หากใครที่ติดตามวงการรถยนต์ไฟฟ้าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา คงจะได้ยินคำว่า “เทคโนโลยี 800 โวลต์” กันมากขึ้น ซึ่งถูกนับว่าเป็นหนึ่งในจุดขายสำคัญของรถ EV ยุคใหม่ ที่อยู่ในระดับราคาปานกลางไปจนถึงราคาสูง จนหลาย ๆ ท่าน อาจเกิดข้อสงสัยว่าแท้จริงแล้วมันคืออะไร? และมีความสำคัญกับการซื้อ EV มากน้อยเพียงใด?
ในบางท่านอาจเข้าใจว่า “เทคโนโลยี 800 โวลต์” คือเทคโนโลยีที่ทำให้รถแรงขึ้น วิ่งได้ไกลขึ้น หรือเป็นเพียงตัวเลขที่ใช้ในการโฆษณาเท่านั้น แต่ในความเป็นจริงแล้ว “เทคโนโลยี 800 โวลต์” คือแนวคิดทางวิศวกรรมที่ช่วยแก้ปัญหาสำคัญที่สุดของรถยนต์ไฟฟ้า นั่นคือ “การจัดการพลังงานและความร้อน” สำหรับ EV นั่นเอง
ที่มาของเรื่องทั้งหมด
ก่อนจะนำไปสู่ผลลัพธ์ว่าอะไรคือ “เทคโนโลยี 800 โวลต์” #ทีมขับซ่า ขอย้อนความหลังไปสู่วิชาฟิสิกส์สมัยมัธยมปลายกันก่อนสักเล็กน้อย โดยเริ่มจาก “สมการกำลังไฟฟ้า” ดังนี้
P = VI
โดยที่
- P คือ กำลังไฟฟ้า (Power) มีหน่วยเป็น วัตต์ (W)
- V คือ แรงดันไฟฟ้า (Voltage) มีหน่วยเป็น โวลต์ (V)
- I คือ กระแสไฟฟ้า (Current) มีหน่วยเป็น แอมแปร์ (A)
สมการนี้กำลังบอกเราว่า หากต้องการกำลังไฟฟ้าเท่าเดิม เราสามารถเลือกได้ว่าจะใช้ “แรงดันต่ำ + กระแสสูง” หรือ “แรงดันสูง + กระแสต่ำ”
ตัวอย่างเช่น หากรถต้องการรับกำลังการอัดประจุที่ 240 กิโลวัตต์
- ระบบ 400 โวลต์
สำหรับ EV ที่ใช้ระบบ 400 โวลต์ จะต้องใช้กระแสมากถึง 600 แอมแปร์ (ตัวเลขดังกล่าวเกิดจากการนำ 240,000 วัตต์ นำไปหารกับ 400 โวลต์)
- ระบบ 800 โวลต์
สำหรับ EV ที่ใช้ระบบ 800 โวลต์ จะใช้กระแสเพียง 300 แอมแปร์ (ตัวเลขดังกล่าวเกิดจากการนำ 240,000 วัตต์ นำไปหารกับ 800 โวลต์)
จากตัวเลขดังกล่าวจะเห็นได้ว่า แม้กำลังไฟฟ้าที่ได้รับจะเท่ากัน แต่กระแสไฟฟ้าลดลงไปถึงครึ่งหนึ่ง และนี่คือจุดที่สำคัญของเทคโนโลยี 800 โวลต์ ที่หลากหลายค่ายกำลังมุ่งพัฒนาไปสู่จุดนั้นกันมากขึ้น
ทำไมการลดกระแสจึงสำคัญ?
เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านสายไฟจะเกิด “การสูญเสียพลังงานในรูปของความร้อน” ความร้อนดังกล่าวสามารถคำนวณได้จากสมการ
P(loss) = I^2R
โดยที่
- P(loss) คือ พลังงานที่สูญเสียไปเป็นความร้อน (Power) มีหน่วยเป็น วัตต์ (W)
- I คือ กระแสไฟฟ้า (Current) มีหน่วยเป็น แอมแปร์ (A)
- R คือ ความต้านทานของสายไฟ (Resistance) มีหน่วยเป็น โอห์ม (Ω)
สิ่งที่น่าสนใจคือ กระแสไฟฟ้า (I) ถูกยกกำลังสอง นั่นหมายความว่า ความร้อนไม่ได้เพิ่มขึ้นแบบเส้นตรงตามกระแสไฟฟ้าแต่เพิ่มขึ้นเร็วกว่าอย่างมีนัยสำคัญ
#ทีมขับซ่า ทำให้ตารางเห็นภาพอย่างง่าย (เป็นตารางเปรียบเทียบระหว่างกระแสไฟฟ้ากับกระแสเมื่อถูกยกกำลังสอง เพื่อนำไปใช้คำนวณหาพลังงานที่สูญเสีย) ดังนี้
| กระแสไฟฟ้า; I (แอมแปร์) | I^2 |
| 100 | 10,000 |
| 200 | 40,000 |
| 300 | 90,000 |
| 600 | 360,000 |
จากตารางด้านบนจะเห็นว่า กระแสที่เพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า จะเกิดความร้อนเพิ่มขึ้นถึง 4 เท่า ในทางกลับกัน หากลดกระแสไฟฟ้าจาก 600 แอมแปร์ ให้เหลือ 300 แอมแปร์ ค่า I² จะลดลงจาก 360,000 เหลือ 90,000 หรือคิดเป็น “25% จากของเดิม” กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ “การลดกระแสลงครึ่งหนึ่ง สามารถลดความร้อนได้ถึง 75%”
หากหลายท่านอ่านมาถึงจุดนี้แล้ว และเกิดอาการเอียงคอพร้อมมี “?” อยู่บนหัว หรือสงสัยว่า แล้ว “การลดความร้อนลงได้ถึง 75%” นั้น ส่งผลต่อการใช้งานจริงอย่างไร?
#ทีมขับซ่า ขอยกตัวอย่างจากการนำรถยนต์ไฟฟ้า (BEV) ไปอัดประจุแบบ DC Fast Charging ตามสถานีบริการต่าง ๆ จะสังเกตได้ว่า ในช่วงที่รถรับกำลังอัดประจุสูง พัดลมและระบบระบายความร้อนของรถมักทำงานหนักกว่าปกติ เนื่องจากระบบจัดการแบตเตอรี่ (Battery Management System: BMS) ต้องควบคุมอุณหภูมิของแบตเตอรี่ สายไฟ และอุปกรณ์ไฟฟ้ากำลังไม่ให้สูงเกินกว่าค่าที่กำหนด
เมื่อความร้อนสะสมมากขึ้น BMS อาจสั่งลดกระแสในการอัดประจุลงโดยอัตโนมัติ เพื่อลดอุณหภูมิและปกป้องอุปกรณ์ภายในระบบ ส่งผลให้กำลังอัดประจุลดลง และใช้เวลานานขึ้นกว่าที่ควรจะเป็น
นี่คือสาเหตุที่ผู้ใช้งานรถยนต์ไฟฟ้าหลายท่านอาจเคยพบว่า ในช่วงแรกของการอัดประจุ รถสามารถรับกำลังได้สูงมาก แต่เมื่อเวลาผ่านไป กำลังอัดประจุกลับค่อย ๆ ลดลง แม้ว่าสถานีอัดประจุจะยังสามารถจ่ายกำลังได้มากก็ตาม
ในระบบ 800 โวลต์ ความได้เปรียบสำคัญคือ การส่งกำลังไฟฟ้าเท่าเดิมด้วยกระแสที่ต่ำกว่า ทำให้เกิดความร้อนสะสมน้อยกว่า ภาระของระบบระบายความร้อนจึงลดลงตามไปด้วย ส่งผลให้รถสามารถรักษากำลังการอัดประจุในระดับสูงได้ต่อเนื่องมากกว่า และใช้เวลาในการอัดประจุน้อยลงในสถานการณ์การใช้งานจริง
กล่าวอีกนัยหนึ่ง เทคโนโลยี 800 โวลต์ไม่ได้ช่วยเพียงแค่อัดประจุได้เร็วขึ้นเท่านั้น แต่ยังช่วยให้รถสามารถรักษาความเร็วในการอัดประจุไว้ได้อย่างมีประสิทธิภาพตลอดช่วงการอัดประจุอีกด้วย
นี่คือเหตุผลสำคัญอีกประเด็นหนึ่งที่อุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้ากำลังมุ่งหน้าไปสู่ระบบเทคโนโลยี 800 โวลต์ อย่างเต็มตัว
แล้วผู้ใช้งานได้ประโยชน์อะไร?
เมื่อกระแสไฟฟ้าลดลงสิ่งที่เกิดตามมาก็จะมีคำว่า “ลง” ปิดท้ายในแง่มุมต่าง ๆ อาทิ
- สายไฟมีความร้อนน้อยลง
- ขั้วต่อมีความร้อนน้อยลง
- อินเวอร์เตอร์มีความร้อนน้อยลง
- ระบบระบายความร้อนทำงานเบาลง
- การสูญเสียพลังงานลดลง
ผลลัพธ์ที่ผู้ใช้สัมผัสได้ชัดที่สุดคือ “การอัดประจุที่เร็วขึ้น” เนื่องจากระบบสามารถรองรับกำลังอัดประจุสูงได้โดยไม่เกิดความร้อนมากเกินไป จึงไม่แปลกที่ EV หลายรุ่นที่ใช้สถาปัตยกรรม 800 โวลต์ สามารถอัดประจุ (Charging) จาก 10–80% ได้ภายในเวลาประมาณ 15–20 นาที นอกจากนี้ยังช่วยลดน้ำหนักของตัวรถได้อีกทางหนึ่ง เพราะสามารถใช้สายไฟที่มีขนาดเล็กลงเมื่อเทียบกับระบบที่ต้องรับกระแสสูง
สรุปให้เข้าใจโดยง่ายจากบรรทัดนี้คือ “เทคโนโลยี 800 โวลต์” ไม่ได้ทำให้รถแรงขึ้นโดยตรง แต่ทำให้รถส่งพลังงานเท่าเดิมด้วยการใช้กระแสที่น้อยลง จึงส่งผลให้เกิดความร้อนและการสูญเสียน้อยลงอย่างเห็นได้ชัดเจน
