Smart Mobility Research Center

มาตรการความปลอดภัยในเซลล์แบตเตอรี่

เพื่อให้เข้าใจมาตรการความปลอดภัยในชุดแบตเตอรี่ในยานยนต์ไฟฟ้า ต้องทราบก่อนว่าแบตเตอรี่ในตัวยานยนต์ไฟฟ้า มีการประกอบชุดเป็นสามระดับตามขนาดของหน่วยของแบตเตอรี่ ระดับแรกคือระดับเซลล์แบตเตอรี่ ซึ่งหมายถึงความเป็นหน่วยย่อยที่เล็กที่สุดที่สูตรไฟฟ้าเคมีของแบตเตอรี่รูปแบบหนึ่งๆ จะมีได้ อย่างเช่นแบตเตอรี่ลิเทียม เซลล์เล็กที่สุดก็จะมีขนาดแรงดันราว 3.3 โวลต์ ระดับต่อมาจะเรียกว่าเป็นโมดูล คือเป็นการประกอบเซลล์ขึ้นมาเป็นชุดย่อยที่ทำให้การประกอบชุดแบตเตอรี่เป็นไปได้ง่าย โดยปกติโมดูลจะถูกประกอบเซลล์ไว้ในจำนวนที่ให้แรงดันไม่เกิน 60 โวลต์ จากระดับโมดูล ก็ประกอบขึ้นมาเป็นระดับใหญ่ที่สุดก็คือชุดแบตเตอรี่ ซึ่งหมายถึงการประกอบโมดูลให้ได้จำนวนเพียงพอให้ได้ระยะการขับขี่ที่ต้องการ

มาตรการความปลอดภัยที่พฤติกรรมผู้ใช้รถ

สิ่งที่อยากจะตั้งข้อสังเกตต่อไปก็คือ กลไกต่างๆ ในด้านความปลอดภัยที่ได้เล่ามา ไม่ว่าจะเป็นสูตรเคมีในระดับเซลล์ หรือระบบ BMS หรือระบบตัดแยกไฟฟ้าแรงสูง ล้วนเป็นกลไกทางฮาร์ดแวร์ที่จับต้องได้ ที่อธิบายได้ หรือทำตามได้ แต่ความปลอดภัยที่จะมีได้ยังมาจากพฤติกรรมผู้ใช้รถอีกด้วย ในเรื่องของยานยนต์ไฟฟ้านี้ ปัญหาใหญ่อีกปัญหาหนึ่งก็คือความไม่คุ้นเคยกับการใช้งานนั่นเอง ในการใช้งาน คนที่จะเกี่ยวข้องไม่ได้มีแค่ผู้ขับขี่ ยังเกี่ยวข้องไปถึงผู้โดยสาร คนเดินถนน ช่างซ่อม พนักงานขับรถ หรือ แม้แต่หน่วยกู้ภัย ผู้คนเหล่านี้จะมีประสบการณ์เฉพาะกับยานยนต์ไฟฟ้าที่จะแตกต่างกันไปได้มาก โอกาสจะเกิดอันตรายก็มีลักษณะแตกต่างกันไปได้ด้วย คนเดินถนนอาจไม่คุ้นเคยกับความเงียบกริบของยานยนต์ไฟฟ้าจนไม่ได้ระแวดระวัง การติดตั้งเสียงเตือนเป็นสิ่งสำคัญ หน่วยกู้ภัยที่ต้องรู้ตำแหน่งสวิทช์ตัดวงจรไฟฟ้าแรงสูง ก่อนที่จะเข้าช่วยผู้ที่ติดอยู่ในซากรถให้ได้อย่างปลอดภัย กับความไม่ปลอดภัยในช่วงเปลี่ยนผ่านนี้ บทบาทของภาครัฐมีความสำคัญอย่างยิ่ง ในการใส่ทรัพยากรลงมาเพื่อให้เกิดการเรียนรู้และฝึกฝนให้กับสาธารณะในภาคส่วนต่างๆ ให้มีทักษะในการทำงานหรือใช้งานกับยานยนต์ไฟฟ้า

ตัวอย่างสถานการณ์การนำฐานข้อมูลรถยนต์มาใช้ในการกู้ภัย

(ภาพที่ 2)

จริงหรือ ยานยนต์ไฟฟ้าคือรถของคนเมือง

ปกติเมื่อพูดถึงยานยนต์ไฟฟ้า จะมีภาพลักษณ์ของยานยนต์ไฟฟ้าขนาดรถเก๋งคันงาม ที่ขับขี่ได้อย่างคล่องตัวในเขตเมือง เดินทางอย่างไร้มลพิษ และช่วยอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม ภาพลักษณ์เช่นนี้เป็นสิ่งที่คนทั่วไปนึกถึงกัน ซึ่งแม้แต่บริษัทผู้ผลิตก็คิดไปอย่างนั้นด้วย แต่ตลาดของยานยนต์ไฟฟ้าที่พัฒนามาต่อเนื่อง สิ่งหนึ่งที่ผู้ขายยานยนต์ไฟฟ้าเริ่มสังเกตได้ก็คือ ในหลายที่ ยานยนต์ไฟฟ้าจะขายดีในแถบชานเมือง โดยผู้(ไม่)ซื้อจะบอกถึงปัญหาของการจัดหาที่จอดรถในบ้านที่พร้อมติดตั้งหัวชาร์ทไฟฟ้า เพราะถึงแม้ในเขตเมืองอาจจะมีสถานีชาร์จสาธารณะอยู่บ้าง แต่ก็ไม่ได้เหมือนปั๊มน้ำมันที่เมื่อเห็น ก็เข้าไปได้เลย ต่อคิวไม่นานก็ได้เติมน้ำมันแน่นอน แต่สถานีชาร์จไฟ ความว่างที่จะเข้าชาร์จได้ยังมั่นใจไม่ได้มาก ถึงแม้อาจมีการใช้แอพพลิเคชั่นในมือถือมาช่วย แต่ความไม่มั่นใจก็ยังมีอยู่ได้มาก

และถ้าจะซื้อรถสักคัน ก็ต้องมีการเปรียบเทียบค่าใช้จ่าย คิดง่ายๆ ว่ารถน้ำมันธรรมดา มองได้ว่าในการซื้อรถมา ราคาค่าตัวรถเป็นค่าใช้จ่ายนับหนึ่ง แล้วระหว่างใช้งาน ค่าเชื้อเพลิงเป็นอีกค่าใช้จ่ายนับสอง ในขณะที่สำหรับยานยนต์ไฟฟ้า ด้วยความที่ค่าไฟฟ้ามีราคาถูกมาก แต่ตัวรถมีราคาสูง จึงเทียบได้กับว่าการซื้อรถ เป็นการเหมารวมค่าตัวรถและค่าใช้จ่ายด้านพลังงานมาพร้อมๆ กัน กับราคาแบตเตอรี่ที่ลดลงมาในปัจจุบัน ยานยนต์ไฟฟ้าเริ่มแสดงถึงความคุ้มทุนมากขึ้นทุกที แต่จุดตายคือ ถ้ายานยนต์ไฟฟ้าไม่ได้วิ่งหรือวิ่งน้อย ยานยนต์ไฟฟ้าก็จะไม่คุ้มทุนทันที

และสำหรับมุมมองต่อยานยนต์ไฟฟ้าสำหรับอีกหลายคน

ถ้าไม่ใช่เป็นการซื้อยานยนต์ไฟฟ้าเพื่อเป็นรถคันที่สองในบ้าน แต่เป็นการจัดหารถคันแรกสำหรับชีวิตในเมือง กับต้นทุนที่สูงของการเป็นเจ้าของรถ เมื่อคิดเทียบกับทางเลือกของการเดินทางที่มีพร้อมในเขตเมือง เช่น ระบบราง แท็กซี่ที่วิ่งอยู่ขวักไขว่ หรือแม้แต่การเดินหรือปั่นจักรยานที่ดูจะสะดวกมากขึ้นทุกวันเมื่อเทียบกับการติดอยู่ในรถ การเป็นเจ้าของรถสักคัน จะเป็นรถน้ำมันหรือยานยนต์ไฟฟ้าก็เถอะ ดูจะเป็นทางเลือกที่ไม่ได้ตัดสินใจง่ายเหมือนในอดีต

ดังนั้นเมื่อเทียบกับเหตุผลข้างต้น สำหรับคนที่อยู่ในพื้นที่นอกใจกลางเมืองออกมา พื้นที่โรงรถก็จะมีพอที่จะรองรับการชาร์จไฟฟ้า และการไม่ได้มีระบบขนส่งสาธารณะหนาแน่นเหมือนในเขตเมือง การพึ่งพารถเพื่อการเดินทางก็มีสูงขึ้น จึงไม่แปลกที่ในการเปรียบเทียบตัดสินใจ ยานยนต์ไฟฟ้าจะเป็นทางเลือกที่ถูกใจมากกว่าสำหรับคนที่อยู่แถบชานเมือง

การใช้งานยานยนต์ไฟฟ้าอย่างแพร่หลายในนอร์เวย์

(ภาพที่ 1 รถทุกคันในภาพเป็นยานยนต์ไฟฟ้า)

แต่ก็กับรถคันเดียวกัน ถ้าเป็นการใช้งานในเขตชานเมืองที่มีการจราจรบางเบา ก็จะได้ระยะใกล้เคียงค่าระบุ ซึ่งก็ไม่น้อยเลยทีเดียวสำหรับการสัญจรในแต่ละวัน และก็ไม่ใช่แค่กับระยะขับขี่ต่อวันที่มีให้ไม่น้อย แต่การจัดหาพื้นที่จอดรถเพื่อชาร์จไฟก็ไม่ยากอะไรนอกเขตตัวเมือง จะเป็นสถานีน้ำมันเสียอีก ที่จะอยู่ห่างไกล และหลายๆ ครั้งก็ต้องคอยระวังว่าน้ำมันจะไม่พอเดินทางเข้าไปเติมน้ำมันในเขตเมือง ดังนั้นถ้าไม่ดูเฉพาะความเป็นสีเขียวของยานยนต์ไฟฟ้า แต่ดูถึงการตอบความต้องการของการเดินทางสัญจรในเขตชานเมืองหรือแม้แต่ในชนบท ยานยนต์ไฟฟ้าก็ดูจะน่าสนใจ แล้วยานยนต์ไฟฟ้าจะเป็นคำตอบได้จริงหรือไม่ กรณีศึกษาที่น่าสนใจคือยานยนต์ไฟฟ้าความเร็วต่ำในประเทศจีน

นโยบายระดับชาติได้ถูกกำหนดลงมาโดยรัฐบาลจีนในปี ค.ศ. 2009 เพื่อผลักดันยานพาหนะพลังงานใหม่ หรือ New Energy Vehicle ซึ่งเป็นคำเรียกยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าโดยทั้งหมดหรือบางส่วน นับแต่นั้นมาการพัฒนายานพาหนะทางเลือกใหม่ ก็ได้เกิดขึ้นอย่างขันแข็ง การพัฒนายานยนต์ไฟฟ้าในเซกเมนต์รถเก๋งถือว่าประสบความสำเร็จในระดับหนึ่ง ในขณะที่เซกเมนต์รถบัส ถือว่าผลิตภัณฑ์จากประเทศจีนมีระดับคุณภาพที่อยู่ในระดับแนวหน้าได้แล้ว

แต่มียานยนต์ไฟฟ้าอีกเซกเมนต์หนึ่ง ที่เกิดขึ้นมาก่อนนโยบายนี้ และเติบโตอย่างต่อเนื่องโดยไม่ได้มีนโยบายการผลักดันจากรัฐ ก็คือเซกเมนต์ยานยนต์ไฟฟ้าความเร็วต่ำ เซกเมนต์นี้ประกอบด้วยรถจักรยานไฟฟ้า รถมอเตอร์ไซต์ไฟฟ้าขนาดเล็ก หรือสกูตเตอร์ รถมอเตอร์ไซต์ไฟฟ้าขนาดใหญ่และไปจนถึงรถสามล้อแบบซาเล้งหรือพ่วงข้าง ยานยนต์ไฟฟ้าเซกเมนต์นี้ ได้รับการพัฒนามาตั้งแต่ช่วงปี 1990 โดย ในปี ค.ศ. 2010 ปริมาณการผลิตเฉพาะยานยนต์ไฟฟ้าสองล้อมีสูงถึง 25 ล้านคัน เป็นการเติบโตอย่างก้าวกระโดดจากตัวเลขที่ต่ำกว่าห้าแสนคันในปี ค.ศ. 2000

การใช้งานทั่วไปของยานยนต์ไฟฟ้าความเร็วต่ำ

(ภาพที่ 2)

กรณีศึกษานี้ อยากจะสะท้อนให้เห็นว่า ถึงแม้พอพูดถึงยานยนต์ไฟฟ้า จะมีภาพยานยนต์ไฟฟ้าขนาดรถครอบครัวคันงาม ที่นำเสนอมาให้เป็นทางเลือกของคนใช้รถเก๋งเพื่อช่วยอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม แต่คิดในมุมหนึ่ง อันนั้นเป็นภาพของประเทศที่พัฒนาแล้ว ที่เมื่อรัฐอุดหนุนราคาต้นแล้ว ยานยนต์ไฟฟ้าตอบโจทย์ที่จะมาทดแทนรถคันที่สองของครอบครัวที่เคยเป็นรถน้ำมัน เช่นในสหรัฐอเมริกา หรือในบางที่ เมื่อรัฐอุดหนุนราคาต้นแล้ว ประชาชนมีความพร้อมในการจ่ายเพื่อเปลี่ยนไปใช้ยานยนต์ไฟฟ้า แม้มีรถคันเดียวในบ้าน ซึ่งในกรณีนี้ ไม่ใช่ว่าเขาจะรวยกว่าเรา แต่กลจักรสำคัญที่ขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงคือกรอบนโยบายชักจูง ชี้นำ ทั้งเพื่อโปรโมทยานยนต์ไฟฟ้า เพื่อจัดสร้างโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จไฟฟ้า เพื่อจูงใจให้บริษัทผู้ผลิตมาตั้งโรงงาน แต่ก็ชัดเจนว่า แม้ในประเทศที่พัฒนาแล้วเหล่านี้ ความต้องการของผู้ซื้อรถไม่ได้เป็นตัวขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงมาใช้ยานยนต์ไฟฟ้า เป็นไปไม่ได้ที่จะเอายานยนต์ไฟฟ้ามาวางตลาดเปล่าๆ แต่เป็นการอุดหนุนในรูปแบบต่างๆ จากภาครัฐ ที่จะออกมาเพื่อหักล้างข้อจำกัดหรือข้อกังขาต่างๆ ให้ผู้ซื้อรถโอบรับเทคโนโลยีใหม่

ปั๊มหลอดที่ภูทับเบิก
(ภาพที่ 3)