โชว์ต้นแบบรถบัสไฟฟ้าที่ใช้แบตเตอรี่ลิเธี่ยมไอออนในไทย

สถานการณ์การใช้พลังงานจากธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงในภาคขนส่งโลจิสติกส์ที่นับวันจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะการขนส่งทางบก ซึ่งรถยนต์จะใช้พลังงานมากที่สุด สิ่งที่ได้รับผลกระทบโดยตรงคือ สิ่งแวดล้อม ดังจะเห็นได้จากปัญหามลพิษในอากาศ

0
1428

     สถานการณ์การใช้พลังงานจากธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงในภาคขนส่งโลจิสติกส์ที่นับวันจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะการขนส่งทางบก ซึ่งรถยนต์จะใช้พลังงานมากที่สุด สิ่งที่ได้รับผลกระทบโดยตรงคือ สิ่งแวดล้อม ดังจะเห็นได้จากปัญหามลพิษในอากาศ

จากสภาพปัญหาดังกล่าวสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) โดยโครงการพัฒนานักวิจัยและงานวิจัยเพื่ออุตสาหกรรม (พวอ.) และกองทุนวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคจึงให้การสนับสนุนทุนวิจัยแก่ รศ.ดร.ธนัดชัย กุลวรวานิชพงษ์ และนายสุชาติ พันธุ์ไพศาล สำนักวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี เพื่อศึกษา “โครงการพัฒนาต้นแบบรถโดยสารไฟฟ้าที่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับประเทศไทย” และได้รับความร่วมมือการประกอบรถโดยสารไร้มลพิษจากบริษัทอู่เชิดชัยอุตสาหกกรรม จำกัด

รถโดยสารไร้มลพิษคันนี้ใช้เทคโนโลยีการจ่ายไฟจากแบตเตอรี่ลิเธี่ยมไอออนให้กับอินเวอร์เตอร์เพื่อขับเคลื่อนฮับมอเตอร์ซึ่งติดตั้งที่ล้อหลังของรถโดยสารทั้งสองข้างโดยตรง ทำให้ระบบขับเคลื่อนรถไฟฟ้าคันนี้มีประสิทธิภาพสูงกว่ารถโดยสารไฟฟ้าทั่วไป ทั้งยังสามารถรองรับเทคโนโลยีการสับเปลี่ยนแบตเตอรี่ในอนาคต ระบบควบคุมการขับเคลื่อน (VCU) ถูกพัฒนาโดยนักวิจัย เป็นรถโดยสารขนาด 43 ที่นั่ง เลือกใช้มอเตอร์แบบลากจูงชนิดอะซิงโครนัสอินดักชันมอเตอร์จำนวนสองตัว ติดตั้งอยู่ที่เพลาล้อด้านหลังของรถโดยสารไฟฟ้าขนาดพิกัดกำลังวัตต์ไฟฟ้า 2×60 กิโลวัตต์ และกำลังไฟฟ้าค่ายอด 2×120 กิโลวัตต์ กันน้ำตามมาตรฐาน IP69K ความเร็วขับเคลื่อนสูงสุด 100 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

รถดังกล่าวใช้ชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นแหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าให้กับระบบขับเคลื่อนซึ่งมีน้ำหนักเบากว่าและมีขนาดเล็กกว่าแบบแบตเตอรี่ชนิดตะกั่วกรด มีขนาดความจุของแบตเตอรี่ 196 กิโลวัตต์ชั่วโมง แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงขนาด 650 โวลต์ ระยะทางที่สามารถวิ่งได้ต่อการชาร์จหนึ่งครั้งเท่ากับ 180 กิโลเมตร และเป็นรถคันแรกของประเทศไทยแบบพื้นต่ำ รองรับเพื่อคนพิการให้ได้ใช้งาน มีระบบอินเตอร์เน็ตไวไฟ สามารถเชื่อมต่ออินเตอร์เน็ตตลอดการเดินทาง มีระบบจีพีเอสติดตามที่ผู้โดยสารสามารถตรวจสอบการเดินทางของรถโดยสารไฟฟ้าไร้มลพิษคันนี้ได้โดยรับข้อมูลผ่านแอพพลิเคชั่น ระบบไฟฟ้าแสงสว่างและหน้าจอแสดงผลการทำงานใช้เทคโนโลยีแอลอีดีทั้งหมด นับเป็นรถโดยสารคันแรกที่นำมาใช้บริการบนสภาพถนนจริงให้พนักงานการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค สำหรับนำร่องการพัฒนาเทคโนโลยีระบบการขนส่งด้วยระบบรถไฟฟ้า และศึกษาความเหมาะสมในการนำมาใช้กับระบบขนส่งมวลชนสำหรับประเทศไทยในอนาคต โดยได้วิเคราะห์เชิงเปรียบเทียบระบบขนส่งที่ใช้รถโดยสารที่ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงจากการทดสอบวิ่งบนถนนจริงที่ใช้ทั่วไป

คณะวิจัยมีแนวคิดการออกแบบให้สามารถวิ่งจากกรุงเทพฯ–นครราชสีมา ระยะทางประมาณ 180 กิโลเมตร สร้างสถานีชาร์จหรือสับเปลี่ยนแบตเตอรี่ระหว่างทางที่อำเภอมวกเหล็ก จังหวัดสระบุรี หรืออำเภอปากช่อง จังหวัดนครราชสีมา เพื่อให้การเดินทางถึงที่หมายได้รวดเร็วและไกลขึ้น การคัดเลือกใช้เทคโนโลยีสำหรับรถโดยสารไฟฟ้าต้นแบบนี้ใช้ระบบขับเคลื่อนออกแบบตามมาตรฐานยุโรปให้ได้ประสิทธิภาพและความปลอดภัยสูงสุด แบตเตอรี่ลิเที่ยมมีอายุการใช้งานประมาณ 10 ปี หลังจากนั้นผู้ผลิตแบตเตอรี่มีแนวคิดที่จะซื้อกลับเพื่อนำกลับไปใช้อย่างอื่นต่อได้

ผลการทดสอบรถโดยสารไฟฟ้าต้นแบบเปรียบเทียบกับรถโดยสารพลังงานเชื้อเพลิงขนาดใกล้เคียงกันด้วยความเร็วเฉลี่ย 60-70 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในเส้นทางเดียวกันทั้งนอกเมือง และในเมืองแบบมีผู้โดยสารจำนวนเท่ากัน พบว่าอัตราการสิ้นเปลืองพลังงานไฟฟ้าและเชื้อเพลิงเท่ากับ 0.68-1.09 กิโลวัตต์ต่อกิโลเมตร และ 0.36-0.40 ลิตรต่อกิโลเมตร คิดเป็นจำนวนเงิน 3.05-4.93 บาทต่อกิโลเมตร และ 8.75-9.84 บาทต่อกิโลเมตร ตามลำดับ คิดเป็นค่าใช้จ่าย 2.74-4.93 บาทต่อกิโลเมตร และผลการทดสอบเปรียบเทียบรถโดยสารเชื้อเพลิงในสภาวะแวดล้อมเดียวกัน พบว่ารถโดยสารไฟฟ้าประหยัดพลังงานและค่าใช้จ่าย 2-3 เท่า

จากผลงานการวิจัยรถโดยสารไฟฟ้าไร้มลพิษต้นแบบคันนี้ ถือว่าประเทศไทยสามารถสร้างรถโดยสารไฟฟ้าไร้มลพิษคันแรกเป็นผลสำเร็จได้ในกลุ่มประเทศเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ โดยจะเห็นได้ว่าประเทศไทยสามารถสร้างและประกอบรถโดยสารไฟฟ้าไร้มลพิษขึ้นใช้เองได้ สามารถลดการสั่งซื้อและนำเข้าจากต่างประเทศได้คันละไม่ต่ำกว่า 5 ล้านบาทต่อคัน แต่เป็นที่น่าเสียดายที่ยังขาดการสนับสนุนจากภาครัฐในการส่งเสริมพัฒนาสร้างรถโดยสารไฟฟ้าไร้มลพิษนี้ให้เกิดขึ้นภายในประเทศ ซึ่งจะส่งผลให้ประเทศไทยมีเทคโนโลยีการสร้างรถโดยสารไฟฟ้าไร้มลพิษเป็นของตนเองและส่งออก อย่างไรก็ตามจากงานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่ารถโดยสารไฟฟ้าต้นแบบนี้สามารถนำมาสร้างประยุกต์ใช้งานได้จริงสำหรับประเทศไทย