รอบรู้เรื่องรถ

อนาคตอยู่ที่รถไฟฟ้า ?


คงไม่มีใครรู้แน่หรือหาเหตุผลมายืนยันได้ว่า รถไฮบริดจะเป็นรถยอดนิยมในอนาคต แต่ผมเชื่อแน่ว่า รถไฟฟ้าที่ไม่ใช้เครื่องยนต์มาเสริมกำลัง คือ รถในอนาคตของพวกเราที่อาศัยในเมืองใหญ่ เพราะน้ำมันดิบของโลกมีอยู่จำกัด

ผู้ชอบออกความเห็นค้านรถไฟฟ้า ว่าถึงจะใช้พลังงานไฟฟ้าจากปลั๊กไฟ หรือที่แปลเป็นไทยว่าเต้าเสียบตามบ้าน แต่ก่อนที่จะผลิตกระแสไฟฟ้า ก็ต้องใช้พลังงานจากน้ำมันดิบหรือแกสธรรมชาติหรือแกสหุงต้มอยู่ดี ถึงจะจริงก็ยังเป็นพลังงานไฟฟ้าที่ผู้บริโภคซื้อได้ในราคาถูกกว่าน้ำมันเชื้อเพลิง เมื่อเทียบราคาขายต่อพลังงานที่ได้ แล้วยังมีโอกาสที่เราจะได้พลังงานไฟฟ้าจากพลังงานอื่นๆ อีกหลายรูปแบบครับ เช่น พลังงานน้ำจากเขื่อน พลังงานลม พลังงานจากน้ำขึ้นน้ำลง พลังงานแสงอาทิตย์ ฯลฯ

ส่วนอีกเหตุผลหนึ่งที่ทำให้รถไฟฟ้าสำหรับเมืองใหญ่มีอนาคตสดใสค่อนข้างแน่นอน คือการลดปัญหามลภาวะอย่างได้ผลแน่นอน เพราะเมื่อไม่ใช้เครื่องยนต์ ก็ย่อมไม่มีการปล่อยไอเสีย ในจุดนี้ฝ่ายชอบค้านมักจะอ้างว่า โรงไฟฟ้าทั้งหลายที่ใช้เชื้อเพลิงจากน้ำมันดิบหรือแกสใต้ดิน ก็ต้องปล่อยควันหรือไอเสียออกมาทำลายสิ่งแวดล้อมอยู่ดี

ซึ่งก็มีส่วนจริงครับ แต่ปล่อยในปริมาณน้อยกว่าไอเสียของรถรวมกัน และที่สำคัญก็คือปล่อยนอกตัวเมืองที่ไม่ได้มีประชากรหนาแน่น เมื่อรวมกับเหตุผลทางการเมืองที่เกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม เช่น การลดภาษี หรือยกเว้นภาษีบางรายการ แก่รถที่ปล่อยสารพิษน้อยหรือไม่ปล่อยเลยแล้ว ก็ยิ่งแน่ชัดว่ารถไฟฟ้าจะเป็นรถของคนเมืองในอนาคตอันใกล้อย่างแน่นอน

ส่วนทางด้านเทคนิค รถไฟฟ้ายังมีอุปสรรคสำคัญที่ผู้พัฒนาจะต้องฟันฝ่ากันอย่างหนักอีกหลายด้านครับ อย่างแรก คือ ขนาดต่อพลังงาน เมื่อเทียบกับการใช้น้ำมันเบนซินหรือดีเซล ยกตัวอย่าง เช่น สำหรับการเดินทาง 100 กม. รถครอบครัวขนาดเล็กสำหรับใช้
ในเมือง จะใช้เชื้อเพลิงคิดเป็นปริมาตรแค่ 5 ถึง 7 ลิตร แต่แบทเตอรีรุ่นทันสมัยในปัจจุบันที่จุพลังงานได้เท่านี้ จะมีขนาดหรือปริมาตรไม่น้อยกว่า 100 ลิตร หรือถ้าดูด้านน้ำหนักเชื้อเพลิง 7 ลิตร น้ำหนักเพียงประมาณ 5 กก. เท่านั้น แต่ถ้าเป็นแบทเตอรีจะ
ต้องหนักไม่ต่ำกว่า 150 กก. ตัวเลขในตัวอย่างนี้เป็นของแบทเตอรีลิเธียม-ไอออนรุ่นล่าสุดนะครับ

ถ้าเน้นเรื่องราคาแล้วใช้แบทเตอรีแบบนิคเคิล-เมทัลไฮดไรด์ ก็จะต้องคูณด้วย 1.7สำหรับน้ำหนัก และคูณด้วย 2.5 สำหรับปริมาตร และถ้ามาดูที่ราคาแบทเตอรี ก็ยังถือว่าเป็นปัญหาใหญ่อยู่เหมือนกัน ผู้เชี่ยวชาญด้านนี้ให้ความเห็นว่า ราคาแบทเตอรีต่อพลังงานที่เก็บได้ ควรจะอยู่ที่ระดับ 300 ยูโร (ประมาณ 14,000 บาท) ต่อ1 กิโลวัตต์ชั่วโมง จึงจะเหมาะที่จะใช้กับรถเก๋งไฟฟ้าในเชิงพาณิชย์

แต่ราคาจริงในขณะนี้ อยู่ที่ 2 ถึง 3 เท่าตัวครับ กว่าราคาจะลงมาถึงระดับที่ว่า น่าจะใช้เวลาอีก 6 ถึง 15 ปี เป็นอย่างน้อย ซึ่งกว่าจะถึงเวลานั้น อายุใช้งานก็น่าจะถูกยืดออกไปได้อีกไม่น้อย

โตโยตา ซึ่งเป็นผู้นำในเรื่องนี้ ตั้งเป้าไว้ว่า อายุใช้งานของแบทเตอรีในรถไฟฟ้าควรอยู่ที่15 ปี โดยยอมให้ความสามารถในการเก็บพลังงานลดลงจากการเสื่อมสภาพได้ 15 %หมายความว่า เมื่อใช้งานถึง 15 ปี แล้วอัดไฟจนเต็ม แบทเตอรีจะยังคงจุพลังงานได้ 85 %ของความจุที่อัดไฟจนเต็มตอนยังใหม่อยู่ จากประสบการณ์ส่วนตัวของผม ไม่น่าเชื่อว่าจะทำได้ครับ เพราะถ้าอัดไฟใช้งานทุกวัน จะเป็นจำนวนถึงเกือบ 5,500 ครั้ง คิดแค่ 70 %ก็ยังคงเป็นจำนวนเกือบ 4,000 ครั้ง แต่ผมไม่ได้ไปดูหมิ่นใครนะครับ ทุกสิ่งทางเทคนิคย่อมมีความเป็นไปได้เสมอ

อนาคตของรถไฟฟ้าจึงขึ้นอยู่กับสมรรถนะ และประสิทธิภาพของแบทเตอรีมากกว่าส่วนอื่น และเป็นด้านที่บรรดาบริษัทรถยนต์ทั้งหลายไม่มีความรู้ความเชี่ยวชาญเพียงพอด้วย ทางที่ดีที่สุด คือ หาพันธมิตรที่เก่งไว้ก่อนครับ บริษัทผลิตแบทเตอรีก็เลย “เนื้อหอม”ขึ้นมาทันที ใครเก่งมากก็มีโอกาสมาก ในการเลือกพันธมิตรทางธุรกิจที่มีศักยภาพเพราะขืนเอาแบทเตอรีดีไปใช้กับรถห่วย นอกจากจะขายไม่ออก ไม่ได้กำไรกลับมาแล้วยังพาให้เสียชื่อเสียงที่สั่งสมมาเป็นสิบๆ ปีอีกด้วย

โตโยตา ผู้นำด้านพัฒนารถแนวนี้ จับคู่กับ พานาโซนิค ยักษ์ใหญ่ของวงการแบทเตอรีซึ่งตอนนี้ยิ่งใหญ่ยักษ์ขึ้นไปอีก เพราะไปควบรวมกิจการของ ซันโย มาไว้ในเครือด้วยฮอนดา จับคู่กับ ยัวซา ซึ่งเป็นพันธมิตรกับ มิตซูบิชิ อยู่แต่ดั้งเดิม ลองดูจากตารางข้างล่างนี้ดีกว่าครับ

บริษัทรถ บริษัทแบทเตอรี ชนิดของแบทเตอรี
เอาดี ซันโย (ญ) ลิเธียม-ไอออน
บีเอมดับเบิลยู คอนทิ (ย)/จอห์นสัน คอนทโรล (ฝ) /โคบาซิส (ส) ลิเธียม-ไอออน
โบช ซัมซุง (ก) ลิเธียม-ไอออน
คอนทิเนนทัล อีแนกซ์ (ญ) ลิเธียม-ไอออน
เจเนอรัล มอเตอร์ส คอนทิ (ย)/เอ123 (ส) ลิเธียม-ไอออน
เอลจี (ก)/เคม (ส) นิคเคิล เมทัลไฮดไรด์
โคบาซีส (ส) -
ฮอนดา โซนี (ญ) ยัวซา (ญ) ลิเธียม-ไอออน
เมร์เซเดส-เบนซ์ คอนทิ (ย)/จอห์นสันคอนทโรล (ฝ) ลิเธียม-ไอออน
ฮิตาชิ (ญ)/ไลเทค (ย)/โคบาซิส (ส) นิคเคิล เมทัลไฮดไรด์
เมร์เซเดส-เบนซ์ สมาร์ท เมส ดีอีเอ โซเดียม นิคเคิลคลอไรด์
เอซี พรอพัลชัน (ส) ลิเธียม-ไอออน
มิตซูบิชิ ยัวซา (ญ) ลิเธียม-ไอออน
นิสสัน เอนอีซี-เออีเอสซี (ญ) ลิเธียม-ไอออน
พีเอสเอ ยัวซา (ญ) ลิเธียม-ไอออน
เรอโนลต์ เออีซี-เออีเอสซี (ญ) ลิเธียม-ไอออน
เตสลา เอซี พรอพัลชัน (ส) ลิเธียม-ไอออน
โตโยตา พานาโซนิค (ญ) นิคเคิล เมทัลไฮดไรด์
ลิเธียม-ไอออน
โฟล์คสวาเกน ซันโย (ญ) ลิเธียม-ไอออน
โตชิบา (ญ)

(ญ) ญี่ปุ่น
(ย) เยอรมนี
(ส) สหรัฐอเมริกา
(ฝ) ฝรั่งเศส
(ก) เกาหลี

จากตารางข้างบนจะเห็นได้เลยว่า ญี่ปุ่นเป็นผู้ครองตลาดแบทเตอรีสำหรับรถไฟฟ้าอยู่ ไม่ใช่แค่ปริมาณนะครับ ด้านความก้าวหน้าก็เป็นผู้นำอยู่เช่นเดียวกัน ความหวังสุดท้ายของผู้ผลิตแบทเตอรีชนิดนี้ในสหรัฐอเมริกา คือ หันมาร่วมมือกันอย่างจริงจัง เปลี่ยนจากการแข่งขันกันเอง ไปเป็นการรวมกลุ่มเพื่อสู้กับคู่แข่งจากญี่ปุ่น ตอนนี้หาแนวร่วมได้ 14 บริษัทแล้ว พร้อมกับเงิน “ลงขัน” เกือบ 1 แสนล้านบาท

ถ้าหันกลับมามองที่ตัวรถและเทคโนโลยีสำหรับรถไฮบริด และรถไฟฟ้าล้วน โตโยตา ยังคงนำหน้าห่างอยู่พอสมควร เพราะซุ่มพัฒนามาก่อนใคร และแน่นอนว่าคงไม่ยอมผ่อนแรงให้ใครเข้ามาใกล้ หรือตามทันได้ง่ายๆ จากรถไฮบริดรุ่นแรก ที่ใช้พลังงานจากน้ำมันเชื้อเพลิงล้วน ไม่มีการรับพลังงานไฟฟ้าจากที่อื่น ตอนนี้มาถึงไฮบริดรุ่นที่สองแล้ว คือ ไฮบริดแบบพลัก-อิน (PLUG-IN) หรือแบบเสียบปลั๊ก
ใช้พลังงานไฟฟ้าตามบ้านแบบเตารีด เครื่องปรับอากาศ หรือตู้เย็นในบ้านของเรานี่แหละครับ เพราะราคาพลังงานถูกกว่าที่อยู่ในน้ำมันเชื้อเพลิง กลางวันใช้งาน กลางคืนอัดไฟที่บ้าน ถ้าไม่พอก็ยังมีเครื่องยนต์ใช้น้ำมันเชื้อเพลิง ในรูปแบบไฮบริดรุ่นแรก และถ้าไม่มีอะไรผิดพลาด ปลายปีนี้ โตโยตา น่าจะนำรถไฟฟ้าล้วนออกขายได้ในชื่อ ปรีอุส ตามเดิม แต่เป็นรุ่นที่สาม

สมรรถนะและประสิทธิภาพของรถไฟฟ้า ไม่ได้ขึ้นอยู่กับแบทเตอรีอย่างเดียวครับ มอเตอร์ซึ่งเป็นตัวเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้า ให้เป็นพลังงานกล ก็มีบทบาทสำคัญเหมือนกัน เราต้องการมอเตอร์ที่กินไฟน้อยลง เมื่อให้พลังงานเท่าเดิม หรือจะพูดว่าเราอยากได้มอเตอร์ที่ให้แรงบิดเพิ่มขึ้นในขณะที่กินไฟเท่ารุ่นเดิมก็ได้ และในทำนองเดียวกัน เราก็อยากได้มอเตอร์ที่มีขนาดเล็กลง น้ำหนักน้อยลง ในขณะที่ยังคงให้กำลังเท่าเดิม หรือถ้าจะให้ดีกว่านี้ ซึ่งก็เป็นเป้าหมายของผู้สร้างรถไฟฟ้าทั้งหลายอยู่แล้ว ก็คือ ให้ขนาดเล็กลง น้ำหนักน้อยลง พร้อมกับให้กำลังสูงขึ้นด้วย

หัวใจสำคัญอยู่ที่แม่เหล็กถาวรที่จะนำมาใช้ครับ ต้องเป็นเนื้อที่ให้แรงแม่เหล็กสูง และต้องรักษาระดับความแรงนี้อยู่ได้นานแรมปีด้วย จึงต้องอาศัยแร่ธาตุทั้งสองอย่างด้วยกัน เพื่อเอามาหลอมกับเหล็กให้เป็นแม่เหล็กถาวรแรงสูง ชื่อจำยาก และออกเสียงยากด้วยกันทั้งคู่ครับ

อย่างแรก คือ ดิสโพรเซียม (DYSPROSIUM) ผสมกับเหล็กในสัดส่วน 5% กับ นีโอดิเมียม (NEODYMIUM) ผสมในสัดส่วน 27 % เจ้าแร่ธาตุสองอย่างนี้ ไม่ได้หาได้ทั่วไปนะครับ มีอยู่เพียงบางแห่งในโลกเท่านั้น ที่มีปริมาณคุ้มค่าต่อการลงทุนเอามาใช้ในอุตสาหกรรม แต่เดิมเป็นที่รู้กันว่ามีอยู่ในทวีปอเมริกาเหนือ แต่ตอนนี้ใช้กันจนเกือบหมดแล้ว

ที่เหลืออยู่บนโลกนี้ส่วนใหญ่อยู่ในสาธารณรัฐประชาชนจีน บริษัทและโรงงานผลิตแม่เหล็กแรงสูงเกือบทั้งหมดในโลกนี้ จึงอยู่ในจีน นับกันคร่าวๆ ได้ราวๆ 250 บริษัท ในยุโรปมีแค่ 2 บริษัท ส่วนในสหรัฐ ฯ ต้นตำรับ ตอนนี้ไม่เหลือเลย

ราคาของสินค้าผูกขาดทั้งสองนี้ ก็เลยพุ่งแบบไม่หยุด ในช่วง 5 ปีที่ผ่านมา จากราคากก. ละ 6 ยูโร สำหรับ นีโอดิเมียม ตอนนี้อยู่ที่ 60 ยูโร หรือราวๆ 10 เท่าตัว ส่วนดิสโพรเซียม จาก กก. ละ 9 ยูโร ในปี 2003 ตอนนี้เกิน 120 ยูโรแล้วครับ

สหรัฐอเมริกา ซึ่งทำใจยากกับการตกเป็นเบี้ยล่างของจีน คู่ปรับรายใหม่แทนโซเวียตรัสเซีย ที่แตกสลายและล่มไปแล้ว จึงต้องลงมือสำรวจหาเจ้าแร่ธาตุทั้งสองนี้ใหม่ถึงจะต้นทุนสูงกว่าซื้อจากจีน ก็อาจจะต้องยอมใช้ของตนเองบ้าง

ส่วนออสเตรเลีย เมื่อเห็นราคาและอนาคตสดใสของเจ้าแร่ทั้งสองนี้ ก็เลยตะลุยสำรวจหาเป็นการใหญ่ ถ้าดูตามลักษณะภูมิศาสตร์และขนาดพื้นที่มหาศาลแล้วผมว่าน่าจะเจอในปริมาณไม่น้อย ข่าวดีสำหรับประเทศที่มีเจ้าแร่นี้ ก็คือ มันไม่สามารถ“รีไซเคิล” จากแม่เหล็กกลับมาใช้ได้อีก ต้องใช้ “ของใหม่” อย่างเดียวครับ



------------------------------
เรื่องโดย : เจษฎา ตัณฑเศรษฐี
นิตยสาร FORMULA ฉบับเดือน พฤษภาคม ปี 2552
คอลัมน์ : รอบรู้เรื่องรถ
ลิงค์สำหรับแชร์ : https://autoinfo.co.th/OYEHn
เพิ่มเพื่อน