ข้อใดคือการประยุกต์ใช้รถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่กับเทคโนโลยีอื่น ๆ

เทคโนโลยีที่น่าสนใจกับการมาของรถยนต์ไฟฟ้าไทย

เมื่อ :

วันอังคาร, 08 ธันวาคม 2563

          ”ยุคแห่งยานยนต์ไฟฟ้า” เข้าใกล้คำว่าเต็มรูปแบบขึ้นมาทุกที เพราะก็มีรถยนต์ไฟฟ้าได้ถูกนำมาใช้งานกันอย่างแพร่หลายมากขึ้น แล้วเรารู้จักรถยนต์ไฟฟ้ากันดีแค่ไหน ลองมาติดตามกันได้ในบทความนี้

รถยนต์ไฟฟ้ามีกี่ประเภท?

          ก่อนอื่นเลยเพื่อความเข้าใจที่ตรงกัน เรามาดูประเภทของรถยนต์ไฟฟ้ากันดีกว่าว่ามีกี่แบบ

     1.รถยนต์ไฟฟ้าแบบไฮบริด (Hybrid Electric Vehicle, HEVs)

เป็นรถยนต์ไฟฟ้าชนิดที่ผลิตและวางขายกันอย่างแพร่หลายแล้วในขณะนี้ การทำงานจะใช้ทั้งมอเตอร์ไฟฟ้าและเชื้อเพลิงน้ำมัน โดย

• ช่วงออกตัวหรือช่วงรถอยู่นิ่งแต่เปิดอุปกรณ์ไฟฟ้าเช่นแอร์หรือเครื่องเสียงอยู่ รถจะใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เท่านั้น(ถ้ามีประจุไฟฟ้าพอแต่ถ้าประจุไฟฟ้าไม่พอเครื่องยนต์ก็จะติดตัวเองขึ้นมาอัตโนมัติ)

• ช่วงขับรถที่ความเร็วสูงขึ้นเครื่องยนต์จะเริ่มทำงานควบคู่ไปกับมอเตอร์ไฟฟ้าซึ่งมักจะทำงานเสริมกำลังกันโดยเฉพาะตอนเร่งตัวมอเตอร์จะช่วยเสริมอัตราเร่งทำให้เครื่องยนต์ไม่จำเป็นต้องทำงานหนักเท่ากับรถแบบที่ใช้น้ำมันอย่างเดียว และในช่วงที่รถยนต์วิ่งด้วยความเร็วคงที่มากพอรถอาจเปลี่ยนไปใช้แบตเตอรี่อย่างเดียวก็ได้ กลับกันในขณะที่เครื่องยนต์ติดก็จะแบ่งพลังงานบางส่วนไปชาร์จประจุไฟให้แบตเตอรี่ด้วย

• ช่วงเบรก มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นเจนเนอเรเตอร์แทนโดยจะแปลงพลังงานจลน์เป็นพลังงานไฟฟ้าชาร์จกลับไปยังแบตเตอรี่

          การร่วมกันทำงานดังกล่าวทำให้ลดการใช้น้ำมันและมลพิษไปในตัวด้วย ปัจจุบันมีวางขายกันหลายรุ่นหลายยี่ห้อ เช่น Toyota Camry หรือ Honda Accord เป็นต้น

      2. รถยนต์ไฟฟ้าแบบปลั๊กอินไฮบริด (Plug-in Hybrid, PHEV)

          เป็นรถยนต์ไฟฟ้าที่พัฒนาต่อมาจากแบบไฮบริดโดยการเพิ่มความจุแบตเตอรี่และระบบที่สามารถชาร์จไฟโดยตรงจากการเสียบปลั๊กได้เลย ระยะทางการวิ่งอาจอยู่ในช่วง 20-50 กิโลเมตรซึ่งหมายความว่าถ้าเราใช้รถในชีวิตประจำวันด้วยระยะทางไม่เกินที่ความจุแบตเตอรี่จะวิ่งได้โดยปราศจากเครื่องยนต์ช่วยแล้วเราก็ไม่จำเป็นต้องเติมน้ำมันเลยด้วยซ้ำ!! เพราะเราสามารถชาร์จไฟที่บ้านหรือตามสถานีชาร์จได้ (แต่ยังไงก็ต้องมีค้างถังไว้เผื่อฉุกเฉิน) รถประเภทนี้ถือว่าเริ่มบุกเบิกเข้าสู่ยุคแบบรถใช้ไฟฟ้าอย่างเดียวเท่านั้นไปอีกขั้นนึง ตัวอย่างเช่น Toyota Prius Plugin Hybrid , Mecedes Benz A250e

      3. รถยนต์ไฟฟ้าแบบใช้แบตเตอรี่อย่างเดียว (Electric Vehicle, EV)

          คือพระเอกที่กำลังเป็นประเด็นให้คุยกันอย่างแท้จริง ตัวรถยนต์จะมีแบตเตอรี่ขนาดใหญ่กว่าปลั๊กอินไฮบริดโดยตัดระบบเครื่องยนต์ใช้น้ำมันออกไปเลย สามารถชาร์จที่บ้านหรือตามสถานีชาร์จได้ วิ่งได้ระยะทางไกลกว่าปลั๊กอินไฮบริดในโหมดใช้ไฟฟ้าอย่างเดียว รุ่นเล็กๆอย่าง FOMM-ONE วิ่งได้ไกลสุดราว 160 กม. ไปจนถึงรุ่นใหญ่อย่าง Jaguar i-Pace ที่วิ่งได้ระยะทางมากถึง 543 กิโลเมตรเลยทีเดียว!! แต่มอเตอร์ไฟฟ้าที่ให้กำลังครอบคลุมทุกย่านทำงานและแบตเตอรี่ที่ใช้กับรถประเภทนี้ยังคงมีราคาสูงรวมถึงระบบสาธารณูปโภคพวกสถานีชาร์จยังมีไม่เพียงพอและการชาร์จต้องใช้เวลานาน ถ้าหัวชาร์จธรรมดาอาจอยู่ที่ 6-8 ชม. ถ้าหัวชาร์จเร็วอาจทำได้ที่ 2-3 ชม. แถมอย่าลืมว่าถ้าแบตเตอรี่ไม่พอระหว่างทางตัวรถจะไม่มีพลังงานน้ำมันเป็นทางเลือกเลย!! ทำให้การใช้งานยังไม่แพร่หลายนัก แต่อย่างไรก็ตามแนวโน้มราคาของแบตเตอรี่และมอเตอร์ก็เริ่มถูกลงรวมถึงได้รับการสนับสนุนจากทางภาครัฐเรื่องลดภาษีและการเพิ่มของสถานีชาร์จทำให้เราเริ่มมีเห็นภาพยุคแห่งยานยนต์ไฟฟ้าชัดเจนขึ้นไปทุกที

      4. รถยนต์ไฟฟ้าแบบพลังงานไฮโดรเจน (Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV)

          เป็นรถที่ใช้กำลังขับโดยมอเตอร์ไฟฟ้าเท่านั้นเช่นเดียวกับรถ EV แต่ไฟฟ้าที่นำมาใช้ขับมอเตอร์นั้นได้มาจากการเติมไฮโดรเจนแล้วแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยจะได้ไอสียเป็นไอน้ำซึ่งถือว่าไม่ก่อมลพิษ ระยะเวลาการเติมก็แค่ 5 นาที วิ่งไปได้ไกลเกิน 300 กม. ถือว่าลบจุดด้อยของรถ EV ได้อย่างดี แต่ปัญหาคือการสร้างสถานีเติมไฮโดรเจนต้องลงทุนสูงมาก รวมถึงความปลอดภัยของถังกักเก็บไฮโดรเจนในรถที่อาจสูงถึง 700 บาร์ ทำให้อนาคตของรถ Fuel Cell ยังดูไกลกว่ารถ EV ที่ดูจะพร้อมในการขายเชิงพาณิชย์มากกว่า ตัวอย่างรถ Fuel Cell เช่น Toyota Mirai

         จะเห็นว่ายุคแห่งรถยนต์ไฟฟ้าที่เราพูดถึงนั้นมักจะหมายถึงรถที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้าอย่างเดียว เสียบชาร์จไฟฟ้าโดยตรงได้ ซึ่งเราจะเน้นไปที่รถที่ใช้แบตเตอรี่อย่างเดียวหรือ EV นั่นเอง

การชาร์จไฟสำหรับรถ EV

          อย่างที่เรารู้กันว่ารถ EV สามารถชาร์จไฟเข้าโดยตรงได้แม้แต่อยู่ที่บ้านแต่ก็ไม่ใช่ว่าเราสามารถซื้อรถ EV มาซักคันแล้วต่อปลั๊กพ่วงเสียบไฟชาร์จเหมือนเครื่องดูดฝุ่นได้เลยทันที เรามาดูประเภทของการชาร์จแต่ละแบบกัน

          1. การชาร์จแบบเร็ว (Quick Charger)

              มักจะติดตั้งตามสถานีชาร์จ ทำงานโดยจ่ายไฟกระแสตรง ใช้เวลาประมาณ 0.5-1 ชั่วโมง จากแบตเตอรี่ 0 ไปจนถึง 80% (ขึ้นกับรุ่นรถ) เหมาะกับผู้ต้องการความรวดเร็วในการชาร์จ

          2. การชาร์จธรรมดาแบบ Double Speed Charge

              สามารถติดตั้งตามบ้านหรือห้างได้ จ่ายไฟเป็นกระแสสลับ ใช้เวลา 4-7 ชม.ขึ้นกับรุ่นรถและกำลังของเครื่องชาร์จที่เรียกว่า Wall box

          3. การชาร์จธรรมดาแบบ Normal Charge

              เป็นแบบที่ติดตั้งในบ้านได้เช่นกัน ใช้เวลาประมาณ 12-15 ชม.ต่อการชาร์จเต็มขึ้นกับรุ่นรถ ทั้งนี้ การชาร์จทั้งสามแบบจะต้องใช้หัวชาร์จเฉพาะของแต่ละแบบมาเสียบกับตัวรถ สำหรับการชาร์จแบบบเร็วคงไม่มีปัญหาเพราะต้องมาพร้อมสถานีอยู่แล้ว แต่กับแบบ Double Speed และ Normal Charge ที่ติดตั้งที่บ้านนั้นผู้ใช้งานต้องทำการติดตั้งระบบไฟฟ้าสำหรับชาร์จใหม่โดยได้รับรองมาตรฐานจากผู้เชี่ยวชาญและหม้อแปลงไฟฟ้าที่บ้านต้องมีขนาด 15(45) A ขึ้นไปด้วย ทำให้นอกจากเราต้องเสียเงินซื้อรถ EV มาใช้แล้วเรายังต้องเตรียมความพร้อมสำหรับระบบไฟฟ้าในบ้านด้วย

ภาพรถยนต์ไฟฟ้าขณะชาร์จไฟอยู่ที่สถานีบริการ
ที่มา https://pixabay.com , andreas160578

ความพร้อมและการสนับสนุนรถ EV

          1. การผลิตและการนำเข้ารถ EV

              จนถึงวันนี้เริ่มมีรถ EV ออกมาวิ่งตามท้องถนนบ้างแล้ว ทางค่ายรถยนต์ต่างๆก็เริ่มนำเข้ารถยนต์ไฟฟ้ามาขายอย่างเช่น Nissan Leaf Z (1,990,000 บาท) , Hyundai Ioniq Electric (1,749,000 บาท) หรือที่ผลิตในไทยโดยฝีมือคนไทยอย่าง MINE SPA1 (ราคาล้านต้นๆ)ก็มีวางขายแล้วเช่นกัน ซึ่งได้แต่หวังว่าราคาในอนาคตจะถูกลงไปอีก เพราะถ้าเปรียบเทียบราคากับรถขนาดเดียวกันแบบที่ใช้น้ำมันแล้วยังถือว่าแพงอยู่มาก ทางรัฐบาลเองก็ออกแคมเปญลดภาษีการนำเข้าชิ้นส่วนรถยนต์ไฟฟ้า ลดภาษีสรรพสามิตสำหรับรถที่เข้าร่วมโครงการกับ BOI และล่าสุดก็มีการเสนอให้ลดภาษีประจำปีของรถ EV แล้วด้วย

          2. สถานีชาร์จ

              นอกจากราคารถที่ยังต้องรอให้ลดลงกว่านี้แล้วยังมีเรื่องสถานีชาร์จที่ยังเรียกได้ว่าเพิ่งมีการสร้างได้ไม่กี่แห่งเอง แต่อย่างไรก็ตามทางรัฐก็พยายามผลักดันให้มีการสร้างมากขึ้น ทุกวันนี้เราเริ่มมีสถานีชาร์จทั้งของการไฟฟ้านครหลวง. การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค, ทาง EGAT หรือปั๊มน้ำมัน ปตท., บางจาก หรือทางค่ายรถอย่าง BMW กับ Mercedes-Benz ก็ร่วมมือกับเอกชนรายอื่นติดตั้งสถานีชาร์จแล้วล่าสุดนี้ทาง ปตท. เองก็ร่วมมือกับการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคเพื่อจะติดตั้งสถานีชาร์จไฟฟ้าในปั๊มของตัวเอง เป็นจำนวน 62แห่งภายในปี 2563 นี้เช่นกัน

          3. การรองรับด้านพลังงานไฟฟ้า

             จริง ๆ แล้วถ้าวันนึงเราหันมาใช้รถยนต์ไฟฟ้ากันมากขึ้น นั่นย่อมหมายถึงการใช้งานไฟฟ้าจะต้องสูงขึ้นในเวลาเดียวกันเพราะทุกคนจะชาร์จไฟตอนกลางคืนเหมือนๆกัน นั่นอาจทำให้เกิดเหตุการณ์แรงดันไฟฟ้าตก, โหลดเกิน, ความถี่ของไฟฟ้าที่จ่ายเปลี่ยนแปลง ทำให้ผู้ผลิตหรือส่งไฟฟ้าต้องเตรียมตัวลงทุนแก้ปัญหาที่อาจเกิดขึ้น รวมถึงรัฐบาลอาจต้องออกมาตรการมาสนับสนุนการใช้งานไม่ให้เกิดปัญหาจากการชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าในเวลาเดียวกันและนี่เป็นส่วนที่ยากในระดับมหัพภาคที่หลายคนยังไม่พูดถึงอาจเพราะมันดูไกลตัวเป็นเรื่องของรัฐบาลกับโรงไฟฟ้าเสียมากกว่า อย่างไรก็ตามเรื่องปัญหาด้านพลังงานงานนี้ทางรัฐเองก็มี Roadmap ที่จะพัฒนาระบบบริหารการใช้ไฟฟ้าภายในช่วงปี 2564 ถึง 2578 ไว้ด้วยเช่นกัน

           จากที่นำเสนอไปทั้งหมดนั้น ถ้าเราดูเรื่องของราคารถ สถานีชาร์จ และมาตรการรองรับด้านพลังงานไฟฟ้าแล้ว ต้องยอมรับว่าแนวโน้มการนำรถยนต์ไฟฟ้ามาใช้อย่างเต็มรูปแบบในประเทศไทย ยังอาจเป็นไปได้ยากในช่วง 1-3 ปีนี้ (2562-2564) ในปีสองปีนี้เป็นแน่แท้ เพราะการจะเปลี่ยนโฉมหน้าวงการรถยนต์ไปสู่ยุคใหม่ (แบบ Mass production) อย่างนี้ ต้องพัฒนาไปพร้อม ๆ กันในทุก ๆ ส่วนทั้งทางภาครัฐและเอกชนรวมถึงผู้ใช้งานเองที่ต้องเตรียมระบบไฟที่บ้านให้พร้อมด้วย แต่อย่างที่กล่าวไว้ข้างต้นว่าทางรัฐเองก็มีการกระตุ้นเรื่องการผลิตโดยให้สิทธิประโยชน์ทางภาษี การสนับสนุนการติดตั้งสถานีชาร์จและเตรียมมาตรการด้านพลังงานแล้วก็ทำให้มั่นใจได้เลยว่าในอนาคต เราจะเข้าสู่ยุคของรถยนต์ไฟฟ้าแน่ๆ เพียงแค่ต้องอดทนรออีกหน่อยเท่านั้นเอง

แหล่งที่มา

Bangkok Post. (2020, 11 March). Thailand 'to be regional EV hub' in five years. Retrieved 4 April 2020, from https://www.bangkokpost.com/business/1876469/thailand-to-be-regional-ev-hub-in-five-years

Cristina C, et al. (2011). Integration of Electric Vehicles in the Electric Utility Systems (1st ed). Lindon: Intech Open.

The Star. (2020, 02 February). Electric vehicles to be levied lower registration tax in Thailand. Retrieved 3 April 2020, from https://www.thestar.com.my/news/regional/2020/02/02/electric-vehicles-to-be-levied-lower-registration-tax-in-thailand

The Thaiger. (2020, 4 January). Thailand charges towards an electric car future, with a few speed bumps. Retrieved 4 April 2020, from https://thethaiger.com/hot-news/transport/thailand-charges-towards-an-electric-car-future-with-a-few-speed-bumps

Sheith K. (2019, 13 June). Thailand’s EV dreams facing a setback. Retrieved 4 April 2020, from https://theaseanpost.com/article/thailands-ev-dreams-facing-setback

Ephrat L. (2019, 30 June). The Tesla of Thailand is also an electric utility. Retrieved 4 April 2020, from https://qz.com/1655720/the-tesla-of-thailand-is-also-an-electric-utility/

Carrie H. (2019, 20 June). Thailand: Energy Absolute unveils electric car. Retrieved 4 April 2020, from https://www.electrive.com/2019/06/20/thailands-energy-absolute-unveiled-its-mine-mobility-electric-car/

U.S. Department of energy. (2017, October). Enabling Fast Charging: A Technology Gap Assessment. Retrieved 4 April 2020, from https://www.energy.gov/sites/prod/files/2017/10/f38/XFC%20Technology%20Gap%20Assessment%20Report_FINAL_10202017.pdf

หัวเรื่อง และคำสำคัญ

รถไฟฟ้า, แบตเตอรี่, สถานีชาร์จไฟ, รถยนต์ไฟฟ้า

ประเภท แบ่งตามผลผลิต สสวท.

บทความ

รูปแบบการนำเสนอ แบ่งตามผลผลิต สสวท.

สื่อสิ่งพิมพ์ในรูปแบบดิจิทัล

ลิขสิทธิ์

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)

วันที่เสร็จ

วันอาทิตย์, 05 เมษายน 2563

สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา

เทคโนโลยี

ระดับชั้น

ม.1
ม.2
ม.3
ม.4
ม.5
ม.6

ช่วงชั้น

มัธยมศึกษาตอนต้น
มัธยมศึกษาตอนปลาย

กลุ่มเป้าหมาย

ครู
นักเรียน
บุคคลทั่วไป

ดูเพิ่มเติม

คุณอาจจะสนใจ

Hits

อเลสซานโดร วอลตา (Alessandro Volta) เกิดเมื่อ วันที่ 18 กุมภาพันธ์ พ.ศ.2288 ในอิตาลี บิดาเป็นนักเทศ ...

Hits

ในอนาคตที่โลกต้องเผชิญปัญหาการขาดแคลนพลังงานเพิ่มขึ้น และปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เป็นผลม ...

Hits

ในอนาคตอันใกล้ เราจะเข้าสู่ยุคที่สิ่งต่าง ๆ รอบตัวเราสามารถเชื่อมต่อและสื่อสารกันได้ หรือที่เรียกว่ ...