รถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง ข้อดี ข้อเสีย

รถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง ข้อดี ข้อเสีย

รถยนต์ไฟฟ้าเริ่มเข้ามามีบทบาทสำคัญในยุคปัจจุบัน ทดแทนรถยนต์ที่ขับเคลื่อนโดยใช้แหล่งพลังงานจากการเผาไหม้น้ำมันเชื้อเพลิงที่ก่อให้เกิดมลพิษต่าง ๆ ที่ส่งผลต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม อีกทั้งน้ำมันดิบเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลที่นับวันจะหมดไปเรื่อย ๆ

รถยนต์ไฟฟ้าจะขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าโดยใช้ไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานที่อาจเป็นแบตเตอรี่หรือแหล่งพลังงานอื่นโดยไม่มีการเผาไหม้เชื้อเพลิง ไม่ปล่อยคาร์บอนมอนอกไซด์ ไม่เกิดฝุ่นและเสียงรบกวน ถือว่าเป็นมิตรกับมนุษย์และสิ่งแวดล้อมเพื่อก้าวเข้าสู่สังคมคาร์บอนต่ำ (low carbon society)

อย่างไรก็ตาม รถยนต์ไฟฟ้าปัจจุบันยังมีทั้งแบบอาศัยเครื่องยนต์เผาไหม้ภายในมาใช้ร่วมกับมอเตอร์ไฟฟ้าทั้งในส่วนการขับเคลื่อนและผลิตพลังงานไฟฟ้าเก็บสะสมในแบตเตอรี่ หรือเป็นแบบที่ใช้เชื้อเพลิงอื่นอย่างแก๊สไฮโดรเจนมาผลิตพลังงานไฟฟ้าโดยใช้เทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงด้วยดังนั้น จึงแบ่งรถยนต์ไฟฟ้าออกเป็น 4 ประเภท ได้แก่

1) รถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่ (Battery Electric Vehicle: BEV) เป็นรถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้พลังงานไฟฟ้า 100% จากแบตเตอรี่ในการขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้า โดยต้องเสียบปลั๊กเพื่อชาร์จไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานภายนอก และไม่มีเครื่องยนต์ที่ต้องเผาไหม้เชื้อเพลิงจึงไม่มีการปล่อยไอเสียออกมา

2) รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริด (Hybrid Electric Vehicle: HEV) เป็นรถยนต์ไฟฟ้าแบบผสมประกอบไปด้วยเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงในการขับเคลื่อนเป็นหลัก ร่วมกับมอเตอร์ไฟฟ้าพร้อมแบตเตอรี่ ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงต่ำกว่ารถยนต์ทั่วไป ไม่มีช่องเสียบปลั๊กเพื่อชาร์จไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานภายนอก

3) รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดปลั๊กอิน (Plug-in Hybrid Electric Vehicle: PHEV) เป็นรถยนต์ไฟฟ้าที่พัฒนามาจากแบบไฮบริด แต่มีช่องเสียบปลั๊กเพื่อชาร์จไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานภายนอกได้สามารถวิ่งได้ระยะทางที่ไกลกว่าแบบไฮบริด

4) รถยนต์ไฟฟ้าแบบเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell Electric Vehicle: FCEV) เป็นรถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้พลังงานไฟฟ้าจากการติดตั้งเซลล์เชื้อเพลิง (fuel cell) ที่สามารถผลิตไฟฟ้าได้โดยตรงจากการใช้แก๊สไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงในการขับเคลื่อน

อ้างอิง

https://bit.ly/3yQht2v
https://bit.ly/3zRHMqj
https://bit.ly/2WTfEF

Source

เนื่องจากคนส่วนมากเลิกใช้พลังงานที่มาจากถ่านหิน (Fossil Fuels) ในการผลิตพลังงาน และหันมาใช้พลังงานทดแทน (Renewable Energy) ในการผลิตพลังงานไฟฟ้า ทำให้รถยนต์ไฟฟ้า หรือ Electric Vehicle (EV) ได้รับความสนใจอย่างมาก

ต่างจากรถยนต์สันดาปภายใน หรือ Internal Combustion Engine (ICE) ปัจจุบัน EV จะมี 2 ชนิดใหญ่ๆที่นิยมใช้ คือ Battery EV (BEV) และ Fuel Cell EV (FCEV) โดยที่ทั้ง 2 แบบนี้ใช้ไฟฟ้าในการขับเคลื่อน

ในขณะที่ทั่วโลกให้ความสนใจไปที่ Battery EV ซึ่งใช้ Battery เป็นตัวเก็บพลังงาน มีอยู่ประเทศเดียว นั่นคือ ญี่ปุ่นที่มุ่งเน้นไปที่ Fuel Cell EV โดยที่ถึงขนาดตั้งเป้าหมายว่า จะมี FCEV 40,000 คันในปี 2021 และ 800,000 คันในปี 2030

เนื่องจาก FCEV ใช้ Hydrogen เป็น Fuel Cell ในการทำปฏิกิริยาทางเคมี เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ที่บรรจุอยู่ในถังอัดความดันสูง ทำให้สามารถเก็บพลังงานได้มากกว่ารถ BEV ได้ถึง 250 เท่า (40,000 Wh/kg)

ถ้า FCEV มันดีขนาดนี้ แล้วทำไมคนส่วนมากถึงไปสนใจ BEV กันละ? ในบทความนี้ ผมจะมาแนะนำรถยนต์เซลล์เชื้อเพลิง FCEV ในด้านของข้อดีและข้อเสียเมื่อเทียบกับรถยนต์ไฟฟ้า BEV กันครับ

Source

ขอเริ่มจากนิยามของ FCEV ก่อนครับ คือ รถยนต์ที่ใช้ Hydrogen ที่อัดในถังความดันสูงและ Oxygen ที่ดูดมาจากสิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติ มาเป็นเชื้อเพลิงในการทำปฏิกิริยาทางเคมี (Chemical Reaction) เพื่อที่จะผลิตกระแสไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้าที่ถูกผลิตขึ้นมาจะถูกนำไปใช้ในการขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้า จึงทำให้ล้อหมุน และรถเกิดการเคลื่อนที่ พลังงานที่เกินมาจากการทำปฏิกิริยา (Excess Energy) จะถูกนำไปเก็บไว้ในแบตเตอรี่หรือ Supercapacitor เพื่อที่จะเอากลับมาใช้

ข้อดี

  • FCEV เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องจากไม่มีการปล่อย CO2 ออกมาจากท่อ แต่จะมีแค่น้ำเท่านั้นที่ออกมาจากท่อ ที่เป็น Byproduct ของการทำปฏิกิริยา
  • FCEV ใช้เวลาในการเติมเชื้อเพลิงสั้น เทียบเท่ากับการตามน้ำมันในรถ ICE
  • FCEV สามารถเก็บพลังงานได้มากกว่า BEV มาก (250 เท่า)
  • FCEV น้ำหนักเบากว่า ทำให้ประหยัดพลังงานมากกว่า
  • FCEV ไม่มีปัญหาการ Recycle เหมือนแบตเตอรี่ที่เสื่อมสภาพ

ข้อเสีย

  • สถานีเชื้อเพลิงไฮโดรเจน (Hydrogen Fuel Station) ยังมีน้อยมาก เหมือนที่รถ BEV มี Charging Station ที่น้อยเมื่อหลายปีก่อน
  • เชื้อเพลิงมีราคาแพงกว่ารถยนต์ BEV ถึง 8 เท่า
  • มีข่าวลือเกี่ยวกับความไม่ปลอดภัยของถัง Hydrogen ทำให้ผู้ใช้ไม่กล้าที่จะซื้อใช้ ซึ่งทาง Toyota ก็ได้เอาปืนมายิงถังเก็บ Hydrogen ให้ดูว่า ระบบนี้ปลอดภัยกว่าระบบน้ำมันที่ใช้ในรถ ICE เสียอีก
  • การผลิตเชื้อเพลิง Hydrogen เพื่อใช้ในรถ FCEV ต้องใช้พลังงานมากกว่า การผลิตแบตเตอรี่ (17%) ทำให้สิ้นเปลืองทรัพยากร
  • ต้องใช้พลังงานเพิ่ม (13%) เนื่องจากการขนส่งและการกักเก็บ Hydrogen ในถัง ซึ่งต่างจากไฟฟ้าที่มีระบบ Infrastructure (ประมาณ 6% Loss ในสายไฟ) ของการไฟฟ้าอยู่แล้ว
  • FCEV มีประสิทธิภาพ ในการขับเคลื่อนต่ำกว่า BEV
Source

ตราบใดที่ราคาของเชื้อเพลิง (ที่มาจากราคาการผลิต การขนส่ง การก่อสร้างสถานีผลิต ของ Hydrogen) มีแนวโน้มที่จะลดลง อันเนื่องมาจาก มีการผลิต Hydrogen ทีละมากๆ และ Hydrogen Fuel Station อยู่ไม่ไกลจากแหล่งผลิต ทำให้ราคาของเชื้อเพลิงต่ำลงในที่สุด

พอถึงวันนั้น FCEV จะประหยัดเชื้อเพลิงกว่า (น้ำหนักเบา) ปลอดภัยกว่า ใช้เวลาในการเติมแก๊สน้อยกว่า และไปได้ไกลกว่า รถยนต์ BEV แต่ปัญหาของ FCEV ที่ต้องก้าวข้ามจริงๆก็คือ เรื่องของ ประสิทธิภาพที่นับจากการผลิตถึงการทำให้ล้อหมุน เพื่อที่จะใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่าที่สุด

สุดท้ายนี้ผมอยากจะทิ้งท้ายด้วย รถยนต์อีกหนึ่งรูปแบบ โดยมีคน ชื่อ Rajashekara ได้ทำการนำ FCEV และ Plug-In EV มารวมเข้าด้วยกัน เรียกว่า Plug-In Fuel Cell Vehicle (PFCV) ที่เอาข้อดีของ BEV และ FCEV มาผสมเข้าด้วยกัน ซึ่งเขาได้อ้างว่ารถยนต์ PFCV จะเป็นรถยนต์แห่งอนาคตอีกด้วยครับ

ถ้าชอบโพสนี้ และอยากได้อัพเดทข้อมูลเกี่ยวกับเทคโนโลยีของ EV ในอนาคต ก็สามารถกด Follow ได้เลยนะครับบ :)

รถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงมีข้อดีอย่างไร

ยานยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell Electric Vehicle, FCEVs) เป็นยานยนต์ไฟฟ้าที่มีเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel cell) ที่สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรง รถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงมีข้อดีหลายๆ ประการ ข้อดีที่สำคัญที่สุดคือ ประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงมีค่าสูงถึง 60% และความจุพลังงานจำเพาะที่สูงกว่าแบตเตอรี่ที่มีอยู่ใน ...

ข้อเสียของรถเซลล์เชื้อเพลิงคือข้อใด

ข้อเสีย - การผลิตไฮโดรเจนสูญเสียประสิทธิภาพไปประมาณ 40% แล้วยังต้องมาอัดใส่ถัง และเปลี่ยนเป็นไฟฟ้า ทำให้ประสิทธิภาพสุทธิของรถเซลล์เชื้อเพลิงเหลือเพียง 30-40% - ต้องมีโครงสร้างพื้นฐานของปั๊มจ่ายไฮโดรเจน - ถังไฮโดรเจนมีความดันสูงมาก อาจเกิดปัญหาด้านความปลอดภัย

รถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์ไฟฟ้ามีข้อดีและข้อเสียอย่างไร

ข้อดีข้อเสียของรถยนต์ไฟฟ้า คุ้มหรือไม่ก่อนตัดสินใจซื้อ.
1. ประหยัดค่าเชื้อเพลิง ... .
2. เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ... .
3. เครื่องยนต์ทำงานเงียบ ... .
4. ได้รับการสนับสนุนจากภาครัฐ ... .
5. ผลิตไฟฟ้าได้ไม่มีวันหมด ... .
1. ข้อจำกัดเรื่องระยะทาง ... .
2. ใช้เวลาชาร์จนาน ... .
3. สถานีชาร์จมีน้อย.

ข้อใดเป็นข้อเสียของรถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่

ข้อเสียรถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี 1. ราคาสูง เนื่องจากกระบวนการผลิตยังต้องใช้เทคโนโลยีที่มีราคาสูง 2. ระยะทางการขับขี่ อาจต้องมีการวางแผนการชาร์จระหว่างทาง สำหรับการขับขี่ระยะไกล 3. สถานีอัดประจุยังไม่ครอบคลุม หากมีการเดินทางไกล ควรวางแผนหาตำแหน่งที่ตั้งของสถานีอัดประจุ