xs
xsm
sm
md
lg

การพัฒนาเทคโนโลยีไฮบริดสำหรับรถยนต์

เผยแพร่:   โดย: ยุทธศักดิ์ คณาสวัสดิ์

ปัจจุบันราคาน้ำมันเพิ่มขึ้นสูงมาก ซึ่งกระตุ้นให้เกิดการพัฒนารถยนต์ประหยัดน้ำมันและรักษาสภาพแวดล้อม โดยปัจจุบันกำลังมีความตื่นตัวในด้านเทคโนโลยีไฮบริด

แต่เดิมทั่วโลกมีการคิดค้นเกี่ยวกับการผลิตรถยนต์ไฟฟ้าหรือเรียกกันว่า EV (Electric Vehicle) ซึ่งปัจจุบันนำมาใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์อย่างแพร่หลายในรถระบบไฟฟ้าขนส่งมวลชน เป็นต้นว่ารถไฟฟ้าบีทีเอสหรือรถไฟใต้ดินที่เราคุ้นเคยกันดี เนื่องจากมีข้อดีมากมาย ทั้งความนุ่มนวล ไม่มีมลพิษ และความเงียบ

อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยี EV เมื่อนำมาประยุกต์ใช้ในรถยนต์ กลับมีปัญหาการป้อนกระแสไฟฟ้าเข้าไปยังมอเตอร์ของรถยนต์ ส่วนกรณีของรถไฟฟ้าขนส่งมวลชน นับเป็นเรื่องง่ายมากเนื่องจากแล่นบนราง โดยมีรางที่ 3 สำหรับใช้ป้อนกระแสไฟฟ้าเข้าไปยังตัวรถไฟฟ้า

แต่สำหรับรถยนต์แล้ว นับเป็นเรื่องยากที่จะลงทุนจำนวนมากเพื่อก่อสร้างระบบข้างต้นทั่วทุกถนนในการป้อนไฟฟ้าเข้าไปยังรถยนต์ อย่างไรก็ดีแนวทางแก้ไขปัญหานี้ คือ การติดตั้งแบตเตอรี่เข้าไปในรถยนต์ แล้วใช้วิธีชาร์จไฟฟ้าเข้าไปในแบตเตอรี่เพื่อเป็นแหล่งพลังงาน

ปัจจุบันเทคโนโลยีในด้านแบตเตอรี่นับว่าก้าวหน้าช้ามาก ทำให้มีความจุกระแสไฟฟ้าต่ำสำหรับแบตเตอรี่แบบ Lead Acid ที่เราใช้กันแพร่หลาย แม้ว่ารถยนต์ไฟฟ้าจะติดตั้งแบตเตอรี่รุ่นนี้เป็นน้ำหนักมากถึง 533 กิโลกรัม แต่จะสามารถวิ่งได้ไกลเพียงแค่ 110 กิโลเมตรเท่านั้น นอกจากนี้ ยังต้องใช้เวลายาวนานในการชาร์จไฟฟ้า

จึงอุปมาอุปไมยรถยนต์ไฟฟ้าว่าเปรียบเสมือนกับรถยนต์ ที่มีถังน้ำมันขนาดความจุเพียงแค่ 7 ลิตร แต่ใช้เวลาเติมน้ำมันยาวนานถึง 8 ชั่วโมง น้ำมันจึงจะเต็มถัง ทำให้ยังไม่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ได้มากนัก ยกเว้นการวิ่งในระยะใกล้ๆ เช่น สนามกอล์ฟ สวนสนุก ฯลฯ

ส่วนแบตเตอรี่แบบลิเธียมซึ่งปัจจุบันใช้กันแพร่หลายในโทรศัพท์มือถือ แม้จะมีประสิทธิภาพสูงกว่า แต่ก็มีต้นทุนการผลิตสูงมากเนื่องจากใช้โคบอลต์เป็นส่วนผสม นอกจากนี้ ยังมีปัญหาด้านความปลอดภัยด้วย โดยแบตเตอรี่อาจร้อนและเกิดการระเบิดได้

จากข้อจำกัดในด้านแบตเตอรี่ หากไม่มีการค้นพบทางเทคโนโลยีครั้งสำคัญแล้ว คงเป็นไปได้ยากที่จะใช้รถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้แบตเตอรี่เพียงอย่างเดียว ดังนั้น แนวทางแก้ไขปัญหาในช่วงรอยต่อ คือ รถยนต์แบบผสมหรือไฮบริด (Hybrid Electric Vehicles - HEVs) ซึ่งแม้ยังคงใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิง แต่ประหยัดน้ำมันมากกว่ารถยนต์แบบธรรมดามากถึง 25 - 50%

ปัจจุบันมีความก้าวหน้าในด้านเทคโนโลยีรถยนต์ไฮบริดมากกว่ารถยนต์ไฟฟ้าหรือรถยนต์แบบเซลล์เชื้อเพลิง เนื่องจากเทคโนโลยีไม่สลับซับซ้อนมากนัก รถยนต์ไฮบริดจะมีทั้งเครื่องยนต์สันดาปภายในขนาดเล็ก มอเตอร์ไฟฟ้า และแบตเตอรี่ ตัวอย่างหนึ่ง คือ รถยนต์ซีวิคแบบไฮบริดของฮอนด้าจะมีทั้งเครื่องยนต์ขนาด 1300 ซีซี กำลัง 85 แรงม้า มอเตอร์ไฟฟ้าขนาด 10 กิโลวัตต์ กำลัง 13 แรงม้า และแบตเตอรี่แบบ Nickel Metal Hydrid

เมื่อรถยนต์ขับด้วยความเร็วต่ำ จะใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียว เนื่องจากเป็นช่วงที่จะก่อให้เกิดอากาศเสียมากที่สุด แต่หากรถยนต์ใช้ความเร็วสูงขึ้นเป็นต้นว่าความเร็วเกิน 25 กม./ชั่วโมง เครื่องยนต์ก็ติดขึ้นเองโดยอัตโนมัติและเป็นพลังขับเคลื่อนอย่างต่อเนื่อง เมื่อความเร็วสูงขึ้นเกิน 95 กม./ชั่วโมง ทั้งเครื่องยนต์และมอเตอร์จะขับเคลื่อนรถยนต์ร่วมกัน ทำให้รถยนต์ยิ่งมีสมรรถนะสูงขึ้นไปอีก

หากรถเบรก จะเกิดการนำพลังงานไปหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตไฟฟ้าเก็บเข้าไปในแบตเตอรี่ เพื่อนำมาใช้ประโยชน์กรณีขับเคลื่อนรถยนต์ด้วยความเร็วต่ำ นับเป็นการประหยัดพลังงานไปในตัวและเมื่อหยุดรถยนต์ เครื่องยนต์ก็จะดับเองโดยอัตโนมัติ

บริษัทโตโยต้านับเป็นผู้นำของโลกในด้านเทคโนโลยีรถยนต์ไฮบริด โดยเริ่มวิจัยและพัฒนาอย่างจริงจัง ตั้งแต่ปี 2536 เป็นต้นมา ภายใต้โครงการ G21 ซึ่งย่อมาจาก “21st Century Generation” และเริ่มวางตลาดรถยนต์ Prius นับตั้งแต่ปี 2540 เป็นต้นมา นับเป็นรถยนต์ไฮบริดแบบแรกของโลกที่ผลิตเพื่อจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ในลักษณะ Mass Production

นอกจากการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีไฮบริดเพื่อใช้ในรถยนต์ของตนเองแล้ว โตโยต้ายังขายทั้งในส่วนเทคโนโลยีและชิ้นส่วนเครื่องยนต์แบบไฮบริดให้แก่บริษัทนิสสันตั้งแต่เดือนกันยายน 2545 ต่อมาในเดือนมีนาคม 2547 ได้ขายเทคโนโลยีในด้านนี้ให้แก่บริษัทฟอร์ด และปัจจุบันมีข่าวว่ากำลังเจรจาเพื่อจำหน่ายเทคโนโลยีให้กับบริษัทปอร์เช่และบริษัทฟูจิเอ็ฟวี่อินดัสตรีซึ่งเป็นเจ้ารถยนต์ซูบารุ

ส่วนบริษัทฮอนด้ามีความก้าวหน้าในด้านเทคโนโลยีไฮบริดเป็นอันดับ 2 ของโลก โดยเริ่มวางตลาดรถยนต์ไฮบริดแบบแรก คือ Insight นับตั้งแต่ปี 2542 ต่อมาในปี 2545 จึงเริ่มวางตลาดรถยนต์ซีวิคแบบใช้เครื่องยนต์ไฮบริด

ปัจจุบันยอดจำหน่ายรถยนต์ไฮบริดทั่วโลกของโตโยต้าเพิ่มขึ้นอย่างก้าวกระโดดเป็น 135,000 คัน ในปี 2547 เกือบทั้งหมดหรือ 126,000 คัน เป็นการจำหน่ายรถยนต์รุ่น Prius จนโรงงานผลิตไม่ทัน ลูกค้าต้องสั่งจองหลายเดือนกว่าจะได้รับรถยนต์ ปัจจุบันโตโยต้าประกอบรถยนต์ไฮบริดเฉพาะที่โรงงานในญี่ปุ่นเท่านั้น แต่จะเริ่มประกอบรถยนต์ไฮบริดในจีนนับตั้งแต่ปลายปี 2548 เป็นต้นไป และในปี 2549 จะเริ่มประกอบรถยนต์ไฮบริดในสหรัฐฯ ด้วย

การที่ยอดจำหน่ายรถยนต์เพิ่มขึ้นอย่างมาก เนื่องจากมีดาราภาพยนตร์ชื่อดังช่วยโฆษณาประชาสัมพันธ์โดยไม่คิดมูลค่า เป็นต้นว่า Tom Hanks, Leonardo DeCaprio, Billy Crystal, Harrison Ford, Cameron Diaz, Susan Sarandon ฯลฯ ต่างซื้อรถยนต์ไฮบริดมาใช้งานเพื่อสร้างภาพลักษณ์ว่าเป็นนักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม แทนที่จะสร้างภาพลักษณ์ทางลบโดยขับรถยนต์คันโตๆ ที่ซดน้ำมันและทำลายสิ่งแวดล้อม

สำหรับอดีตดาราภาพยนตร์ชื่อดัง คือ Arnold Schwarzenegger ผู้ว่าราชการมลรัฐคาลิฟอร์เนีย ถึงกับเดินทางไปยังญี่ปุ่นเมื่อปลายปี 2547 เพื่อพบกับกรรมการผู้จัดการของบริษัทโตโยต้าและเชิญชวนให้ผลิตรถยนต์ Prius ที่โรงงานของโตโยต้าในมลรัฐคาลิฟอร์เนีย

ปัจจุบันการซื้อรถยนต์ไฮบริดได้รับเงินอุดหนุนจากรัฐบาลกลางของสหรัฐฯ ในรูปเครดิตภาษีเป็นเงินมากถึงคันละ 1,500 เหรียญสหรัฐฯ ยิ่งไปกว่านั้น รัฐบาลบางมลรัฐยังให้เงินอุดหนุนเป็นการเพิ่มเติมอีกด้วย นอกจากนี้ ในมลรัฐเวอร์จิเนีย ได้กำหนดให้มีเลนพิเศษเพื่ออำนวยความสะดวกเฉพาะรถยนต์ประหยัดพลังงานโดยเฉพาะ

สำหรับกรณีของประเทศไทย รัฐบาลได้ประกาศปรับโครงสร้างภาษีสรรพสามิตรถยนต์ครั้งใหญ่เมื่อวันที่ 27 กรกฎาคม 2547 ปรับลดภาษีสรรพสามิตรถยนต์ขนาดไม่เกิน 2000 ซีซี จากเดิม 35% ลดลงมาเหลือ 30% แต่สำหรับรถยนต์ไฮบริด รถยนต์ไฟฟ้า และรถยนต์แบบเซลล์เชื้อเพลิงแล้วปรับลดภาษีสรรพสามิตลงมาเหลือเพียงแค่ 10%

ปัจจุบันบริษัทฮอนด้าเริ่มวางตลาดรถยนต์ซีวิคแบบใช้เครื่องยนต์ไฮบริดในประเทศไทยแล้ว แต่ราคาจำหน่ายสูงกว่ารถยนต์ซีวิคแบบเครื่องยนต์ธรรมดาค่อนข้างมาก การลดภาษีสรรพสามิตทำให้ราคาจำหน่ายลดลงเพียงแค่ 10 – 20% จึงไม่จูงใจให้ประชาชนใช้รถยนต์ไฮบริดเท่าที่ควร เนื่องจากอากรขาเข้ายังจัดเก็บในอัตราสูงถึง 80%

ผู้เชี่ยวชาญได้ศึกษากรณีของสหรัฐฯ และวิเคราะห์ว่าสาเหตุสำคัญที่ทำให้รถยนต์ไฮบริดยังไม่ใช้อย่างแพร่หลาย คือ ราคาจำหน่ายแม้รวมส่วนลดที่ได้รับอุดหนุนจากรัฐบาลแล้ว ยังแพงกว่ารถยนต์ธรรมดามากถึง 20% หากต้องการเพิ่มอุปสงค์ต่อรถยนต์ไฮบริดให้เพิ่มขึ้นอย่างก้าวกระโดดแล้ว จะต้องวิจัยและพัฒนาเพื่อลดส่วนต่างของราคาให้เหลือไม่เกิน 10%

เมื่อเริ่มผลิตรถยนต์ Prius ออกวางจำหน่ายในปี 2540 นั้น นักวิเคราะห์กล่าวว่าบริษัทโตโยต้าขาดทุนมากถึงคันละ 3,000 เหรียญสหรัฐฯ ยิ่งขายมากก็ยิ่งขาดทุนมาก แต่ปัจจุบันมียอดขายเพิ่มขึ้น ทำให้ต้นทุนการผลิตลดลง อันเป็นผลจากการประหยัดจากขนาด (Economies of Scale)

แม้ปัจจุบันบริษัทโตโยต้ากล่าวว่ามีกำไรจากการจำหน่ายรถยนต์ไฮบริด แต่ผู้เชี่ยวชาญยังไม่ค่อยเชื่อถือข้อมูลของบริษัทเท่าใดนัก โดยเห็นว่าหากนำต้นทุนการวิจัยและพัฒนาจำนวนมากเข้ามารวมคำนวณต้นทุนการผลิตแล้ว อย่างดีที่สุดก็แค่เท่าทุนเท่านั้น คงอีกหลายปีกว่าจะมีกำไร

อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าจะมีกำไรหรือขาดทุน สำหรับบริษัทโตโยต้าแล้ว ถือเป็นเรื่องเล็กน้อย เนื่องจากปัจจุบันขณะที่บริษัทรถยนต์อื่นๆ มีกำไรลดน้อยลงมาก หรือบางบริษัทประสบกับการขาดทุน แต่สำหรับโตโยต้าแล้ว สถานการณ์กลับตรงกันข้าม ปัจจุบันมีกำไรมากมายมหาศาล มีเงินสดในมือมากถึง 40,000 ล้านเหรียญสหรัฐฯ หรือ 1,200,000 ล้านบาท ยิ่งไปกว่านั้น การจำหน่ายรถยนต์ไฮบริดยังช่วยเสริมสร้างภาพลักษณ์ของบริษัทในด้านอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม นับเป็นผลตอบแทนที่คุ้มเกินคุ้ม

แม้รถยนต์ไฮบริดจะมีข้อดีมากมายทั้งกินน้ำมันน้อยกว่า เงียบกว่า สั่นสะเทือนน้อยกว่า ฯลฯ แต่สำหรับคนเดินถนนแล้ว บางครั้งก็มีอันตรายมากกว่าหากไม่ระมัดระวัง! โดยเฉพาะเมื่อแล่นด้วยความเร็วต่ำโดยใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เท่านั้น เพราะผู้เดินถนนแทบจะไม่ได้ยินเสียงรถยนต์เลย
กำลังโหลดความคิดเห็น