนดังกล่าวได้ ตัวอย่างเช่นแบตเตอรี่ AA สองก้อนให้กระแสไฟสามโวลต์

แบตเตอรี่ที่สามารถชาร์จได้ (เรียกว่าแบตเตอรี่สำรอง) ทำงานในลักษณะเดียวกันโดยใช้ปฏิกิริยาลดออกซิเจนระหว่างวัสดุสองชนิด แต่ยังช่วยให้ปฏิกิริยาเกิดการไหลย้อนกลับได้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (LiOn) ใช้กันอย่างแพร่หลายในขณะนี้แม้ว่าจะมีเทคโนโลยีอื่น ๆ มากมายที่พยายามค้นหาแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ ได้แก่ นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (NiMH) และนิกเกิลแคดเมด (NiCd)

NiCd เป็นแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้เป็นครั้งแรกในท้องตลาดสำหรับการใช้งานในตลาดทั่วไป แต่ได้รับความเสียหายจากการชาร์จไฟได้เพียงจำนวน จำกัด NiMH ได้เปลี่ยนแบตเตอรี่ NiCd และสามารถเรียกเก็บเงินได้บ่อยขึ้น แต่น่าเสียดายที่พวกเขามีอายุการเก็บรักษาที่สั้นมากดังนั้นหากไม่ได้ใช้หลังจากผลิตไม่นานก็อาจไม่ได้ผล แบตเตอรี่ LiOn สามารถแก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้โดยการบรรจุในภาชนะขนาดเล็กซึ่งมีอายุการเก็บรักษานานและสามารถเก็บประจุได้มาก แต่แบตเตอรี่ LiOn ไม่ใช่อุปกรณ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคเช่นโทรศัพท์มือถือและคอมพิวเตอร์แล็ปท็อป แบตเตอรี่เหล่านี้มีราคาแพงกว่าแบตเตอรี่อัลคาไลน์แบบใช้แล้วทิ้งและมักไม่ได้มาในขนาด AA, AAA, C, D แบบดั้งเดิม (ดูเพิ่มเติมที่:

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน .) แบตเตอรี่ชนิดชาร์จไฟล่าสุดที่คนส่วนใหญ่คุ้นเคยคือแบตเตอรี่ตะกั่วกรดของเหลวซึ่งส่วนใหญ่ใช้เป็นแบตเตอรี่รถยนต์ แบตเตอรี่เหล่านี้สามารถให้พลังงานได้มาก (เช่นเมื่อรถเริ่มเย็น) แต่มีวัสดุที่เป็นอันตราย ได้แก่ ตะกั่วและกรดซัลฟิวริกซึ่งใช้เป็นอิเลคโตรไลท์ แบตเตอรี่ชนิดนี้ต้องได้รับการดูแลเป็นพิเศษเพื่อไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมหรือเป็นอันตรายต่อร่างกาย

เป้าหมายของเทคโนโลยีแบตเตอรี่ในปัจจุบันคือการสร้างแบตเตอรี่ที่สามารถจับคู่หรือปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ LiOn ได้ แต่ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายหนักในการผลิต ภายในตระกูลลิเธียมไอออนพยายามมุ่งเน้นการเพิ่มส่วนผสมเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ในขณะที่ลดราคาลง ตัวอย่างเช่น

l ithium-cobalt (LiCoO2) ตอนนี้มีอยู่ในโทรศัพท์มือถือแล็ปท็อปกล้องดิจิทัลและผลิตภัณฑ์เครื่องแต่งตัว L เซลล์ ithium-mangan (LiMn2O4) มักใช้สำหรับเครื่องมือไฟฟ้าเครื่องมือทางการแพทย์และระบบไฟฟ้าเช่นยานยนต์ไฟฟ้า (สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมโปรดดูที่ ทำไมต้องมีรถยนต์ Tesla แพง? ) ขณะนี้มีทีมวิจัยและพัฒนาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพแบตเตอรี่ลิเธียม

แบตเตอรี่ Lithium-air (Li-Air) เป็นพัฒนาการใหม่ที่น่าตื่นเต้นซึ่งอาจทำให้สามารถจัดเก็บพลังงานได้มากขึ้นถึง 10 เท่ามากกว่าแบตเตอรี่ LiOn ทั่วไป แบตเตอรี่เหล่านี้แท้จริงจะ "หายใจ" อากาศโดยใช้ออกซิเจนอิสระเพื่อออกซิไดซ์ขั้วบวก ในขณะที่เทคโนโลยีนี้ดูเหมือนจะมีแนวโน้มที่จะมีปัญหาทางเทคโนโลยีรวมถึงการเกิดผลพลอยได้จากการลดประสิทธิภาพการทำงานและปัญหา "การเสียชีวิตอย่างฉับพลัน" ซึ่งแบตเตอรี่หมดสภาพโดยไม่ต้องแจ้งเตือน แบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลยังมีพัฒนาการที่น่าประทับใจซึ่งมีประสิทธิภาพในการใช้พลังงานเกือบ 4 เท่ามากกว่าเทคโนโลยีแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าในปัจจุบัน แบตเตอรี่ชนิดนี้ยังมีราคาแพงกว่ามากในการผลิตซึ่งจะทำให้ต้นทุนผลิตภัณฑ์ลดลง ประเด็นด้านความปลอดภัยเป็นเรื่องที่น่าเป็นห่วงเนื่องจากแบตเตอรี่เหล่านี้อาจทำให้เกิดความร้อนมากเกินไปทำให้เกิดไฟไหม้หรือระเบิดหากได้รับความเสียหายเทคโนโลยีใหม่อื่น ๆ ที่ใช้ในการผลิต ได้แก่ ลิเธียมกำมะถันและซิลิคอนคาร์บอน แต่เซลล์เหล่านี้ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการวิจัยและยังไม่สามารถใช้งานได้ในเชิงพาณิชย์

การลงทุนในเทคโนโลยีแบตเตอรี่

หากเทคโนโลยีแบตเตอรี่ทำงานในทิศทางใหม่ที่น่าตื่นเต้นเหล่านี้จะช่วยลดต้นทุนการผลิตสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคและสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าเช่นที่ผลิตโดย

Tesla Motors (TSLA TSLATesla Inc306. 05 + 1. 08% สร้างด้วย Highstock 4. 2. 6 ) เมื่อเร็ว ๆ นี้ Tesla ประกาศว่าการก่อสร้าง 'gigafactory' ไม่เพียง แต่ผลิตยานยนต์มากขึ้น แต่ยังผลิตแบตเตอรี่ LiOn ของตัวเองในบ้านร่วมกับ บริษัท ยักษ์อิเล็กทรอนิกส์ของญี่ปุ่น Panasonic (ADR: PCRFY) ด้วยการใช้ปัญหาการผลิตแบตเตอรีในมือของตนเอง Tesla อาจพบวิธีที่ยอดเยี่ยมในการได้รับการลงทุนจากทั้งรถยนต์ไฟฟ้าและแบตเตอรี่ ตามรายงานของ Navigant Research, LG Chem of South Korea, Johnson Controls (JCI JCIJohnson Controls International)

Hybrid Battery PlaysPLC40 .99-0. 24% สร้างด้วย Highstock 4. 2. 6 ) และ AESC ที่เป็นเจ้าของเองเป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีแบตเตอรี่ บริษัท เหล่านี้ ได้แก่ พานาโซนิค Hitachi (ADR: HTHIY), Toshiba (ADR: TOSBF), Samsung (ADR: SSNLF) และ EnerSys (ENS ENSEnerSys Inc68 00-1. 06% สร้างด้วย Highstock 4. 2. 6 ) จาก บริษัท เหล่านี้มีเพียง EnerSys เท่านั้นที่เล่นแบตเตอรี่ได้อย่างหมดจด ปัจจุบันเป็นผู้ผลิตแบตเตอรี่อุตสาหกรรมรายใหญ่ที่สุดในโลก ทุก บริษัท อื่น ๆ ในขณะที่กำลังคิดค้นในอวกาศมีส่วนเกี่ยวข้องกับธุรกิจอื่น ๆ บริษัท ที่มีขนาดเล็กกว่าเดิมที่ยังไม่ได้อยู่ในระดับแนวหน้าของภาคธุรกิจอาจจะโผล่ออกมา สำหรับนักลงทุนที่ต้องการเล่นเกมแบบบริสุทธิ์มีตัวเลือกบางอย่าง:

Arotech Corp

• (ARTX ARTXArotech Corp3 90 + 1. 30% สร้างด้วย Highstock 4. 2. 6 ) พัฒนาและจัดจำหน่ายแบตเตอรี่ลิเธียมและสังกะสีและนับว่ากองทัพสหรัฐฯเป็นลูกค้าของ บริษัท PolyPore Inc.
• (PPO) ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ที่มีความเชี่ยวชาญสูงเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมและทางการแพทย์ Ener1
• (OTCMKTS: HEVVQ) เป็น บริษัท พลังงานทางเลือกที่มีกิจการร่วมค้าส่วนใหญ่ที่เป็นของ Delphi Automotive (DLPH DLPHDelphi Automotive PLC97. 26-0. 01% สร้างขึ้นโดย Highstock 4 2. 6 ) เพื่อสร้างโซลูชันแบตเตอรี่สำหรับรถยนต์ไฟฟ้า Haydale Graphene Industries PLC
• (LON: HAYD) เป็น บริษัท สัญชาติอังกฤษที่ใช้ประโยชน์จากนาโนเทคโนโลยีและ graphene วัสดุเพื่อผลิตแบตเตอรี่ชนิดอื่น ๆ ที่ใช้กลูเตน วัสดุ Graphene ประยุกต์ (OTCMKTS: APGMF) กำลังทำการวิจัยเพื่อการใช้งานดังกล่าว สำหรับ Sociedad Quimica y Minera

(SQM SQMSoquimich59 83% ของผู้ที่ผลิตแร่ลิเธียมรายใหญ่ที่สุดในโลกคือ 83% +1% 51% สร้างด้วย Highstock 4 2. FMC Corp (FMC FMCFMC Corp93 51 + 2) 80% สร้างด้วย Highstock 4. 2. 6 ) และ Rockwood (ROC) นอกจากนี้ยังมีหุ้น ETF ของลิเธียมที่ซื้อขายภายใต้สัญลักษณ์ LIT LITGlb X Lth และ Battr40 01 + 1 21% สร้างด้วย Highstock 4. 2. 6 ( สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมโปรดดูที่: การลงทุนใน Megatrend ถัดไป: ลิเธียม .) แบตเตอรี่ด้านล่าง แบตเตอรี่สำหรับพลังงานไฟฟ้ามีความสำคัญเสมอในยุคสมัยใหม่ อย่างไรก็ตามด้วยการถือกำเนิดของคอมพิวเตอร์เคลื่อนที่และรถยนต์ไฟฟ้าความสำคัญของพวกเขาจะเติบโตขึ้นเท่านั้น ตอนนี้ตัวอย่างเช่นชุดแบตเตอรี่สำหรับแบตเตอรี่มีมูลค่ามากกว่าครึ่งหนึ่งของค่าใช้จ่ายของรถยนต์ Tesla (999) อะไรคือวิธีที่ดีที่สุดในการสัมผัสรถยนต์ไฟฟ้าเมื่อลงทุนในภาคยานยนต์? )

เนื่องจากความสำคัญที่เพิ่มมากขึ้นการค้นคว้าวิจัยเกี่ยวกับแบตเตอรี่ชาร์จใหม่และดีกว่ากำลังได้รับแรงผลักดัน แบตเตอรี่ลิเธียมและลิเธียมโลหะอาจพิสูจน์ได้ว่าเป็นความก้าวหน้าที่มีความสำคัญ หากเทคโนโลยีเหล่านี้สิ้นผลกำไรการลงทุนใน บริษัท ขนาดใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตแบตเตอรี่ผู้ผลิตลิเธียมไอออนบริสุทธิ์หรือการได้รับทางอ้อมจากผู้ผลิตโลหะลิเธียมสามารถช่วยหนุนผลงานในอนาคตได้