A: 5 เทคโนโลยีการขับขี่รูปแบบใหม่...ที่เป็นได้มากกว่าทางเลือก...Generation Next

5 เทคโนโลยีการขับขี่รูปแบบใหม่...ที่เป็นได้มากกว่าทางเลือก...GenerationNext
เรื่องโดย สมภพ อินทรักษ์

หากมนุษย์ไม่หยุดค้นหาเราก็จะได้ค้นพบเข้ากับสิ่งใหม่ ๆ อยู่ตลอดเวลา ซึ่งคำกล่าวที่ว่านี้ทำให้เรากำลังจะเริ่มเข้าสู่ยุคแห่งการใช้รถยนต์ที่กำลังจะบอกลาการพึ่งพาน้ำมันอย่างเต็มรูปแบบเข้าไปทุกๆ ขณะ ด้วยวิวัฒนาการจากยอดเทคโนโลยีแห่งยุคที่ได้รับการคิดค้นขึ้นมาทั้งในแบบใหม่แกะกล่องทั้งหมดหรือจะเป็นการพัฒนาจากของเดิมแล้วนำมาพัฒนาให้ดีขึ้นซึ่งนิตยสารออฟโรดจะพาผู้อ่านทุก ๆ ท่านไปทำความรู้จักเกี่ยวกับรถยนต์ใน"เจเนอเรชั่นใหม่" ที่ว่านี้ไปพร้อม ๆ กัน

นิตยสารออฟโรดไม่อยากให้คุณผู้อ่านทุก ๆ ท่านพลาดกระแสและหลุดเทรนด์ของรถยนต์รุ่นใหม่ๆ เหล่านี้ถึงแม้ว่าเราจะเป็นสื่อมวลชนสายที่เกี่ยวข้องกับรถกระบะและวงการขับเคลื่อน 4ล้อก็ตาม แต่เมื่อพูดถึงเทคโนโลยีทุกสิ่งทุกอย่างล้วนมีความเกี่ยวข้อง และผสมผสานถ่ายทอดถึงกันทั้งหมดด้วยเหตุนี้คอลัมน์ Innovation จึงถือกำเนิดและเกิดขึ้นมาภายในนิตยสารออฟโรดฉบับที่ 221 เป็นครั้งแรกซึ่งผู้เขียนจะขอเริ่มต้นด้วยการพาไปทำความรู้จักกับเทคโนโลยีการขับเคลื่อนด้วยพลังงานของรถในรุ่นใหม่ๆ กันก่อน เพื่อเป็นการรื้อฟื้นพร้อมทบทวนความหลังในเรื่องใหม่ ๆ กันสักนิด

1. รถยนต์พลังงานไฮบริด(Hybrid)

2. รถเครื่องยนต์ไฮโดรเจน(Hydrogen)

3. รถเครื่องยนต์สันดาปภายใน

4. รถยนต์ที่ใช้พลังงานไฟฟ้า

5. รถยนต์พลังงานไฟฟ้าแบบPlug-in

ซึ่งรถทั้ง 5 ประการตามที่กล่าวมานี้มีความน่าสนใจในส่วนที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลและเทคโนโลยีที่นำมาใช้ในการขับเคลื่อนคือ

                              รถยนต์พลังงานไฮบริด (Hybrid) รถยนต์ในรูปแบบไฮบริดเป็นรถที่ประสบความสำเร็จในวิทยาการมากที่สุดในทั้ง5 ประเภทตามที่กล่าวมาทั้งหมดเพราะเป็นรถที่ใช้พลังงานการขับเคลื่อนที่ผสมผสานกับระหว่างน้ำมันเชื้อเพลิดกับพลังงานไฟฟ้าในลักษณะของขุมพลังลูกผสมระหว่างเครื่องยนต์สันดาปภายใน (เบนซินหรือดีเซล)กับพลังงานในรูปแบบของระบบมอเตอร์ไฟฟ้า

ซึ่งรถยนต์แบบไฮบริดจะมีเครื่องยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงจากน้ำมันเป็นกำลังหลักในการขับเคลื่อนส่วนมอเตอร์ไฟฟ้าถือเป็นขุมกำลังรองที่คอยสอดแทรกให้พลังงานในการขับเคลื่อนอยู่ตลอดเวลาโดยมีปัจจัยควบคุมหลักอยู่ที่สภาวะในการขับขี่ ณ ขณะนั้นว่าเป็นอย่างไร อาทิหากรถอยู่ในช่างออกตัวและวิ่งด้วยความเร็วที่ไม่มากนักจะเป็นหน้าที่ของมอเตอร์ไฟฟ้าในการจ่ายกำลังหากวิ่งในความเร็วปกติจะเป็นหน้าที่ของเครื่องยนต์น้ำมันเชื้อเพลิงซึ่งทุกครั้งที่ขับรถด้วยความเร็วสูงหรือเหยียบเบรกจะมีการประจุพลังงานไฟฟ้าในหลายรูปแบบส่งกลับมาที่มอเตอร์ไฟฟ้าอยู่เสมอนับว่าเป็นรถยนต์ในเจเนอเรชั่นใหม่ที่ได้รับความนิยมและมียอดขายมากที่สุด โดย TOYOTAถือได้ว่าเป็นผู้นำในรถประเภท Hybrid อย่างแท้จริงทั้งในเรื่องของเทคโนโลยีและยอดขายที่จนถึงวันนี้ก็มีมากถึง 5 ล้านคันแล้วจากทั่วโลก

รถพลังงานไฮโดรเจน (Hydrogen) เป็นรถยนต์ประเภทที่ถือว่ามีความก้าวหน้าทั้งในเรื่องของเทคโนโลยีและแนวคิดมากที่สุดโดยรถยนต์ในตระกูลนี้หรือที่เรียกกันว่า HFEB มีหลักการทำงานที่พึ่งพาเซลล์พลังงานเชื้อเพลิงเหลวเป็นหลักควบคู่ไปกับการทำงานของระบบมอเตอร์ไฟฟ้าในรถยนต์(ขึ้นอยู่กับวิศวกรรมทางยานยนต์ของแต่ละบริษัท) ตามหลักสมการฟิลิกส์ที่ว่าน้ำ (H20)มีโมเลกุลของ Hydrogen อยู่ 2 อะตอม และออกซิเจน 1 อะตอม ถ้าใส่กระแสไฟฟ้าลงไปในน้ำนั้นจะสามารถแยกน้ำออกเป็นไฮโดรเจนกับออกซิเจนได้ตามสมการ 2(H20)+พลังงาน <=> 2H2+02 แต่ในขณะเดียวกันเราก็สามารถนำไฮโดรเจนกับออกซิเจนมารวมกัน จะได้น้ำกับพลังงานกลับคืนมาเช่นกัน

ด้วยเหตุนี้บริษัทรถยนต์จึงมีการออกสมการดังกล่าว เพื่อหาค่าพลังงานมาใช้ในการขับเคลื่อนรถยนต์ด้วยการให้พลังงานแก่เชื้อเพลิงไฮโดรเจนตามสมการดังกล่าวข้างต้น 2H2+02=> 2(H20) + พลังงานเมื่อไฮโดรเจน 2 โมเลกุลรวมกับออกซิเจน 1 โมเลกุล (1 โมเลกุล = 2อะตอม)จะทำให้ได้น้ำจำนวน 2 โมเลกุลออกไปในอากาศเพื่อได้น้ำออกมาแล้วก็จะได้พลังงานออกมาค่าหนึ่งที่สามารถนำไปใช้ขับเคลื่อนเครื่องยนต์ได้นั่นเอง
นอกจากนี้ในหลายบริษัทรถยนต์ยังได้ทำการพัฒนาอุปกรณ์ที่เรียกว่า FuelCell ขึ้นมาอีกด้วย โดยเป็นอุปกรณ์ที่คล้ายคลึงกับแบตเตอรี่แต่จะเป็นระบบปิดสามารถนำไฮโดรเจนกับออกซิเจนเข้าสู่เซลล์ภายในก่อนที่ผลิตพลังงานออกมาคลับคืนสู่ภายนอกตามหลักสมการข้างต้นเช่นเดียวกัน

รถเครื่องยนต์สันดาปภายใน (Internal Combustion Engine) เป็นรถยนต์ที่มีอัตราการปล่อย CO2ลงมาอย่างทวีคูณซึ่งหากการพัฒนารถที่ใช้พลังงานทางเลือกใหม่มีค่าใช้จ่ายที่สูงเกินไปดังนั้นการพัฒนาเพียงเฉพาะแต่ในส่วนของเครื่องยนต์เพียงอย่างเดียวนำจะเป็นการให้ประสิทธิภาพสูงสุดบนหลักเกณฑ์ที่ต้องเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุดได้ดีกว่าด้วยเหตุนี้จึงได้มีการเริ่มต้นโครงการพัฒนาเครื่องยนต์ให้มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาให้น้อยมากที่สุดโดยให้อยู่ในอัตราส่วนเพียงแค่ 110 กรัมต่อกิโลเมตรเท่านั้น
โดยโครงการดังกล่าวนี้บริษัทผู้ผลิตรถยนต์จากหลายค่ายในการพื้นยุโรปได้ประสบความสำเร็จจบสามารถพัฒนาออกมาเป็นรถตัวProduction Car ออกวิ่งให้เห็นโดยทั่วไปบนท้องถนนที่สำคัญรถในตระกูลนี้ยังลดความสิ้นเปลืองในการใช้น้ำมันอีกด้วย

รถยนต์ใช้พลังงานไฟฟ้าทั้งหมด (Pure Electric) สำหรับรถยนต์ในกลุ่ม Section นี้ถือว่าเป็นเทคโนโลยีที่ใช่และตอบโจทย์ได้อย่างแท้จริงเพราะเป็นรถยนต์ที่ใช้พลังงานไฟฟ้าในการขับเคลื่อนทั้งหมดแบบ Pure Electricหรือที่มีชื่อย่อว่ารถ EV โดยรถในตระกูลที่มีอัตราการพึ่งพาน้ำมันเชื้อเพลิงทำกับศูนย์หรือพูดง่าย ๆ ก็คือการขับเคลื่อนรถยนต์จะไม่ใช้น้ำมันเลยแม้แต่หยุดเดียวโดยหัวใจสำคัญของระบบขับเคลื่อนจะอยู่ที่ก้อนแบตเตอรี่ลิเธียม-ไลออน ขนาดน้อย-ใหญ่ที่ถูกวางในตัวรถเหนือเพลาขับเคลื่อน ซึ่งปัจจุบันค่ายรถยนต์หลายแห่งได้ประสบความสำเร็จจนสามารถพัฒนาออกมาเป็นรถต้นแบบเพื่อเตรียมขายจริงให้กับผู้บริโภคได้แล้ว

รถยนต์พลังงานไฟฟ้าแบบ Plug-in (Extended-Range) เป็นกลุ่มรถยนต์พลังงานไฟฟ้าในอีกรูปแบบหนึ่งหรือที่เรียกกันว่า E-REV โดยจะมีความแตกต่างจากรถในกลุ่ม EVอยู่ตรงที่ว่ารถประเภทนี้ถึงแม้จะใช้พลังงานไฟฟ้าในการขับเคลื่อนทั้งหมดจริงแต่ก็จำเป็นที่จะต้องมีการชาร์จไฟฟ้าเข้าไปในตัวรถด้วยเสมอจึงกลายเป็นที่มาของคำว่า "Plug-in" ซึ่งรถในรุ่นนี้ถึงแม้จะต้องมีการชาร์จพลังงานไฟฟ้าเข้าสู่ก้อนแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนผ่านช่องที่ชาร์จด้านข้างตัวถังรถ

แต่ก็มีข้อดีตรงที่ว่ารถจะมีขนาดตัวถังที่ใหญ่มากขึ้นวิ่งได้เร็วพร้อมระยะทางที่ไกลมากขึ้นด้วย ต่างจากรถยนต์แบบ EV ที่ส่วนใหญ่จะมีขนาดเล็กและวิ่งได้ในระยะทางที่ค่อนข้างน้อยซึ่งรถยนต์ในรูปแบบพลังงานไฟฟ้า Plug-in ตัวอย่างเช่น Range-eของ Land Rower และ Mitsubishi ConceptPX-MiEV II Plug-in Hybrid เป็นต้น

ส่วนข้อเสียก็คือ รถยนต์ในตระกูล Plug-in จำเป็นที่จะต้องได้รับการพัฒนาในระบบสาธารณูปโภคในเรื่องของศูนย์ที่ให้บริการสำหรับการเติม(ประจุ) ไฟฟ้าเข้าสู่ตัวรถ หรือพูดง่าย ๆ ก็คือ "ปั๊มเติมไฟฟ้า" นั่นเองซึ่งหากพิจารณาดูแล้วอาจจะเป็นการลงทุนที่ค่อนข้างจะมีราคาแพงแต่ถ้าเทียบกับในระยะยาวถือว่ามีความประหยัดเป็นอย่างมากหากสามารถที่จะวางโครงข่ายของศูนย์บริการได้อย่างครอบคลุมและเข้าถึง

แล้วกลับมาพบกันใหม่ในคอลัมน์Innovation ในนิตยสารออฟโรดฉบับหน้ากับไอเดียความคิดที่สามารถนำมาใช้ได้จริงกับนวัตกรรมยานยนต์ที่กำลังจะเกิดขึ้นในวันนี้ซึ่งรับรองว่าจะอยู่ใกล้ตัวกว่าที่คุณคาดฝันไว้แน่นอนขอเพียงแค่คุณไม่หยุดคิดความฝันก็จะมีชีวิตบนโลกแห่งความเป็นจริงได้แล้ว

ขอขอบคุณข้อมูลจาก หนังสือ OFF ROAD ปีที่ 18 ฉบับที่ 221 กันยายน 2556
ขอขอบคุณภาพประกอบจาก OFF ROAD, autoblog, topspeed เเละworldcarfans