รถพลังงานไฟฟ้า

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
รถยนต์อัจฉริยะขับเคลื่อนพลังงานไฟฟ้าจำนวนมากกำลังชาร์จพลังงานที่สถานีข้างถนน

รถพลังงานไฟฟ้า (อังกฤษ: electric car) คือรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าโดยใช้พลังงานไฟฟ้าซึ่งเก็บอยู่ในแบตเตอรี่หรืออุปกรณ์เก็บพลังงานไฟฟ้าแบบอื่นๆ และด้วยข้อดีของมอเตอร์ไฟฟ้าที่ให้แรงบิดได้ทันทีทำให้รถพลังงานไฟฟ้ามีอัตราเร่งที่เรียบและรวดเร็ว

รถพลังงานไฟฟ้ารุ่นแรก ๆ ปรากฏในคริสต์ทศวรรษ 1880[1] รถพลังงานไฟฟ้าเคยได้รับความนิยมในปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 ถึงต้นคริสต์ศตวรรษ 20 จนกระทั่งความก้าวหน้าเกี่ยวกับเครื่องยนต์สันดาปภายใน และการผลิตยานพาหนะเป็นจำนวนมาก จะทำให้การใช้ยานพาหนะขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าลดน้อยลง วิกฤตพลังงานในคริสต์ทศวรรษ 1970 และ 1980 ทำให้เกิดความสนใจในรถพลังงานไฟฟ้าในช่วงสั้น ๆ ช่วงหนึ่ง แม้ว่า รถยนต์เหล่านั้นจะไม่สามารถแตะขั้นตลาดหลัก แต่สามารถทำได้ในศตวรรษที่ 21 ตั้งแต่ ค.ศ. 2008 การฟื้นฟูการผลิตรถยนต์พลังงานไฟฟ้าได้เกิดขึ้น เนื่องจากแบตเตอรี่และการจัดการพลังงานมีความเจริญก้าวหน้าขึ้นมาก การขึ้นราคาของน้ำมัน และความต้องการลดการปล่อยแก๊สเรือนกระจก[2][3] รัฐบาลในหลายประเทศได้ออกเครดิตภาษี เงินสนับสนุน และสิ่งจูงใจอื่น ๆ เพื่อสนับสนุนการเปิดตัวและประยุกต์ใช้ในตลาดหลักของยานพาหนะพลังงานไฟฟ้ารุ่นใหม่ โดยขึ้นกับขนาดของแบตเตอรี่ และพิสัยของการใช้ไฟฟ้าล้วนของตัวรถยนต์

ข้อดีของรถพลังงานไฟฟ้าที่เหนือกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในรวมถึงการลดการใช้มลพิษทางอากาศ เพราะมันไม่ปล่อยไอเสียมาจากท่อไอเสีย[4] ในหลายกรณี การลดแก๊สเรือนกระจกโดยรวมเป็นจำนวนมากและการปล่อยควัน (ขึ้นกับเชื้อเพลิงที่ใช้ผลิตไฟฟ้า[2][3]) และใช้น้ำมันน้อยลง ซึ่งเป็นสาเหตุให้คำนึงถึงราคาน้ำมันอ่อนตัวและอุปทานหยุดชะงักในหลายประเทศ[2][5][6] แต่การประยุกต์ใช้รถพลังงานไฟฟ้าอย่างแพร่หลายต้องประสบกับอุปสรรคและข้อจำกัดมากมาย เช่น ราคาที่สูงกว่า ขาดโครงสร้างพื้นฐานสำหรับชาร์จพลังงาน (นอกจากการชาร์จตามที่อยู่อาศัย) และความกังวลพิสัย (ความกลัวที่เกิดในคนขับว่าพลังงานไฟฟ้าที่เก็บในแบตเตอรี่จะหมดก่อนจะถึงที่หมาย เนื่องจากพิสัยที่มีจำกัดในรถพลังงานไฟฟ้า) [2][3]

จนถึงเดือนมกราคม ค.ศ. 2014 การผลิตรถโดยสารและรถตู้พลังงานไฟฟ้าที่วิ่งบนทางด่วนได้แบบจำนวนมากในตลาดมีจำกัดอยู่เพียง 25 รุ่น ส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น ประเทศในยุโรปตะวันตก และจีน ยอดขายของรถพลังงานไฟฟ้าในปี ค.ศ. 2012 นำโดยญี่ปุ่นซึ่งมีส่วนแบ่งการตลาดถึง 28% จากยอดขายทั่วโลก ตามด้วยสหรัฐอเมริกาที่ 26% จีน 16% ฝรั่งเศส 11% และนอร์เวย์ 7%[7] รถพลังงานไฟฟ้าที่วิ่งบนทางด่วนได้ที่ขายดีที่สุดในโลกคือนิสสัน ลีฟ ออกจำหน่ายในเดือนธันวาคม ค.ศ. 2010 และขายใน 35 ประเทศ ด้วยยอดขายมากกว่า 130,000 คัน นับจนถึงเดือนสิงหาคม ค.ศ. 2014[8][9]

ประวัติ[แก้]

การคิดค้น เริ่มจากแบตเตอรี่ที่สามารถประจุไฟใหม่ได้ ในรถไฟฟ้า คิดค้นได้หลังปี 1859 ค้นคิดโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Gaston Plante ได้คิดค้นแบตเตอรี่ชนิด ตะกั่ว-กรด

ต่อมาปี 1884 นาย Thomas Parker ได้คิดค้นรถไฟฟ้าครั้งแรกในประเทศอังกฤษ เขาได้ออกแบบ แบตเตอรี่ที่มีความจุไฟฟ้าสูง สำหรับใช้ในรถไฟฟ้าของเขา นอกจากนั้นเขาได้สนใจในการสร้างรถที่มีประสิทธิภาพในการใช้เชื้อเพลิงสูง เพื่อลดควันและมลพิษในกรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษ

นอกจากนี้ในปี 1888 ก็ยังมีผู้คิดค้นชาวเยอรมัน Flocken Elecktrowagen ได้คิดค้นรถไฟฟ้า

รูปรถไฟฟ้าคันแรกที่คิดค้นโดยนาย Thomas Parker ในปี 1884

ในยุครุ่งเรือง รถไฟฟ้าได้รับความนิยมในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ในสมัยนั้นยานพานะที่มีต้นกำลังเป็นไฟฟ้าได้รับความนิยมเร็วกว่าต้นกำลังอื่นๆ ไม่ว่าจะเป็นรถลากและรถรางไฟฟ้ากันมากรวมไปถึงยานพาหนะส่วนตัวด้วย มีผู้ผลิตรถไฟฟ้ารายใหม่เกิดขึ้นมากมาย เพราะรถไฟฟ้าได้รับความนิยมอย่างสูงโดยเฉพาะในแวดวงไฮโซ ขณะที่มีการห้ำหั่นกันในเชิงธุรกิจของผู้ผลิตรถไฟฟ้าอยู่นั้น ที่ประเทศเยอรมนี นาย Karl Benz ได้สร้างรถสามล้อ เครื่องยนต์เบนซินขึ้นมาอย่างเงียบๆในปี ค.ศ. 1885 และเป็นคลื่นใต้น้ำที่กำลังจะออกเดินทางไปกระแทก ให้ รถไฟฟ้าที่กำลังได้รับความ นิยมอยู่ให้หมดไป

เปรียบเทียบกับรถยนตสันดาปภายใน[แก้]

ราคา[แก้]

ราคาของรถพลังงานไฟฟ้ามีราคาสูงกว่ารถที่ใช้เครื่องยนต์สันดาปภายใน ถึงแม้ว่าจะมีแรงจูงใจจากรัฐบาลในหลายประเทศ เหตุผลหลักคือราคาต้นทุนที่สูงของแบตเตอรี่ จากการสำรวจของ Nielsen สำหรับ Financial Times ในปี ค.ศ.2010 พบว่าผู้ซื้อรถชาวอเมริกันจำนวน 65% และผู้ซื้อรถชาวอังกฤษประมาณ 76% ไม่ยินดีที่จะจ่ายเงินจำนวนที่มากกว่าสำหรับรถพลังงานไฟฟ้าเมื่อเทียบกับราคาของรถที่ใช้เครื่องยนต์สันดาปภายใน

บริษัทผลิตรถพลังงานไฟฟ้า Tesla Motors ได้ใช้แบตเตอรี่ขนาด laptop สำหรับรถพลังงานไฟฟ้า ซึ่งมีราคาถูกกว่าประมาณ 3-4 เท่าเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ของผู้ผลิตรายอื่น

อนึ่ง รถยนต์ประหยัดพลังงานประเภท Hybrid Electric Car, Fuel Cell Powered Car, และ Electric Powered Car เสียภาษีในอัตราร้อยละ 10[10]

ค่าใช้จ่าย และการดูแลรักษา[แก้]

รถพลังงานไฟฟ้า Tesla Roadster เปิดตัวในปี 2008 มีระยะการวิ่งต่อการชาร์จไฟหนึ่งครั้งที่ 244 ไมล์ (393 กิโลเมตร) และหยุดการผลิตเมื่อปี 2011

อาจกล่าวได้ว่าค่าใช้จ่ายของการใช้งานรถพลังงานไฟฟ้าคือค่าการดูแลรักษาแบตเตอรี่ รวมไปถึงการเปลี่ยนแบตเตอรี่เมื่อจำเป็น เนื่องจากมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้ในรถพลังงานไฟฟ้านั้นมีราวๆ 5 ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวเปรียบเทียบกับเป็นร้อยชิ้นส่วนของเครื่องยนต์สันดาปภายใน แต่ในทางกลับกันรถพลังงานไฟฟ้าก็ต้องใช้แบตเตอรี่ซึ่งมีราคาแพงและจำเป็นต้องเปลี่ยนเมื่อถึงเวลา แต่หากไม่นับค่าดูแลรักษาแบตเตอรี่แล้วก็ถือได้ว่ารถพลังงานไฟฟ้า (แบบใช้แบตเตอรี่ลิเทียม) มีค่าดูแลรักษาที่ต่ำมาก

การคำนวณค่าใช้จ่ายต่อกิโลเมตรของรถพลังงานไฟฟ้านั้นมีความจำเป็นที่จะต้องรวมส่วนของค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาแบตเตอรี่เข้าไปด้วย ซึ่งทำให้การคำนวณยากและซับซ้อนขึ้นมากเนื่องจากแบตเตอรี่นั้นจะมีความจุน้อยลงเล็กน้อยทุกครั้งที่ได้รับการชาร์จไฟเข้าไปใหม่ และอายุของแบตเตอรี่ก็ขึ้นอยู่กับผู้ใช้ว่าจะรับไม่ได้กับความจุที่น้อยลงของแบตเตอรี่ได้เมื่อไหร่ แต่ถึงอย่างไรแบตเตอรี่ที่หมดอายุแล้วก็ไม่ได้ไร้ค่าเสียทีเดียวเพราะว่ายังสามารถนำมารีไซเคิล หรือนำมาเป็นแบตเตอรี่สำรองได้

ระยะวิ่ง และเวลาในการชาร์จไฟ[แก้]

รถยนต์ที่ใช้น้ำมันแม้น้ำมันหมดก็สามารถหาเติมได้ไม่ยากประกอบกับใช้เวลาเติมไม่มากดังนั้นขนาดของถังน้ำมันและระยะการวิ่งของรถยนต์ต่อน้ำมันหนึ่งถังนั้นไม่ได้มีความสำคัญมากนัก แต่ต่างกับรถพลังงานไฟฟ้าที่เสียเวลาในการชาร์จไฟนานและสถานีชาร์จไฟก็ไม่ทั่วถึงไม่ครอบคลุมอย่างปั๊มน้ำมันดังนั้นกลุ่มเป้าหมายของรถพลังงานไฟฟ้าจะไปจับอยู่ที่คนเมืองที่ขับรถวันต่อวันมากกว่าเพราะว่าสามารถนำรถกลับมาชาร์จไฟที่บ้านได้วันต่อวัน

รถพลังไฟฟ้า Tesla Roadster วิ่งได้ 244 ไมล์ (393 กิโลเมตร) ต่อการชาร์จหนึ่งครั้ง[ต้องการอ้างอิง] มากกว่ารถพลังงานไฟฟ้าส่วนใหญ่ที่มีอยู่ตลาดกว่าครึ่ง และชาร์จให้เต็มหนึ่งครั้งก็ต้องใช้เวลาประมาณ 3.5 ชั่วโมง จากเต้าเสียบ 220 โวลต์​ 70 แอมป์ที่สามารถติดตั้งตามบ้านได้[ต้องการอ้างอิง]

วิธีที่จะ "ทำแบตเตอรี่ให้เต็ม" รวดเร็วกว่าการชาร์จปกติก็คือ การสับเปลี่ยนแบตเตอรี่ วิธีการก็คือเปลี่ยนแบตเตอรี่ที่อยู่ในรถกับแบตเตอรี่ที่ถูกชาร์จให้เต็มไว้ก่อนแล้วที่สถานีสับเปลี่ยนแบตเตอรี่ โดยขั้นตอนดังกล่าวใช้เวลาเพียง 59.1 วินาทีเท่านั้น[ต้องการอ้างอิง] เร็วกว่าปลอดภัยกว่าการเติมน้ำมันจากปั๊มน้ำมันเสียอีก แต่สถานีลักษณะนี้จะต้องมีการลงทุนมหาศาลเนื่องจากต้องมีแบตเตอรี่สำรองไว้จำนวนมาก

อีกวิธีหนึ่งก็คือการติดตั้งระบบชาร์จไฟกระแสตรงแบบเร็วซึ่งอาศัยไฟฟ้าสามเฟส ซึ่งสามารถชาร์จแบตเตอรี่สำหรับการวิ่ง 100 ไมล์ถึง 80% ในเวลาเพียง 30 นาที[ต้องการอ้างอิง] โดยที่ระบบดังกล่าวกำลังจะถูกติดตั้งให้ครอบคลุมทั้งสหรัฐอเมริกาในปี 2013[ต้องการอ้างอิง]

ความปลอดภัย[แก้]

รถไฟฟ้า มิตซูบิชิ ไอมีฟ (i-MiEV) มีระบบตรวจจับการรั่วไหลไฟฟ้าภายในรถเพราะถึงแม้ว่าแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ในการขับเคลื่อนมีกำลังมากถึง 330 โวลต์ ซึ่งหากตรวจพบว่ากระแสไฟฟ้าเกินหรือเกิดการผิดปกติเครื่องจะหยุดทำงาน ต้องเรียกช่างผู้ชำนาญการจากทางบริษัทมาตรวจสอบเท่านั้น ในส่วนของหน้าจอแสดงผลจะมีการประเมิน และคำนวณอัตราเร่งกับกระแสไฟฟ้าที่มีอยู่ซึ่งเป็นตัวช่วยให้เราสามารถวางแผนการเดินทางได้เป็นอย่างดี นอกจากนั้นผู้ผลิตได้ติดตั้งเข็มขัดนิรภัยแบบสามจุด พร้อมติดตั้งระบบเบรกและระบบป้องกันล้อล็อกตาย ABS (Anti-lock braking system) พร้อมติดตั้ง ถุงลมนิรภัย (AirBag) เหมือนรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเป็นพลังงาน โดยสามารถขับลุยน้ำได้ที่ความสูงระดับ 30 เซนติเมตรอย่างปลอดภัย

Chevrolet เคยนำรถ Chevrolet Volt รถยนต์พลังงานไฟฟ้าสุดแรงมาวิ่งทดสอบบนพื้นน้ำที่เตรียมไว้ให้สูงเกือบครึ่งคันรถ ซึ่งผลก็คือ รถสามารถวิ่งได้ตามปกติ แถมยังไม่เกิดการลัดวงจรใด ๆ อีกด้วย

อ้างอิง[แก้]

  1. Roth, Hans (2011-03). Das erste vierrädrige Elektroauto der Welt [The first four-wheeled electric car in the world] (ใน German). pp. 2–3. 
  2. 2.0 2.1 2.2 2.3 Sperling, Daniel; Gordon, Deborah (2009). Two billion cars: driving toward sustainability. Oxford University Press. pp. 22–26. ISBN 978-0-19-537664-7. 
  3. 3.0 3.1 3.2 David B. Sandalow, ed. (2009). Plug-In Electric Vehicles: What Role for Washington? (1st. ed.). The Brookings Institution. pp. 1–6. ISBN 978-0-8157-0305-1. See Introduction
  4. "Electro Automotive: FAQ on Electric Car Efficiency & Pollution". Electroauto.com. สืบค้นเมื่อ 2010-04-18. 
  5. Mitchell, William J.; Borroni-Bird, Christopher; Burns, Lawrence D. (2010). Reinventing the Automobile: Personal Urban Mobility for the 21st Century (1st. ed.). The MIT Press. pp. 85–95. ISBN 978-0-262-01382-6. สืบค้นเมื่อ 2013-07-21.  See Chapter 5: Clean Smart Energy Supply.
  6. R. James Woolsey and Chelsea Sexton (2009). David B. Sandalow, ed. Chapter 1: Geopolitical Implications of Plug-in Vehicles (1st ed.). The Brookings Institution. pp. 11–21. ISBN 978-0-8157-0305-1.  in "Plug-in Electric Vehicles: What Role for Washington?"
  7. International Energy Agency, Clean Energy Ministerial, and Electric Vehicles Initiative (April 2013). "Global EV Outlook 2013 - Understanding the Electric Vehicle Landscape to 2020". International Energy Agency. สืบค้นเมื่อ 2013-04-20.  See pp. 11-12.
  8. Faye Sunderland (2014-08-27). "Nissan LEAF arrives in Puerto Rico for first time". The Green Car Website UK. สืบค้นเมื่อ 2014-08-27. 
  9. Guinness World Records (2012). "Best-selling electric car". Guinness World Records. สืบค้นเมื่อ 2013-01-22. [ลิงก์เสีย] The Leaf surpassed the Mitsubishi i MiEV as the best selling all-electric car in history in 2011.
  10. http://bta.excise.go.th/rate_tax_car.php?rate_id=0002