เจาะเทรนด์อนาคตระบบชาร์จไฟ รถยนต์ EV : ตอนจบ

EV Chargin Station in The Future จะมีหน้าตาในอนาคตเป็นอย่างไร จากตอนที่แล้วได้เห็นว่า สถานีชาร์จและแบตในการเก็บพลังงานจะไปทางไหน ตอนนี้เรามาดูเรื่องที่เหลือว่ามีอะไรให้เราได้ตื่นเต้น
Share

 

EV Charging Station in The Future จะมีหน้าตาในอนาคตเป็นอย่างไร จากตอนที่แล้วได้เห็นว่า สถานีชาร์จและแบตในการเก็บพลังงานจะไปทางไหน ตอนนี้เรามาดูเรื่องที่เหลือว่ามีอะไรให้เราได้ตื่นเต้น

 

จากตอนที่แล้ว ที่เราไปดูว่าอนาคตของสถานีชาร์จ รถยนต์ไฟฟ้า นั้น จำนวนจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว พบเจอได้เต็มบ้านเต็มเมือง และสองก็คือเราพูดถึงเทคโนโลยีทางด้านแบตเตอรี่ที่อาจจะได้เห็นขนาดและน้ำหนักที่ไม่ได้เปลี่ยนแปลงไปมาก แต่มีขนาดความจุที่มากจนสามารถทำให้เดินทางเพิ่มอีก 100-200 กิโลเมตรจากเดิมๆ ในหนึ่งชาร์จที่ทำได้โดยเฉลี่อยู่ที่ประมาณ 400-450 กิโลเมตร

EV Charging Station in The Future ในตอนจบนี้ จะนำเอาอีกสองเทรนด์ที่กำลังแน่ๆ ในไม่เกิน 5 ปีนี้ จะมีอะไรที่น่าสนใจ ตามไปดูกันได้เลย

EV Charging Station in The Future ในรูปแบบแบบไร้สาย

ที่ผ่านมามีความพยายามคิดค้นระบบการชาร์จไฟฟ้าแบบไร้สายมาตลอด เราได้เห็นความสำเร็จแล้วกับบรรดาโทรศัพท์มือถือทั้งหลาย แต่สำหรับการชาร์จไฟฟ้าให้กับรถยนต์ไฟฟ้านั้นเป็นเรื่องที่มีข้อจำกัดทางกายภาพของระบบไฟฟ้าที่มีอยู่ในปัจจุบัน แถมยิ่งความต้องการปริมาณไฟฟ้าที่จะเติมเข้าไปสู่รถด้วยอัตราปริมาณสูงด้วยแล้ว นี่คือโจทย์ของนักประดิษฐ์ทั้งหลายว่าจะก้าวข้ามข้อจำกัดพวกนี้ไปได้อย่างไร

EV Charging Station in The Future ในรูปแบบแบบไร้สาย

ข้อจำกัดที่กำลังพูดถึงก็คือ เมื่ออยากจะสร้างระบบส่งไฟฟ้าในรูปแบบไร้สายนั้นมันต้องอาศัยกำลังไฟฟ้าที่สูงมากๆ แถมยังต้องสูงมากพอที่จะชดเชยกับความสูญเสียเชิงเทคนิคหรือทางด้านฟิสิกส์ของกระแสไฟฟ้า ยกตัวอย่างเช่น หากต้องการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าด้วยความเร็วระดับ 100-150 kWh. นั้นแรงดันไฟฟ้านั้นอาจสูงถึง 450 Volts ทำให้แรงดันต้นทางนั้นอาจจะต้องสูงถึง 600 Volts. หรืออาจจะถึง 7-800 Volts เลยทีเดียว และสิ่งที่ตามมาก็คือเมื่อมีแรงดันและกระแสไฟฟ้าสูงขนาดนี้ รอบๆ นั้นจะเกิดสนามแม่เหล็กที่มีความเข้มข้นมาก มนุษย์ไปยืนอยู่ตรงนั้นอาจจะไหม้ได้และแน่นอนรถยนต์ก็เช่นกัน

EV Charging Station in The Future ในรูปแบบแบบไร้สาย

ทำให้ทุกวันนี้ระบบชาร์จแบบไร้สายที่มีหลายบริษัทนำออกมาแสดงนั้น แม้จะใช้งานได้แบบเริ่มมีความเสถียรแต่ก็ยังไม่สามารถก้าวข้ามข้อจำกัดเรื่องความเร็วไปได้

ที่ผ่านมามีการนำเสนอทั้งเรื่องของระบบที่เป็นช่องจอดรถและเติมไฟแบบไร้สาย รวมถึงถนนที่ฝังระบบชาร์จแบบไร้สายไว้ตลอดทางที่มีทั้งในยุโรปและญี่ปุ่น แต่ไม่มีรายไหนเลยที่บอกว่าความแรงในการชาร์จไฟนั้นสามารถทำได้ที่เท่าไหร่

ตัวอย่างที่วันนี้เริ่มทดสอบของจริงกันแล้ว ได้แก่ Denso ผู้ผลิตชิ้นส่วนยานยนต์และซัพพลายเออร์ของโตโยต้า ร่วมกับ Obayashi บริษัทก่อสร้างจากญี่ปุ่น เริ่มทดสอบพื้นผิวถนนที่ออกแบบฝังขดลวดไว้สำหรับชาร์จไฟแบบไร้สายให้แก่รถยนต์ไฟฟ้าขณะที่รถวิ่งผ่าน โดยตั้งเป้าหมายเตรียมใช้งานจริงในปี 2025.

จากการทดสอบที่ศูนย์วิจัยของ Obayashi พบว่ารถอีวีขนาดเล็กสามารถชาร์จไฟขณะวิ่งได้ที่ความเร็ว 15 กิโลเมตรต่อชั่วโมง โดยใช้เทคโนโลยีการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก ซึ่งไฟฟ้าจะถูกป้อนเข้าสู่ขดลวดใต้ผิวถนน จากนั้นกระแสไฟฟ้าในขดลวดจะทำให้ขดลวดในรถอีวีผลิตกระแสไฟฟ้าต่อไป

โดยถนนที่พัฒนาขึ้นนี้ผลิตจากคอนกรีตเสริมแรงด้วยไฟเบอร์ (Fiber-reinforced concrete: FRC) เพื่อให้มีความทนทาน และสามารถฝังขดลวดไว้ใกล้ผิวถนนได้มากขึ้น ซึ่งช่วยให้การชาร์จไฟมีประสิทธิภาพสูงสุด ขณะเดียวกัน บริษัท Denso ในเครือ Toyota Motor จะเป็นผู้รับผิดชอบในส่วนของขดลวดไฟฟ้าใต้ผิวถนน รวมถึงแหล่งพลังงานที่สร้าง

สำหรับการทดสอบครั้งนี้จะทดสอบในถนนระบบปิดของบริษัท Obayashi ซึ่งตามแผนจะทำการทดสอบไปจนถึงเดือนมีนาคมเพื่อดูว่าเทคโนโลยีทำงานอย่างไรบนถนนจริง โดยคาดว่าผู้ใช้งานหลักจะเป็นรถบัสไร้คนขับซึ่งมีการขับขี่ตลอดเวลา โดยการชาร์จไฟไร้สายจะลดความจำเป็นในการใช้แบตเตอรี่ขนาดใหญ่ ซึ่งช่วยให้สามารถเพิ่มระยะทางให้รถวิ่งได้ไกลขึ้น

เทคโนโลยีการชาร์จไฟระดับ Mega Watts Charging

พอได้เห็นคำว่า Mega Watts ภาพที่สว่างขึ้นมาในหัวขึ้นมาก็คือ โรงงาน ระดับย่อมๆ ที่เต็มไปด้วยเครื่องจักรจำนวนมาก แต่ถ้าพูดถึงสถานีชาร์จรถไฟฟ้าที่สามารถปล่อยพลังไฟฟ้าต่อหนึ่งหัวได้ถึง 1 ล้านวัตต์นั้น เป็นเรื่องที่ไม่ธรรมดาเลยทีเดียว

เทคโนโลยีการชาร์จไฟระดับ Mega Watts Charging

อย่างแรกก็คือ ในวันนี้รถยนต์ไฟฟ้าที่รองรับการชาร์จด้วย DC Charge มากที่สุดนั้นตัวเลขอยู่ที่ไม่เกิน 300 kWh. ด้วยพอร์ตการชาร์จแบบ CCS Type2 Combo ซึ่งถ้าพูดกันตามจริงในวันนี้สถานีชาร์จที่ติดตั้งอุปกรณ์ชาร์จไฟในระดับ 150-200 kWh. สักประมาณ 10-15 เครื่อง ยังต้องนั่งคุยกับหน่วยงานไฟฟ้าท้องถิ่นโดยเฉพาะในเมืองไทยยากเอาการเลยทีเดียว

สิ่งแรกที่จะบอกก็คือหากต่อไปจะมีระบบการชาร์จที่แรงถึงขนาด 1 ล้านวัตต์ ก็คือการคิดหารูปแบบพอร์ตการชาร์จแบบใหม่ที่สามารถรองรับไฟฟ้าสูงขนาดนั้นได้ เพราะดูเหมือนว่ามีการรายงานไว้ว่า CCS Type 2 Combo นั้นมีข้อจำกัดอยู่ที่ไม่น่าเกิน 400 kWh. ถ้าเกินกว่านั้น นอกจากพอร์ตจะรองรับไม่ไหวแล้ว อาจจะถึงขั้นละลายหรือเกิดเพลิงไหม้ได้เลยทีเดียว

และหากทำได้จริงๆ แบตเตอรี่ในขนาดความจุที่มีอยู่ในปัจจุบัน ระบบชาร์จระดับ 1 ล้านวัตต์นั้นสามารถเติมไฟให้เต็มจาก 0100% ได้ในเวลาเพียง 15-20 นาทีเท่านั้น ในขณะที่สถานีชาร์จความเร็วสูงทั่วไปต้องใช้เวลาเกินกว่า 30 นาทีเป็นต้นไป

อีกเรื่องที่ต้องคิดก็คือ แม้ว่าวันนี้ DC Fast Charge จะมีอยู่เต็มบ้านเต็มเมือง แต่หากพิจารณา SoC (State of Charge) หรือขั้นตอนการชาร์จนั้นจะชาร์จด้วยระดับไฟฟ้าสูงสุดอยู่เพียงระยะเวลาหนึ่งเท่านั้น ทำให้ SoC นั้นจะสูงสุดอยู่เพียงไม่กี่นาทีหลังจากนั้นก็จะลดเข้าสู่ในสภาวะที่น้อยและปลอดภัยกว่า เพื่อเป็นการยืดอายุและปกป้องไม่ให้เกิดความเสียหายต่อเซลล์ภายในชุดแบตเตอรี่

อนาคตของสถานีชาร์จและโลกของแบตเตอรี่ของ ยานยนต์ไฟฟ้า ต้องมีการพัฒนาและมีเทคโนโลยีใหม่ๆ ออกมาแน่ เพียงแต่ว่าจะเดินไปในแนวทางนี้หรือไม่ ต้องติดตามดูกันต่อไป คำถามคือคุณพร้อมที่จะเปลี่ยนหรือยัง

 

หากคุณต้องการ ข้อมูลในตอนแรก สามารถ คลิก ที่นี่ เพื่อย้อนกลับไปอ่านได้ทันที

 

สำหรับท่านที่ชอบและติดตามวงการ รถยนต์ไฟฟ้า คุณสามารถติดตามข่าวสารและบทความที่เกี่ยวข้อง ได้ทาง ช่องทางนี้

Related Articles