แบตเตอรี่ Solid-state คืออะไร จะมาในมือถือเมื่อไหร่

ตอนนี้แบต Silicon-Carbon ทำให้มือถือมีแบต 7,000 mAh ขึ้นไปได้แล้ว แต่วงการแบตเตอรี่มองไปไกลกว่านั้น ที่ถูกเรียกว่า "แบตเตอรี่ในฝัน" คือ แบต Solid-state ซึ่งสัญญาว่าจะปลอดภัยกว่า เก็บไฟได้มากกว่า และอายุยาวกว่า บทความนี้อธิบายว่ามันต่างจากแบตปัจจุบันยังไง ทำไมยังไม่มีในมือถือ และน่าจะมาเมื่อไหร่

---

แบตเตอรี่ Solid-state คืออะไร

ต้องเริ่มจากแบตมือถือปัจจุบันก่อน แบตลิเธียมไอออนทั่วไปมีส่วนประกอบหลักคือ ขั้วบวก ขั้วลบ สารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของเหลว และแผ่นกั้นบางๆ ระหว่างขั้ว

แบต Solid-state เปลี่ยนจุดสำคัญจุดเดียว คือ เปลี่ยนอิเล็กโทรไลต์จากของเหลวเป็นของแข็ง ทั้งยังมักใช้แทนแผ่นกั้นได้ในตัว วัสดุที่ใช้มีหลายแบบ เช่น เซรามิก ซัลไฟด์ ออกไซด์ หรือโพลิเมอร์

ฟังดูเป็นการเปลี่ยนเล็กๆ แต่ส่งผลต่อแทบทุกอย่าง ตั้งแต่ความปลอดภัย ความจุ ความเร็วในการชาร์จ ไปจนถึงต้นทุน

---

ต่างจาก Silicon-Carbon ยังไง

หลายคนสับสนสองเทคโนโลยีนี้:

สรุปง่ายๆ: Silicon-Carbon คือการอัปเกรดแบตลิเธียมไอออนที่ใช้ได้แล้ววันนี้ ส่วน Solid-state คือการเปลี่ยนโครงสร้างแบตครั้งใหญ่ ที่ยังอยู่ระหว่างพัฒนา (แบต Silicon-Carbon คืออะไร)

---

ข้อดีของแบต Solid-state

1. ปลอดภัยกว่า

อิเล็กโทรไลต์ของเหลวในแบตปัจจุบันเป็นสารที่ติดไฟได้ ซึ่งเป็นต้นเหตุหลักของปัญหาแบตร้อนจัดหรือไฟไหม้ แบต Solid-state มีแนวโน้มร้อนเกินได้น้อยกว่ามาก

2. ไม่บวมง่าย

แบตลิเธียมไอออนมักบวมเมื่อเสื่อม แต่แบต Solid-state รุ่นเล็กที่ Samsung พัฒนาสำหรับอุปกรณ์สวมใส่ รักษารูปทรงได้ดีแม้ผ่านการชาร์จหลายรอบ (อ่านเรื่องแบตบวม)

3. เก็บพลังงานได้มากกว่า

ในอนาคตแบต Solid-state อาจใช้ขั้วลบเป็นลิเธียมโลหะ ซึ่งเพิ่มความจุได้อีกมาก ตัวอย่างเช่น Samsung SDI รายงานว่าแบต Solid-state ของตัวเองมีความหนาแน่นพลังงาน 900 Wh/L สูงกว่าแบตที่ผลิตจำนวนมากในตอนนั้นราว 40%

4. ชาร์จเร็วขึ้นและอายุยาวขึ้น

แบต Solid-state มีศักยภาพชาร์จได้เร็วกว่า และเสื่อมช้ากว่า

5. ทำเป็นรูปทรงต่างๆ ได้

ผลิตได้หลายขนาด ตั้งแต่ระดับมิลลิเมตรถึงเซนติเมตร เหมาะกับอุปกรณ์เล็กอย่างนาฬิกาและแหวนอัจฉริยะ

---

แต่ก็ยังไม่สมบูรณ์แบบ

เรื่องความปลอดภัย: งานวิจัยจาก Sandia National Laboratories ในสหรัฐฯ พบว่า ถ้าแบตแบบ All-solid-state เกิดลัดวงจรและปล่อยพลังงานทั้งหมดออกมา ก็ยังสร้างความร้อนในระดับอันตรายได้ ปลอดภัยกว่าไม่ได้แปลว่าปลอดภัย 100%

ความท้าทายที่ยังต้องแก้:

• ต้นทุนสูง ผลิตแพงกว่าแบตลิเธียมไอออน
• ผลิตจำนวนมากยาก โรงงานยังผลิตได้ไม่พอกับความต้องการของมือถือทั่วโลก
• การนำไอออน วัสดุของแข็งยังต้องพัฒนาให้ไอออนลิเธียมเคลื่อนที่ได้เร็วพอ
• ความทนทานระยะยาว ยังต้องพิสูจน์ในการใช้งานจริง

---

ระวังคำว่า "Semi-solid-state"

ตอนนี้มีผลิตภัณฑ์บางตัวโฆษณาว่าใช้แบต "Semi-solid-state" หรือ "กึ่งแข็ง" ซึ่งยังมีของเหลวผสมอยู่ ไม่ใช่ Solid-state เต็มรูปแบบ

จีนกำลังออกกฎให้แบตกึ่งแข็งเปลี่ยนไปเรียกว่า "solid-liquid" (แข็ง-เหลว) เพื่อไม่ให้ผู้บริโภคเข้าใจผิดว่าเป็นแบต Solid-state จริง

ในมือถือ แบรนด์ที่โฆษณาเรื่องแบตกึ่งแข็งมีเช่น iQOO ของ vivo แต่ผู้ผลิตมือถือรายใหญ่ส่วนใหญ่ยังไม่ใช้

---

สถานะล่าสุด: ใครทำถึงไหนแล้ว

Samsung: เริ่มจากอุปกรณ์สวมใส่

Samsung มีสองบริษัทในเครือที่ทำเรื่องนี้:

• Samsung Electro-Mechanics พัฒนาแบต Solid-state ขนาดเล็กสำหรับอุปกรณ์สวมใส่ ตั้งเป้าเข้าสู่ตลาดอุปกรณ์สวมใส่ภายในสิ้นปี 2569 สื่อคาดว่า Galaxy Watch, Galaxy Ring หรือ Galaxy Buds อาจได้ใช้ก่อน แต่ Samsung ยังไม่ยืนยันรุ่น
• Samsung SDI ทำแบตขนาดใหญ่ ตั้งเป้าผลิตจำนวนมากในครึ่งหลังของปี 2570 และเปิดตัวแพลตฟอร์มชื่อ SolidStack ในงาน InterBattery 2569 แต่ลูกค้ากลุ่มแรกที่ทดสอบคือรถยนต์ไฟฟ้าและหุ่นยนต์

ทำไมมือถือหลักยังไม่ใช้

เหตุผลหลักคือ โรงงานผลิตแบต Solid-state ยังผลิตได้ไม่ถึงเศษเสี้ยวของความต้องการแบตมือถือ และในปี 2569 แบรนด์มือถือเจอแรงกดดันด้านต้นทุนสูงมาก จึงยากที่จะเลือกแบตที่แพงกว่า

---

แล้วมือถือจะได้ใช้เมื่อไหร่

ยังไม่มีกำหนดการที่ชัดเจน จากข้อมูลปัจจุบัน ลำดับที่น่าจะเกิดคือ:

1. อุปกรณ์สวมใส่ (นาฬิกา แหวน หูฟัง) เพราะใช้แบตเล็ก ผลิตง่ายกว่า
2. รถยนต์ไฟฟ้า เพราะเป็นตลาดที่ลงทุนหนัก และให้ความสำคัญกับความปลอดภัย
3. มือถือ เมื่อการผลิตจำนวนมากพร้อมและต้นทุนลดลง

ระหว่างนี้ แบต Silicon-Carbon จะเป็นตัวหลักที่ทำให้แบตมือถือใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ ไปก่อน

---

ควรรอแบต Solid-state ก่อนซื้อมือถือไหม

ไม่จำเป็นต้องรอ เหตุผลคือ:

• ยังไม่มีกำหนดการชัดเจนว่ามือถือรุ่นไหนจะได้ใช้ และเมื่อไหร่
• เทคโนโลยีรุ่นแรกมักแพงและยังมีจุดที่ต้องปรับปรุง
• มือถือปัจจุบันที่ใช้แบต Silicon-Carbon หรือได้อัปเดตซอฟต์แวร์นาน ก็ใช้งานได้หลายปีอยู่แล้ว

ถ้าตอนนี้แบตมือถือเสื่อมจนใช้ไม่ไหว การเปลี่ยนแบตหรือเปลี่ยนเครื่องใหม่ตามรอบปกติยังเป็นทางเลือกที่สมเหตุสมผล (วิธีดูแลแบต iPhone และรอบการชาร์จ)

---

สรุป

แบต Solid-state เปลี่ยนอิเล็กโทรไลต์จากของเหลวเป็นของแข็ง ทำให้มีแนวโน้ม ปลอดภัยกว่า บวมยากกว่า เก็บไฟได้มากกว่า และชาร์จเร็วกว่า แต่ยังติดเรื่องต้นทุนและการผลิตจำนวนมาก ตอนนี้ Samsung ตั้งเป้าใช้ในอุปกรณ์สวมใส่ก่อนภายในสิ้นปี 2569 และผลิตแบตขนาดใหญ่ช่วงครึ่งหลังปี 2570 ส่วนมือถือยังไม่มีกำหนดชัด ระวังคำว่า "Semi-solid-state" ซึ่งยังไม่ใช่ Solid-state จริง และไม่จำเป็นต้องรอเทคโนโลยีนี้ก่อนซื้อมือถือ

มือถือแบตเสื่อม อยากเปลี่ยนเครื่องใหม่ที่แบตอึดกว่า? ขายเครื่องเก่าให้ BunnyPhone ประเมินราคาฟรี @bunnyphone

---

อ่านต่อ:

• แบตเตอรี่ Silicon-Carbon คืออะไร
• ทำไมแบตมือถือถอดเปลี่ยนเองไม่ได้แล้ว
• มือถือร้อนจัด แก้ยังไง ร้อนแค่ไหนอันตราย

---

Sources:
https://www.wevolver.com/article/solid-state-batteries-vs-lithium-ion-batteries
https://ankersolix.com/blogs/battery/solid-state-battery-vs-lithium-ion
https://energy.sandia.gov/news/safer-more-powerful-batteries-for-electric-cars-power-grid/
https://www.phonearena.com/news/samsung-galaxy-phone-with-a-solid-state-battery_id177663
https://www.phonearena.com/news/samsungs-new-solid-state-battery-could-power-future-galaxy-watch-models_id163177
https://www.notebookcheck.net/Samsung-s-solid-state-batteries-A-new-era-for-wearable-tech-with-200-Wh-L-energy-density.896331.0.html
https://macmyths.com/samsungs-600-mile-solid-state-battery-whats-real-and-what-isnt/
https://en.kocpc.com.tw/?p=2856
https://www.automobile-propre.com/breves/batteries-solides-la-chine-regule-les-appellations-pour-eviter-les-pieges/