GM และ LG จับมือร่วมทุนผลิตแบตเตอรี่เซลล์ LMR ในระดับอุตสาหกรรม

หนาแน่นกว่า LFP ถึง 33% และถูกกว่าแบบนิกเกิลสูง: เซลล์ LMR จะลงถนนพร้อมรถกระบะและ SUV ขนาดเต็มในปี 2028
หนาแน่นกว่า LFP ถึง 33% และถูกกว่าแบบนิกเกิลสูง: เซลล์ LMR จะลงถนนพร้อมรถกระบะและ SUV ขนาดเต็มในปี 2028

แชร์หน้านี้

Ultium Cells ซึ่งเป็นการร่วมทุนระหว่าง GM กับ LG Energy Solution ประกาศว่าจะเปลี่ยนโรงงาน Spring Hill ในรัฐ Tennessee ไปเป็นสายการผลิตแบตเตอรี่ปริซึเมติกชนิดลิเธียม-แมงกานีสเข้มข้น (LMR) เป็นจำนวนมาก คาดว่าโรงงานนี้จะเป็นแห่งแรกของโลกที่ผลิตสูตรเคมีนี้ในระดับอุตสาหกรรม LMR เป็นทางออกที่วางตัวอยู่ระหว่างสูตรเคมีแบตเตอรี่ที่นิยมมากที่สุดสองแบบ: ให้ความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่า LFP อย่างชัดเจน และสัญญาว่าจะมีต้นทุนต่ำกว่าเซลล์นิกเกิลสูง เป้าหมายของ GM คือการนำสมดุลนี้ไปสู่ถนนในรถกระบะขนาดเต็มและ SUV ในปี 2028

จุดเด่น

  • โรงงาน Spring Hill กำลังมุ่งสู่การเป็นโรงงานแรกที่ผลิตเซลล์ LMR แบบปริซึเมติกในระดับอุตสาหกรรม
  • LMR อ้างว่ามีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่า LFP ถึง 33%
  • เป้าหมายระยะทางเกิน 400 ไมล์ในรถกระบะไฟฟ้า
  • การเปลี่ยนผ่านพร้อมการผลิต ESS มาพร้อมการลงทุนมูลค่า 1 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2030
  • คาดว่า EV ที่ใช้ LMR จะวิ่งบนถนนในปี 2028

สูตรเคมีแบตเตอรี่ LMR คืออะไร และมีอะไรแตกต่าง?

LMR ย่อมาจาก "lithium manganese rich" หมายถึงลิเธียม-แมงกานีสเข้มข้น แนวคิดนี้จริง ๆ อยู่บนโต๊ะปรึกษามาหลายปีแล้ว: คือการลดสัดส่วนของโลหะราคาแพงในองค์ประกอบแคโทด หรือฝั่งบวกของเซลล์ และเพิ่มสัดส่วนของแมงกานีสราคาถูก โคบอลต์เป็นหนึ่งในรายการที่แพงที่สุดของงานนี้ ส่วนนิกเกิลราคาผันผวน และเป็นโลหะที่ด้านการจัดหามีความเสี่ยง แมงกานีสเป็นวัสดุที่ทั้งอุดมสมบูรณ์และราคาเหมาะสม ปัญหาคือการใช้แมงกานีสในสัดส่วนสูงเคยเป็นเรื่องที่ยากลำบากในแง่ของความจุและอายุการใช้งานมาเป็นเวลานาน

เซลล์ที่ GM เปิดเผยสามารถลดสัดส่วนโคบอลต์ในแคโทดลงได้ถึงระดับ 2% โดยมีเนื้อหาแมงกานีสอยู่ในช่วง30-40% วิศวกรของบริษัทอ้างว่า LMR มีประสิทธิภาพใกล้เคียง NMC แต่ต้นทุนต่ำกว่าอย่างชัดเจน ตัวเลขที่ชัดเจนที่สุดคือ: ความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่า33%เมื่อเทียบกับเซลล์ LFP ที่ให้ผลงานดีที่สุด ในราคาที่เทียบเคียงกันได้ ถ้าคุณใส่พลังงานได้มากกว่าแพ็กเกจเดิมหนึ่งในสามในราคาเท่ากัน นั่นถือเป็นความแตกต่างที่สำคัญในโลกของยานยนต์ไฟฟ้า

สำหรับคนที่ติดตามเรื่องนี้มาหลายปี จุดที่น่าสนใจที่สุดคือบริษัทไม่ได้ปกปิดข้อบกพร่องที่รู้จักของสูตรเคมีนี้ แต่กลับลงมือจัดการและแสวงหาทางแก้ทางวิศวกรรม แคโทด LMR ในอดีตมักถูกจำในเรื่องอายุการใช้งานสั้น นั่นคือความทนทานต่อการวนรอบการชาร์จที่ต่ำ GM อ้างว่าปัญหาเหล่านี้ได้รับการแก้ไขแล้วในด้านวัสดุแคโทด สูตรอิเล็กโทรไลต์ สารเติมแต่ง และการประกอบเซลล์ ข้ออ้างนี้ยิ่งใหญ่ แต่ที่เห็นได้ก็คือบริษัทมีความตั้งใจที่จะเสี่ยงครั้งนี้ เพราะการร่วมทุนได้ทุ่มเทโรงงานหนึ่งให้กับงานนี้แล้ว

ทำไมเทคโนโลยีนี้จึงเริ่มใช้ในรถกระบะไฟฟ้าก่อน?

การเลือกรถกระบะขนาดเต็มและ SUV เป็นพื้นที่ประยุกต์ใช้แรกของ LMR ไม่ใช่เรื่องบังเอิญ แต่เป็นการคำนวณอย่างรอบคอบ ในยานพาหนะที่หนัก ความจุของแพ็กแบตเตอรี่และต้นทุนตามมา มีสัดส่วนในต้นทุนรวมของยานพาหนะที่ใหญ่กว่ามาก การประหยัดต้นทุนจากบรรจุภัณฑ์เดียวกันนี้ ในแฮตช์แบ็กขนาดเล็กมีมูลค่าเพียงไม่กี่ร้อยดอลลาร์ แต่ในแพ็กแบตเตอรี่รถบรรทุกขนาดใหญ่อาจหมายถึงการประหยัดได้มากกว่า 6,000 ดอลลาร์ ตามเป้าหมายของ GM ด้านระยะทางวิ่งได้ มาตราส่วนก็ใหญ่ขึ้นเช่นกัน: GM ตั้งเป้าระยะทางวิ่งได้มากกว่า 400 ไมล์ (ประมาณ 650 กม.) สำหรับรถบรรทุกไฟฟ้าที่ใช้แบตเตอรี่ LMR

อีกประเด็นหนึ่งคือตำแหน่งการแข่งขัน แพลตฟอร์มรถบรรทุกไฟฟ้าของ GM ในวันนี้มีค่าระยะทางวิ่งได้ที่โดดเด่นในกลุ่มผลิตภัณฑ์ด้วยสูตรเคมีนิกเกิลเข้มข้น; และบริษัทไม่ต้องการสละข้อได้เปรียบนี้ LMR ถูกวางตำแหน่งในที่นี้ไม่ใช่เพื่อแทนที่ แต่เพื่อเสริม: เซลล์นิกเกิลเข้มข้นยังคงรักษาตำแหน่งในรุ่นที่ต้องการระยะทางวิ่งได้สูงสุด ในขณะที่ LMR จะยกระดับเหนือสูตรเคมีราคาประหยัดในปัจจุบัน เพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้ช่วงล่างถึงกลางของไลน์ผลิตภัณฑ์ ตามคำอธิบายของ GM เอง LMR วางตัวอยู่ระหว่าง NMC ระยะทางไกลกับ LFP ต้นทุนต่ำ

ในขณะที่นิกเกิลเข้มข้นยังคงมอบระยะทางวิ่งได้สูงสุด LMR จะช่วยให้เราก้าวข้ามสูตรเคมีราคาประหยัดของปัจจุบัน เทคโนโลยีนี้จะขยายทางเลือกให้ลูกค้าในตลาดรถบรรทุกและ SUV ขนาดเต็ม
Kurt Kelty รองประธานฝ่ายแบตเตอรี่และความยั่งยืนของ GM

โรงงาน Spring Hill จะปรับเปลี่ยนอย่างไร?

ข่าวหลักของการประกาศครั้งนี้ไม่ใช่เทคโนโลยีเอง แต่เป็นการตัดสินใจด้านการผลิต โรงงานใน Spring Hill รัฐเทนเนสซีจะถูกปรับเปลี่ยนเพื่อผลิตเซลล์แบบปริซมาติก LMR และคาดว่าจะเป็นโรงงานแรกของโลกที่ผลิตสูตรเคมีนี้ในรูปแบบปริซมาติกเชิงอุตสาหกรรม การดัดแปลงจะเริ่มขึ้นช่วงปลายปี 2026 และแล้วเสร็จใน ปี 2028; มีแผนให้การผลิตนำร่องเริ่มต้นที่โรงงาน LGES ช่วงปลายปี 2027

Spring Hill จะไม่ทำงานนี้เพียงลำพัง ที่โรงงานจะมีการผลิต LFP ร่วมกับ LMR ด้วย; โรงงานจะมีโครงสร้างที่สามารถผลิตเซลล์ได้ทั้งรูปแบบพาวช์และปริซมาติก ส่วนโรงงาน Warren ในรัฐโอไฮโอจะยังคงผลิต NMC ต่อไป ผลลัพธ์คือเครือข่ายการผลิตที่ประกอบด้วยสูตรเคมีสามแบบ รูปแบบเซลล์สองแบบ และโรงงานสองแห่ง ซึ่งเป็นหลักฐานชัดเจนว่า GM วางเดิมพันไว้ที่ตัวเลือกเดียว

การปรับเปลี่ยนนี้ ร่วมกับการปรับปรุงการผลิต LFP สำหรับระบบกักเก็บพลังงานของ LGES แทนมูลค่าการลงทุนรวม 1 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2030 ด้านทรัพยากรบุคคล คาดว่าจะมีการสร้าง ตำแหน่งงานใหม่ราว 500 ตำแหน่ง; ปัจจุบันโรงงานมีแรงงาน 1,200 คน นอกจากนี้ยังเป็นการเคลื่อนไหวครั้งใหญ่ครั้งที่สองของกิจการร่วมค้าที่ Spring Hill: โรงงานได้เริ่มผลิตเซลล์ LFP เพื่อใช้ในการกักเก็บพลังงานสำหรับลูกค้า LGES Vertech แล้วตั้งแต่เดือนมิถุนายน 2026

เครือข่ายการผลิตและกำหนดการเวลา

โรงงาน / ขั้นตอนการผลิตกำหนดการ
Spring Hill, เทนเนสซีLMR ปริซมาติก + LFP (พาวช์และปริซมาติก)ปรับเปลี่ยนปลายปี 2026 แล้วเสร็จปี 2028
Warren, โอไฮโอNMC (นิกเกิล-โคบอลต์-แมงกานีส-อะลูมิเนียม)ดำเนินการอยู่
โรงงาน LGESการผลิตนำร่อง LMRปลายปี 2027
ยานพาหนะที่วิ่งบนถนนรถบรรทุกไฟฟ้าและ SUV ที่ใช้ LMR2028

การเปรียบเทียบสูตรเคมีทั้งสาม: LFP, NMC และ LMR

LMR, LFP'den yüzde 33 daha yüksek enerji yoğunluğu sunarak Batı'yı Çinli tedarikçilere olan bağımlılığından kurtarma vaadi taşıyor.

เพื่อทำความเข้าใจว่า LMR ตั้งอยู่ตรงไหน จำเป็นต้องเปรียบเทียบสองเสาหลักปัจจุบันของตลาดวางไว้เคียงกัน ปัจจุบันเซลล์ EV ทั่วโลกราว 60% เป็นแบบ prizmatik และ LFP คิดเป็นราว 55% ของตลาดโลก อุปทานส่วนใหญ่อยู่ในการควบคุมของผู้ผลิตชาวจีนเพียงสองราย ตารางนี้สรุปจุดแข็งที่อ้างสิทธิ์ของสามสูตรเคมี:

สูตรเคมีจุดแข็งจุดอ่อน
LFPถูกกว่า NMC โดยเฉลี่ยราว 40% ต่อ kWhความหนาแน่นพลังงานต่ำ
NMC (นิกเกิลสูง)ความหนาแน่นพลังงานดีกว่าราว 40% ระยะทางสูงสุดต้นทุนและการพึ่งพาวัตถุดิบราคาแพง
LMRหนาแน่นกว่า LFP 33% ต้นทุนใกล้เคียงกันยังไม่มีหลักฐานด้านการผลิตจริงและอายุการใช้งาน

การเคลื่อนไหวนี้อาจเปลี่ยนการแข่งขันด้านแบตเตอรี่อย่างไร?

เสน่ห์เชิงกลยุทธ์ของ LMR ไม่ได้มีแค่ตัวเลขต้นทุน แต่ยังเกี่ยวข้องกับภูมิศาสตร์ของห่วงโซ่อุปทานด้วย เนื่องจากอุปทานเซลล์ LFP ทั่วโลกส่วนใหญ่อยู่ในมือของผู้ผลิตชาวจีนสองราย แบรนด์ในตะวันตกจึงต้องขอใบอนุญาต จัดตั้งกิจการร่วม หรือไม่ก็มุ่งเน้นไปที่โซลูชันนิกเกิลสูงราคาแพง ตามคำอธิบายของ GM LMR ถูกนำเสนอในฐานะวิธีสร้างกำลังการผลิตแบตเตอรี่ราคาที่เข้าถึงได้โดยไม่ต้องพึ่งพาจีน ในบริบทนี้ มันคือการก้าวสู่อิสรภาพทางอุตสาหกรรมอย่างแท้จริง

อีกด้านของการแข่งขันคือสนามที่ไม่มีใครยอมอยู่ห่าง: มีรายงานว่า Ford ก็ก้าวหน้าในสูตรเคมี LMR เช่นกัน โดยมุ่งหมายสู่รถยนต์ไฟฟ้าระยะทางไกลราคาที่เข้าถึงได้มากขึ้นภายในสิ้นทศวรรษ คำกล่าวอ้างของ Ford เองคือ LMR อาจทำได้ดีกว่าแม้แต่เซลล์นิกเกิลสูง ข้อความเหล่านี้จากฝั่ง Ford ยังไม่ใช่การตัดสินใจผลิตอย่างเป็นทางการ แต่ทิศทางชัดเจน: สูตรเคมีที่อุดมด้วยแมงกานีสอยู่ในวาระของผู้ผลิตรถบรรทุกรายใหญ่สองรายของสหรัฐฯ

หมายเหตุเกี่ยวกับพื้นฐานด้านต้นทุน: ราคาแบตเตอรี่เฉลี่ยลดลง 8% ในปี 2025 ประสิทธิภาพการผลิตและการเปลี่ยนสูตรเคมีหนุนการลดลงนี้ นั่นคือคำกล่าวอ้างด้านต้นทุนของ LMR จะถือกำเนิดท่ามกลางตลาดที่เลื่อนลงต่อเนื่องอยู่แล้ว สมการ "ต้นทุนใกล้เคียง LFP ความหนาแน่นมากกว่า 33%" ที่สัญญาไว้ จะถูกทดสอบบนพื้นที่ที่คู่แข่งไม่มีวันยืนนิ่ง ไม่ควรพูดยืดยาวเกินไป: ตัวเลขดูดีในแถลงการณ์ แต่การทดสอบจริงเกิดขึ้นบนสายการผลิต

ตัวเลขและคำเตือนที่ควรระวัง

เป็นหมายเหตุระหว่างทาง: บนอินเทอร์เน็ตมีข้อความแบบ "ต้นทุนแบตเตอรี่ลดลงสูงสุดถึง 40%" หมุนวนอยู่ ตัวเลขนี้ปรากฏเฉพาะในเนื้อหาวิดีโอบางส่วนเท่านั้น และไม่ใช่ข้ออ้างสิทธิ์ทางการของบริษัท ข้อผูกพันทางการคือต้นทุนใกล้เคียง LFP บวกความหนาแน่นพลังงาน 33% อย่าแปลกใจ: ช่องว่างแบบนี้ระหว่างแถลงการณ์ทางการกับโซเชียลมีเดียมีมาตลอด ผู้ตัดสินก็ยังคงเป็นตัวเซลล์เอง

คำเตือนที่สองเกี่ยวข้องกับไทม์ไลน์ แม้ผู้บริหารฝั่งแบตเตอรี่ของ GM จะกล่าวว่าการพัฒนาเป็นไปตามแผน แต่ก็ไม่เคยยืนยันเป้าหมายปี 2028 อีกครั้งในภายหลัง ความเสี่ยงในอดีตด้านสูตรเคมีก็ยังอยู่บนโต๊ะ: ปัญหาอายุการใช้งานในวงจรของ LMR เป็นประเด็นที่ถกเถียงกันมาหลายปีในวงการยานยนต์ ผ่านเรื่องระยะเวลารับประกันและมูลค่ารถมือสอง ระหว่างการอ้างว่างว่าวิศวกร GM ได้เอาชนะปัญหาสืบทอดเหล่านี้ กับการพิสูจน์ว่าคำอ้างนั้นเป็นจริงตลอดเซลล์หลายแสนเซลล์ ยังมีทางที่ยาวไกล

ส่วนที่มองเห็นของการทุ่มเทอย่างยาวนาน

การตัดสินใจครั้งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นในคืนเดียว GM เริ่มงานวิจัยเซลล์ที่อุดมด้วยแมงกานีสตั้งแต่ ปี 2015 และดำเนินงานพัฒนาต้นแบบที่ Warren Battery Cell Innovation Center ในมิชิแกน ฝั่งของ LG Energy Solution ก็ไม่ใช่เรื่องใหม่เช่นกัน: สิทธิบัตร LMR ฉบับแรกย้อนไปถึง ปี 2010 และบริษัทมีสิทธิบัตร LMR มากกว่า 200 ฉบับ ซึ่งเป็นพอร์ตโฟลิโอทรัพย์สินทางปัญญาที่ใหญ่ที่สุดในสาขานี้ นั่นคือการตัดสินใจผลิตที่ประกาศออกมา คือการนำสะสมงานวิจัยและพัฒนาที่ยาวนานกว่าทศวรรษลงสู่พื้นที่โรงงาน เมื่อก่อนการพูดคุยเรื่องเทคโนโลยีแบตเตอรี่ดำเนินไปบนตัวเลขการผลิตของโรงงานในจีน; ตอนนี้การเปลี่ยนแปลงของสถานประกอบการหนึ่งแห่งในเทนเนสซี กำลังกลายเป็นศูนย์กลางของบทสนทนานี้ หากสมดุลที่ LMR สัญญาไว้ใช้งานได้จริง ข้อจำกัดที่ผู้ซื้อรถกระบะไฟฟ้าต้องเลือกระหว่างระยะทางไกลกับราคาที่สมเหตุสมผล จะคลายตัวลงอย่างจริงจังเป็นครั้งแรก หากไม่เป็นเช่นนั้น ราคาของงานวิจัยและพัฒนาหลายทศวรรษจะยังคงอยู่บนกระดาษ ความเป็นไปได้ทั้งสองยังเปิดกว้าง; แต่การที่โรงงานแห่งแรกเป็นตัวกำหนด ถือเป็นจุดเริ่มต้นที่มีความหมาย

แหล่งอ้างอิง