E-Road ถนนแห่งอนาคต ที่ชาร์จไฟ ให้รถยนต์ได้
ยานยนต์ไฟฟ้าเป็นการเปลี่ยนผ่านครั้งสำคัญของอุตสาหกรรมยานยนต์ทั่วโลก
แต่หนึ่งในปัจจัยที่ทำให้บางคนยังลังเล ที่จะเปลี่ยนมาใช้ยานยนต์ไฟฟ้าก็คือ
ความกังวลเรื่องระยะทางขับ ที่แบตเตอรี่อาจหมดระหว่างทาง
หรือที่เรียกว่า “Range Anxiety”
ซึ่งการลบจุดอ่อนนี้ นอกจากการพัฒนาความจุแบตเตอรี่และความเร็วในการชาร์จและการเร่งสร้างสถานีชาร์จแล้ว ก็คือ การชาร์จแบตเตอรี่ขณะขับขี่ยานพาหนะไปบนท้องถนนได้
ซึ่งนวัตกรรมดังกล่าว ถูกเรียกว่า Electric Road หรือ “E-Road”
แล้ว E-Road จะเข้ามาเติมเต็มอุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้าอย่างไร ?
ลงทุนแมนจะเล่าให้ฟัง
แม้ว่ายอดขายรถยนต์ไฟฟ้าทั่วโลกในปี 2020 ที่ผ่านมา จะมีการเติบโตกว่า 40%
แต่ถ้ามาดูในภาพรวมของยอดขายรถยนต์ใหม่ทั่วโลก รถไฟฟ้ายังมีสัดส่วนของยานยนต์ไฟฟ้าเพียง 5%
ในขณะที่ประเทศสหรัฐอเมริกาซึ่งถือเป็นเจ้าแห่งนวัตกรรม กลับมีสัดส่วนยอดขายรถไฟฟ้าเพียง 2% เท่านั้น
ปัจจัยสำคัญที่ทำให้บางคนยังลังเลที่จะเลือกซื้อรถยนต์ไฟฟ้าก็คือ “แบตเตอรี่”
ทั้งเรื่องความจุแบตเตอรี่ที่ยังไม่เพียงพอสำหรับการขับขี่ในระยะทางไกล ทำให้ต้องชาร์จบ่อย
สวนทางกับสถานีชาร์จที่ยังคงมีอยู่น้อย ซึ่งนี่ก็เป็นหนึ่งในนโยบายของประธานาธิบดีโจ ไบเดน
ที่ต้องการสร้างสถานีชาร์จยานยนต์ไฟฟ้า 5 แสนแห่งทั่วประเทศภายในปี 2030
แต่อีกหนึ่งนวัตกรรมที่เข้ามาช่วยแก้ปัญหาเหล่านี้ได้อย่างน่าสนใจไม่แพ้กันก็คือ “E-Road”
โดย E-Road คือนวัตกรรมในการสร้างถนนที่ทำให้ยานยนต์ไฟฟ้าสามารถชาร์จแบตเตอรี่ขณะขับขี่บนท้องถนนไปด้วยได้พร้อม ๆ กัน
แล้วที่ผ่านมา เทคโนโลยีในการสร้าง E-Road เป็นอย่างไร ?
สำหรับเทคโนโลยีการสร้าง E-Road แบบแรก ซึ่งมีมานานที่สุดก็คือ “ระบบรับไฟฟ้าแบบสายส่งเหนือหัว”
วิธีนี้จะเป็นการวางระบบสายไฟโยงอยู่เหนือยานพาหนะขณะขับขี่ไปด้วย ทำให้ยานพาหนะชาร์จแบตเตอรี่ได้โดยตรงจากสายไฟเหล่านั้นเลย
ตัวอย่างของบริษัทที่เลือกพัฒนาเทคโนโลยีนี้ก็คือบริษัทยักษ์ใหญ่ในประเทศเยอรมนีอย่าง Siemens
แต่แม้ว่าระบบรับไฟฟ้าแบบสายส่งเหนือหัวจะมีต้นทุนการวางระบบที่ไม่สูงมากนักและเป็นวิธีที่ส่งกระแสไฟฟ้าได้เร็ว เพราะเชื่อมต่อสายชาร์จไฟโดยตรง
แต่เทคโนโลยีดังกล่าวจะใช้ได้กับรถที่มีความสูง เช่น รถบรรทุกและรถบัสเท่านั้น การลงทุนในระบบนี้จึงมีข้อจำกัดสูงและไม่ค่อยคุ้มค่า
นั่นจึงนำมาสู่การพัฒนานวัตกรรมชาร์จแบตเตอรี่จากพื้นถนนแทน ซึ่งสามารถชาร์จแบตเตอรี่ให้กับยานยนต์ได้ทุกประเภท
เทคโนโลยีชาร์จแบตเตอรี่จากพื้นถนนที่นิยม จะแบ่งได้เป็น 2 แบบ
แบบแรกจะเป็น “ระบบรางนำไฟฟ้า” โดยจะติดตั้งรางไว้ที่ถนนตรงกลางเลนเสมอไปกับผิวถนน
ส่วนที่ใต้ท้องยานยนต์ไฟฟ้า ก็จะติดตั้งแท่งเหล็กที่สามารถพับเก็บได้แบบอัตโนมัติ
เมื่อยานยนต์วิ่งผ่านจุดที่ติดตั้งรางชาร์จไว้ ก็จะต้องปลดแท่งเหล็กนั้นลงมาให้สัมผัสกับรางเพื่อชาร์จไฟ
โดยตัวรางจะปล่อยกระแสไฟฟ้าเฉพาะเมื่อมียานยนต์ขับอยู่เท่านั้น จึงปลอดภัยสำหรับผู้คนที่เดินบนถนน
ตัวอย่างของบริษัทที่พัฒนาเทคโนโลยีนี้ก็เช่น บริษัทขนส่งขนาดใหญ่ของฝรั่งเศสอย่าง Alstom และ eRoadArlanda จากประเทศสวีเดน
Cr.dominoconsulting
แต่เทคโนโลยีชาร์จแบตเตอรี่จากพื้นถนนอีกรูปแบบที่น่าจับตามองและได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบันก็คือ “ระบบชาร์จไฟฟ้าแบบไร้สาย”
ระบบดังกล่าวจะทำให้ยานยนต์สามารถขับผ่านถนนแล้วชาร์จแบตเตอรี่ได้โดยไม่ต้องมีการเชื่อมต่อกับถนนเลย ซึ่งหลายคนน่าจะคุ้นเคย
เพราะเป็นเทคโนโลยีแบบเดียวกับแท่นชาร์จสมาร์ตโฟนไร้สายและมีพื้นฐานมาจากทฤษฎี วิธีการส่งพลังงานแบบไร้สาย ที่ Nikola Tesla ได้เคยเสนอไว้ตั้งแต่ในทศวรรษ 1890s
สำหรับการวางระบบที่ถนนจะต้องลอกผิวยางมะตอยออก แล้วติดตั้งแผ่นขดลวดทองแดงเหนี่ยวนำ หรือที่เรียกว่าคอยล์ ซึ่งมีคุณสมบัติในการสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
โดยแผ่นคอยล์เหล่านี้จะเชื่อมต่อกับสายไฟที่วางระบบไว้ใต้ดินอยู่แล้ว ทำให้ไม่ต้องเดินระบบไฟใหม่
หลังจากติดตั้งเสร็จแล้วก็ลาดยางมะตอยทับ ซึ่งยางมะตอยมีคุณสมบัติป้องกันการเกิดไฟฟ้าลัดวงจรอยู่ในตัว
โดยระบบรางและระบบไร้สาย จะติดตั้งบนถนนเป็นช่วง ๆ เท่านั้น ไม่ได้ทำตลอดถนนทั้งเส้น เลยทำให้ปลอดภัยและไม่รบกวนผู้คนที่เดินบนถนน
ส่วนที่ตัวยานยนต์ไฟฟ้าจะติดตั้งแผ่นรับกระแสไฟฟ้าไว้ที่ใต้ท้องรถ ยานยนต์เหล่านี้จึงสามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ทันทีที่ขับผ่านถนนช่วงที่ติดตั้งแผ่นคอยล์ทองแดงไว้
แม้ว่าระบบชาร์จแบบไร้สายจะมีต้นทุนในการติดตั้งต่อระยะทาง 1 หน่วยที่สูงกว่าระบบรางเกือบเท่าตัว
แต่ระบบชาร์จแบบไร้สายก็มีข้อดีที่ผู้ลงทุนยอมแลกเพราะง่ายต่อการติดตั้งและใช้งานมากกว่าและมีค่าบำรุงรักษาที่ต่ำกว่า ทำให้ในระยะยาวแล้ว คุ้มค่ากับเงินลงทุนมากกว่านั่นเอง
เทคโนโลยีถนนชาร์จไฟฟ้าแบบไร้สายนี้ แม้ว่าจะมีการทดลองกันมานานแล้ว
แต่ประเทศแรกที่เริ่มใช้งานจริงได้ก็คือ ประเทศเกาหลีใต้
จุดเริ่มต้นก็มาจากโครงการนำร่องของสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีขั้นสูงแห่งเกาหลี หรือ KAIST ในปี 2009 ที่ได้วิจัยและทดลองระบบ Online Electric Vehicle หรือ “OLEV” ซึ่งได้ทดลองวางระบบชาร์จไฟฟ้าแบบไร้สายในเลนของรสบัสและให้รถบัสที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าวิ่งรับส่งผู้โดยสารด้วยการชาร์จไฟแบบไร้สาย
Cr.dreamstime
ระบบ OLEV เริ่มใช้งานจริงได้ในปี 2013 โดยเริ่มวิ่งรับส่งผู้โดยสารในเมือง Gumi แต่เพราะว่าในเวลานั้น รถบัสไฟฟ้ายังแทบไม่ได้รับความนิยม จึงยังไม่มีการผลิตรถบัสไฟฟ้าในเกาหลีใต้
ทีมวิศวกรจึงต้องดัดแปลงรถบัสแบบใช้น้ำมันให้กลายเป็นรสบัสไฟฟ้า
ซึ่งมีต้นทุนสูงหลักสิบล้านบาทต่อคัน โครงการนำร่องนี้จึงถูกพักไว้
แต่เมื่อรัฐบาลเกาหลีใต้ตั้งเป้าจะลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจนเหลือศูนย์
โครงการ OLEV จึงถูกนำมาปัดฝุ่นใหม่ และจะเริ่มต้นทดลอง
โครงการนำร่องได้อีกครั้งในเดือนกรกฎาคมนี้ที่เมือง Daejeon เป็นระยะทาง 14 กิโลเมตร
อีกหนึ่งประเทศที่รัฐบาลจริงจังกับการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกก็คือ ประเทศสวีเดน
ที่ต้องการวางระบบถนนชาร์จแบตเตอรี่ไร้สายให้ได้ 2,400 กิโลเมตร ภายในปี 2037
นับตั้งแต่ปี 2013 รัฐบาลได้ริเริ่มโครงการ E-Road ขึ้น และต่อมาก็ได้กลายเป็นประเทศแรกในโลก
ที่สร้างระบบชาร์จไฟฟ้าไร้สายบนถนนที่ให้ยานยนต์ไฟฟ้าทั่วไปวิ่ง แม้จะยังเป็นระยะทางสั้น ๆ
อีกโครงการใหญ่ของรัฐบาลสวีเดนที่เริ่มเมื่อ 2 ปีที่แล้วก็คือ เส้นทางรถบัสไฟฟ้าชาร์จแบตเตอรี่แบบไร้สาย เพื่อรับส่งผู้โดยสารจากสนามบินไปยังเกาะ Gotland เป็นระยะทาง 4 กิโลเมตร
แต่ระบบชาร์จไร้สายที่รัฐบาลสวีเดนเลือกใช้ เป็นเทคโนโลยีจากสตาร์ตอัปของประเทศอิสราเอลที่ชื่อว่า “ElectReon” ที่เริ่มก่อตั้งในปี 2013 และเป็นผู้นำด้านนวัตกรรมถนนชาร์จไฟฟ้าแบบไร้สายอยู่ในปัจจุบัน
หลังจากวางระบบให้กับประเทศสวีเดนแล้ว ElectReon ก็ได้เริ่มทดลองระบบในประเทศอิสราเอลด้วยเช่นกัน โดยเริ่มโฟกัสที่รถบัสไฟฟ้า
ElectReon ได้วางระบบชาร์จไร้สายบนถนนระยะทาง 2 กิโลเมตรในเมือง Tel Aviv ประเทศอิสราเอล ด้วยเทคโนโลยีในปัจจุบัน รถบัสในเมืองสามารถวิ่งได้ทั้งวันโดยใช้เวลาชาร์จแบตเตอรี่รวมทั้งหมด 2 ชั่วโมง
และสิ่งที่ต้องจับตาในการพัฒนาเทคโนโลยีของถนนชาร์จไฟฟ้าแบบไร้สายต่อจากนี้ ก็คือการเพิ่มความเร็วในการชาร์จแบตเตอรี่ด้วยกำลังไฟที่สูงขึ้น
นอกจากประเทศเกาหลีใต้ สวีเดน และอิสราเอลแล้ว ก็ยังมีอีกหลายประเทศที่รัฐบาลเลือกสนับสนุนเทคโนโลยีถนนชาร์จแบตเตอรี่ไร้สายมากกว่าการเพิ่มจำนวนสถานีชาร์จไฟฟ้า โดยเฉพาะประเทศในยุโรปอย่างเช่น เยอรมนี อิตาลี และสหราชอาณาจักร รวมไปถึงหนึ่งในประเทศผู้นำยานยนต์ไฟฟ้าอย่างจีน
จากเรื่องราวของ E-Road ก็คงพอสนับสนุนมุมมองที่ว่านวัตกรรมถนนชาร์จไฟฟ้าแบบไร้สายนี้
ดูจะเป็นทางออกที่สำคัญ
ที่จะช่วยเร่งให้ผู้คนหันมาใช้ยานยนต์ไฟฟ้าได้เร็วมากขึ้นนั่นเอง..
References
- 57
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
