Page 36 - วิศวกรรมสาร ปีที่ 75 ฉบับที่ 1 มาราคม - มีนาคม 2565
P. 36
การถอดรื้ออุตสาหกรรมสู่ยานยนต์ไฟฟ้า จาก Automobile สู่ truck และ airplane
ในส่วนของการส่งก�าลังจากต้นก�าลังมายังล้อ จากการสุกงอมของบริษัทผู้ผลิตและแบตเตอรี่ลิเทียม ผนวกกับการพัฒนาในหลาย
หรือการต้องรื้อโครงแชสซีเพื่อยอมให้ปรับรูปร่างของ แง่มุมทางวิศวกรรม ก็ดูเหมือนรถบรรทุกไฟฟ้าจะพร้อมขึ้นมากในการตอบโจทย์ความ
ตัวรถให้ลู่ลมขึ้น ก็ต้องลงทุนใหม่อีก ถ้าไม่รื้อใหม่ เป็นเครื่องมือท�ากิน แม้ก็ยังมีความกังขาอยู่บ้าง แต่ในอีกทางหนึ่ง รถบรรทุกไฟฟ้าก็
สมรรถนะจากการออกแบบก็ออกมาแข่งขันไม่ได้ เป็นความจ�าเป็นมากขึ้นเช่นกัน ทั้งนี้ เพราะนับวันการควบคุมการปล่อยมลพิษให้อยู่
อย่างที่เห็นข้อมูล ดังนั้นด้วยเรื่องต้นทุนจมนี้เอง ในค่ามาตรฐานเช่นมาตรฐานยูโร 5 ยูโร 6 จะยิ่งเข้มข้นมากขึ้นทุกที ซึ่งก็จะหมายถึง
ที่ท�าให้ผู้ผลิตแต่ดั้งเดิมติดกับอยู่และไม่สามารถ อุปกรณ์ที่จ�าเป็นส�าหรับการบ�าบัดไอเสียของรถที่มีทั้งขนาด น�้าหนัก และราคาต้นทุน
ตัดสินใจพัฒนารถกระบะไฟฟ้าตั้งแต่ก่อนหน้านี้ ที่สูงอยู่แล้ว ให้ยิ่งสูงมากขึ้นไปอีก และยังมีข้อเท็จจริงที่ว่า ในกรณีรถขาดการบ�ารุง
รักษา การกินน�้ามันอาจเพิ่มขึ้นหลายสิบเปอร์เซ็นต์ แต่การปล่อยมลพิษมีค่าสูงขึ้นเกิน
ค่ามาตรฐานได้เป็น 10 เป็น 100 เท่า ด้วยแนวโน้มเช่นนี้ ระบบบ�าบัดไอเสียนี้จึงส่ง
ผลกระทบโดยตรงกับข้อได้เปรียบส�าคัญของเครื่องดีเซล ทั้งราคาต้นทุนและความ
ทนทานต่อการใช้งาน ด้วยการมองไปในอนาคตที่มาตรฐานจะยิ่งบีบอย่างเข้มข้น
มากขึ้น บริษัทผู้ผลิตก็ดี ธุรกิจที่ใช้รถก็ดี ก็มองตรงกันถึงความจ�าเป็นของการมีรถบรรทุก
ไฟฟ้าได้แล้วในวันนี้
เครื่องบิน - จะมีวันนั้น ที่เป็นเครื่องบินไฟฟ้า
รูป 6 การลดลงอย่างรวดเร็วของราคาของ
แบตเตอรี่ลิเทียม https://www.bloomberg.com/
news/articles/2020-12-17/this-is-the- จากรถเก๋งไฟฟ้ามาถึงรถบรรทุกไฟฟ้า มาตอนนี้ หลายคนอาจคิดว่า ส�าหรับอย่างเครื่อง
dawning-of-the-age-of-the-battery บินโดยสารที่จะพาผู้โดยสารหลายร้อยชีวิตข้ามทวีปได้ คงจะไกลเกินที่อีวีจะท�าได้ ซึ่งถ้าดู
จากข้อมูลเบื้องต้นก็อาจจะจริง เพราะการขับเคลื่อนรถยนต์ต้องการก�าลังราว 50 กิโลวัตต์
อีกการพัฒนาที่ส�าคัญเกิดขึ้นในแบตเตอรี่ ต่อน�้าหนักยานพาหนะ 1 ตัน ในขณะที่เครื่องบินเจ็ตต้องการถึงแปดเท่าของค่านั้น และ
ลิเทียมที่ท�าให้การพัฒนารถบรรทุกไฟฟ้าที่ราว ถ้ามองย้อนไปเฉพาะกับต้นก�าลัง ก็จะทราบได้ว่าเครื่องยนต์ในรถยนต์จ่ายได้ราว
5 ปีที่แล้วดูจะเป็นไปไม่ได้ เกิดเป็นจริงได้แล้ว 1 กิโลวัตต์ต่อน�้าหนักเครื่อง 1 กิโลกรัม ในขณะที่เครื่องกังหันแก๊สในเครื่องบิน
โดยการพัฒนาแรกในแบตเตอรี่ลิเทียมคือการได้ โดยสารจ่ายได้ไปถึงสิบเท่าของค่านั้น และถ้าจะลุ้นให้มอเตอร์ไฟฟ้าไปท้าชิงกับ
economy of scale อันเป็นผลจากการลงทุน เครื่องกังหันแก๊ส ก็ยังไม่ไหว เพราะในปัจจุบัน มอเตอร์ท�าได้ราว 3.5 กิโลวัตต์/
ขนาดใหญ่กับโรงงานแบตเตอรี่อย่างต่อเนื่อง กิโลกรัม เท่านั้น และท้ายที่สุดแล้ว ข้อจ�ากัดส�าคัญของระบบขับเคลื่อนทางไฟฟ้า
ส่งผลเป็นการลดระดับราคาลงมาราว 10 เท่า จะอยู่ที่แบตเตอรี่เสียมากกว่า ทั้งในเรื่องอัตราการจ่ายพลังงาน ในหน่วย กิโลวัตต์
ในช่วง 10 ปีนี้ คือจาก 1000 เหรียญสหรัฐต่อ ต่อน�้าหนักของแหล่งพลังงาน ที่ยังด้อยกว่าน�้ามันเชื้อเพลิงมาก และในเรื่องความจุ
1 kWh เมื่อช่วง 10 ปีก่อน และตอนนี้ ราคาลง พลังงาน เพราะส�าหรับเครื่องบินโดยสารในปัจจุบัน มีการใช้ปริมาณเชื้อเพลิงต่อกิโลเมตร
มาใกล้จะแตะ 100 เหรียญสหรัฐต่อ 1 kWh ซึ่ง เดินทางต่อน�้าหนักยานพาหนะสูงกว่าสี่เท่าของรถเก๋ง และถึงแบตเตอรี่ลิเทียมจะพัฒนา
ก็จะแก้ปัญหาเรื่องระยะขับขี่ที่จ�ากัดต่อการชาร์จ ไปมาก แต่ความก้าวหน้าไปอยู่ที่การลงของราคาและความสามารถในการชาร์จเร็วเสีย
หนึ่งครั้งไปได้ และอีกการพัฒนาที่ส�าคัญของ มากกว่า ซึ่งกับเครื่องบินที่การแบกแบตเตอรี่ท�าได้จ�ากัดและการลงจอดเพื่อชาร์จไฟคง
แบตเตอรี่ในช่วงไม่กี่ปีมานี้ คือความสามารถใน ไม่ใช่ค�าตอบ การพัฒนาเครื่องบินไฟฟ้าจึงยังเป็นค�าถามอยู่มาก
การชาร์จด้วยความรวดเร็ว ซึ่งเป็นจุดตายของอีวี
มาตลอด จนเคยมีความพยายามพัฒนาการ
สับเปลี่ยนชุดแบตเตอรี่ ซึ่งกับรถบรรทุกขนาด
ใหญ่ ไม่เหมาะสมในทางปฏิบัติแน่นอน แต่เมื่อ
มีความสามารถในการชาร์จเร็ว ก็ท�าให้ปัญหา
คลี่คลายไปได้
36 วิศวกรรมสาร ปีที่ 75 ฉบับที่ 1 มกราคม-มีนาคม 2565
