เทคโนโลยีฯAutomotive technology

“เทคโนโลยียานยนต์ที่ขับเคลือ่ นดว้ ยพลงั งานไฟฟ้า”Automotive technology driven by electric power. เรยี บเรยี งโดย นายศุภกฤต ทองเพ็ชร สาขาวชิ าเทคนคิ ยานยนต์ วิทยาลยั เทคนิคสโุ ขทัย

“เทคโนโลยยี านยนตท์ ่ีขบั เคลอ่ื นดว้ ยพลงั งานไฟฟ้า” จากการท่นี ้ามันปิโตรเลยี มมแี นวโน้มที่จะ หมดไปในอนาคต และได้มีการประมาณการไว้ว่ารถที่ขับเคล่ือนด้วยพลังงานไฟฟ้าจะเริ่มเข้ามามีบทบาทต้ังแต่ ค.ศ. 2020 และจะเข้ามาแทนท่ียานยนต์ท่ีขับเคล่ือนโดยใช้เคร่ืองยนต์สันดาป ท้าให้มีการคิดค้นเทคโนโลยีใหม่ที่ใช้พลังงานทดแทน มาแทนที่ โดยพลังงานทดแทนหนึ่งที่มีความน่าสนใจ คือ พลังงานไฟฟ้า ซ่ึงสามารถผลิตได้จากหลายกรรมวิธี เช่น จาก พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม พลังงานน้า ถ่านหิน หรือแม้กระทั่งพลังงานจากก๊าซธรรมชาติ โดยยานยนต์ที่มีการพัฒนาให้ใช้พลังงานไฟฟ้าในการขับเคลื่อน อาทิ ยานยนต์ Hybrid Electric Vehicle (HEV) ยานยนต์Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV)รวมถึง ยานยนต์ Electric Vehicle (EV) ยานยนต์ที่ขบั เคล่ือนด้วยพลังงานไฟฟา้ ยานยนต์ Hybrid Electric Vehicle เป็นยานยนต์ ท่ีผสานเคร่อื งยนตส์ นั ดาปภายในของรถในปัจจบุ นั พรอ้ มดว้ ยแบตเตอรี่และ มอเตอร์ไฟฟา้ ของรถไฟฟา้ ท้าใหส้ ามาถลดอัตราการสิ้นเปลืองน้ามนั เชอ่ื เพลิง ในระยาทางท่วี งิ่ เท่ากนั และมีประมาณไอเสียตา้่ ดงั นน้ั จงึ เปน็ การดูแลรกั ษ์

ส่ิงแวดล้อมอีกด้วย หลกั การท้างานของยานยนต์ Hybrid Electric Vehicle (HEV) คอื เป็นการผสานการท้างาน จากแหลง่ พลังงานสองแหลง่ คือ จากเครื่องยนต์ และไฟฟ้าจากแบตเตอร่ี โดยภาพรวมขน้ั ตอนการท้างาน ของยานยนต์ Hybrid Electric Vehicle (HEV) เปน็ ดงั นี้ 1. ทค่ี วามเรว็ ต่า จากเร่ิมออกตวั สูค่ วามเร็วต้่าพลงั งาน จากแบตเตอรีจ่ ะถูกส่งไปยงั มอเตอรไ์ ฟฟ้า เพื่อขบั ชดุอปุ กรณ์ส่งถา่ ยก้าลงั เพื่อไปขับเคล่ือน ล้อรถ และเม่อื ใดที่พลงั งานสะสมในแบตเตอรตี่ า่้ เครือ่ งยนต์จะมกี ารทา้ งานและเปลยี่ นรปู จาก พลงั งานกลเปน็ พลงั งานไฟฟ้าโดยเจเนอเรเตอร์ และไปสะสมไว้ในแบตเตอร่ี 2. ที่อตั ราเร่งสงู พลังงานทใี่ ช้ในการขบั เคลอ่ื นจะมาจากเครื่องยนต์ โดยส่วนหนง่ึ มีการเปลี่ยนรูปจากพลังงานกลเปน็ พลังงานไฟฟา้ โดยเจเนอเรเตอร์ ไปยังมอเตอร์ไฟฟา้ เพอื่ ขบั ชุดอปุ กรณ์ส่งถ่ายก้าลังเพอ่ื ไปขับเคลอ่ื นล้อรถ และนอกจากนย้ี ัง มีพลงั งานเพม่ิ เติมท่ใี ช้ในการขับเคล่อื นจาก แบตเตอร่ีอกีทางหน่ึง 3. การขับขีบ่ นทางดว่ น หรอื ความเร็วสงู พลงั งานทีใ่ ชใ้ นการขับเคล่อื นจะมาจากเคร่อื งยนต์ โดยส่วนหนง่ึ มกี ารเปลีย่ นรูปจาก พลงั งานกลเปน็ พลังงานไฟฟา้ โดยเจเนอเรเตอร์ ไปยังมอเตอร์ไฟฟ้า เพื่อขบั ชดุ อุปกรณส์ ่งถ่าย ก้าลงั เพื่อไปขับเคล่อื นลอ้ รถ ซ่ึงขณะทีค่ วามเร็ว ลดลงพลังงานกลบางสว่ นท่ีได้จากเคร่อื งยนต์ จะถูกเปลย่ี นรูปเป็นพลงั งานไฟฟ้าโดยเจเนอเรเตอร์ และไปสะสมไว้ในแบตเตอร่ี 4. ขณะลดความเร็ว/มกี ารเบรค เมื่อมีการลดความเรว็ หรือเบรคน้ัน พลังงานจลนท์ ่ไี ด้จากการลดความเร็วหรือเบรค จะถูกเปลี่ยนรปู เปน็ พลงั งานไฟฟ้า โดยมอเตอร์ ไฟฟ้า (ซง่ึ ขณะนี้ทา้ หน้าที่เป็นGenerator) แล้ว ไปสะสมในแบตเตอร่ี 5. ขณะรถยนตห์ ยุดนิ่ง เคร่ืองยนตจ์ ะหยุดการท้างานเพื่อเปน็ การ ประหยัดความสนิ้ เปลืองการใชพ้ ลังงานเชื้อเพลิง ขณะที่มอเตอร์ไฟฟ้าทา้ งานอย่างเงียบๆ โดย เตรยี มพร้อมในการท้างานตอ่ ไป และเม่อื ใดท่ี พลังงานสะสมในแบตเตอรี่ตา้่ เครื่องยนต์จะมี การท้างานและเปล่ยี นรูปจากพลังงานกลเป็น พลังงานไฟฟ้าโดย Generator และไปสะสมไว้ ในแบตเตอรี่

ยานยนต์ Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV) เปน็ นวัตกรรมหนึ่งของการพัฒนายานยนตท์ ่ใี ช้ พลงั งานทางเลือก หลักการทา้ งานของรถยนต์ Plug-in Hybrid ก็จะคล้ายกบัรถ Hybrid Electric Vehicle คือ จะเปน็ การผสานทา้ งานของเครื่องยนต์ เผาไหม้ภายในทใี่ ช้ในปจั จบุ ันกบั พลังงานไฟฟา้ แตย่ านยนต์ PHEV น้นั จะมีข้อแตกตา่ งตรงท่ี พลงั งานไฟฟ้าท่ีไดส้ ามารถชาร์จไดจ้ ากไฟบ้าน โดยใชเ้ วลาในการชาร์จประมาณ 5-8 ช่วั โมง หรือ เคร่อื งชาร์จทีอ่ อกแบบมาพิเศษ (Quick Charge) โดยใช้เวลาในการชาร์จประมาณ 30 นาที ซง่ึ จะสามารถประจไุ ฟฟา้ ได้ประมาณ 80% และ สามารถขับเคลอื่ นท่ีระยะทางที่ไมไ่ กลมากโดยใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าอย่างเดียว ทา้ ให้สามารถประหยดั เชอ้ื เพลิงได้สูง รวมถงึ เปน็ มติ รกับสิง่ แวดล้อม ยานยนต์ Electric Vehicle (EV) ใช้พลงั งาน ไฟฟ้าจากแบตเตอร่ีอยา่ งเดยี ว โดยไม่มีเครอื่ งยนตส์ นั ดาปภายใน จึงไม่มสี ารมลพิษที่เกิดขึ้นในขณะขับเคลือ่ นหรือท่ี เรียกว่า ZeroEmission

วัสดทุ ่ีใช้ส่าหรับยานยนต์ ทข่ี ับเคล่ือนด้วยไฟฟ้า มแี นวโน้ม ในการใชว้ สั ดทุ ี่เบาขน้ึ เพอ่ื ช่วยประหยดั พลงั งานในการขับขี้ แตย่ งั คงมีความปลอดภยั เทา่ เดิมหรือดขี ้นึ ตัวอยา่ งวัสดุน่ีน้ามาใช้ ได้แก่ ๐ เหล็กชนิดพเิ ศษ ที่มีความแข็งแรงสงู น้าหนักนอ้ ย มคี วามยืดหยุ่นเมอื่ โดนแรงกระแทก ๐ คาร์บอนไฟเบอร์ มนี า้ หนกั เบากว่าเหลก็ 50% และเบากว่าอะลูมเิ นยี ม 30% คารบ์ อนไฟเบอร์ ช่วยลดนา้ หนกั ได้ในระดับเดียวกบั แมกนเี ซียม นา้ มาผลติ เป็นสว่ นประกอบบางสว่ น เชน่หลังคาคาร์บอนไฟเบอร์ ซึ่งรถทีม่ นี า้ หนักเบานอกจากจะช่วยประหยัดพลงั งานแลว้ ยังชว่ ยให้การขบั เคลอ่ื นคล่องตัวยงิ่ ข้นึ ๐ พลาสตกิ ที่มีการวิจยั เปน็ พิเศษ สามารถรับน้าหนกั ได้ดี ทนความร้อนสงู และเก็บของเหลวได้อยา่ งมีประสทิ ธภิ าพ น้ามาแทนทวี่ ัสดทุ ม่ี นี ้าหนกั มาก ได้แก่ สานต่อเชื่อม โครง ฉนวน มาผลิตเป็นชนิ้ สว่ นภายใน เชน่ ทนี่ ง่ั และระบบป้องกนั เสยี งรบกวนวสั ดุอนื่ ๆ เชน่ ฝากระโปรงหน้า ประตู และ ฝาปิดถังนา้ มัน ทา้ ด้วยอะลูมิเนียม ซึ่งมนี ้าหนักนอ้ ยกวา่เหล็กถงึ 1 ใน 3 เทา่การชารจ์ ไฟฟ้าเข้าไปในยานยนต์ เปน็ การชาร์จแบตเตอรี่โดยใช้ไฟฟา้ บา้ นใช้ เวลาชาร์จประมาณ 5 ชว่ั โมง หากใช้ า Quick Charge กจ็ ะใชเ้ วลาประมาณ 30 นาที

ปัจจุบันยานยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า เร่ิมเข้ามามีบทบาทในประเทศไทยโดยภาครัฐได้ให้การสนบั สนนุ และแนวโนม้ ทีภ่ าครฐั และเอกชนจะต้องร่วมกันพัฒนาเพอื่ สง่ เสรมิ ยานยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า ได้แก่ การพัฒนาสถานีบริการชาร์จไฟฟ้าแบตเตอร่ี การจัดหาพลังงานไฟฟ้าให้เพียงพอต่อปริมาณการใช้ในอนาคต การสนับสนุนให้มีการติดตั้ง Solar Roof Top เพ่ือเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าเพิ่มขน้ึ รวมถงึ การสง่ เสรมิ ดา้ นการลงทนุ และการให้ Incentive ดา้ นภาษี เมื่อประเทศไทยมีวางแผนและเตรียมความพร้อมในด้านดังกล่าว จะให้ประเทศไทยเป็นผู้น้าด้านการผลิตยานยนต์ Plug-inHybrid Electric Vehicle ในอนาคต เป็นการช่วยส่งเสริมพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศ และดูแลสิ่งแวดล้อมไปในขณะเดยี วกัน ซงึ่ สง่ ผลใหป้ ระเทศ เตบิ โตอย่างยง่ั ยืนสบื ไปแหล่งข้อมูล : เทคโนโลยยี านยนตท์ ี่ขบั เคลื่อนดว้ ยพลงั งานไฟฟา้ , In website, RetrievedDecember 21, 2015 from(ออนไลน)์เข้าถึงไดจ้ าก : http://goo.gl/9R9KHi(วนั ทีค่ ้นข้อมลู :31 กรกฏาคม 2560)