Hybrid Fuel Cell Vehicles — รถไฮโดรเจนไฮบริด
ด้วยปัญหาโลกร้อนและมลภาวะในปัจจุบัน ทำให้เทรนด์ของรถยนต์ยนไฟฟ้ากำลังมาแรง ผู้คนส่วนมากหันมาสนใจในรถยนต์ไฟฟ้า หรือ Electric Vehicle (EV) แทนที่รถยนต์สันดาปภายในที่ต้องใช้ น้ำมันปิโตเลียม หรือดีเซล เพราะว่า รถยนต์ EV เป็นพลังงานที่สะอาด และไม่ปล่อยมลพิษ
รถยนต์ไฮโดรเจน หรือ Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV) ก็เหมือนกับรถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่ (BEV) ที่มีระบบไฮบริดเช่นกัน โดยการแบ่งแยกจะมีระดับไฮบริด จะแตกต่างจากรถยนต์ BEV โดย รถยนต์ FCEV แบบไฮบริด จะแบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ ไฮบริดสำหรับพาหนะขนาดเล็ก (Small Vehicle), ไฮบริดสำหรับพาหนะขนาดใหญ่กว่า (Larger Vehicle), และไฮบริดสำหรับการเพิ่มระยะทาง (Range Extender)
ในบทความนี้ผมจะมายกตัวอย่างรถยนต์ไฮโดรเจนแบบไฮบริดในอุตสาหกรรม และพูดถึงคุณลักษณะของแต่ละประเภทกันนะครับ
1. Small Vehicles
รถยนต์ FCEV ไฮบริดชนิดนี้จะเป็นรถยนต์ขนาดเล็ก ที่ใช้เซลล์เชื้อเพลิง หรือ Fuel Cell ควบคู่กับแบตเตอรี่ หรือ Super-Capacitor (SuperCap) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของรถยนต์ให้ดีขึ้น โดย Fuel Cell ที่ใช้จะมีขนาดเล็ก (< 30 kW) ตัวรถยนต์มีน้ำหนักเบา และเน้นประสิทธิภาพที่สูง
ตัวอย่างของ Small Vehicle ของ FCEV Hybrid ดังรูปภาพด้านบน จากบริษัท Microcab จากประเทศอังกฤษ ที่ทำการคิดค้นรถยนต์ไฮโดรเจนขนาดเล็ก 3 ที่นั่ง (1 ที่นั่งคนขับข้างหน้า และ 2 ที่นั่งสำหรับผู้โดยสารอยู่ข้างหลัง) ที่ทำงานควบคู่กับแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน ขนาดของเซลล์เชื้อเพลิง 3 kW (ขนาดเล็ก) สามารถบรรจุไฮโดรเจนได้ 1.8 kg ที่ความดัน 350 bar และสามารถวิ่งได้ระยะทางเกือบ 200 กิโลเมตร ที่ความเร็วสูงสุด 90 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
2. Larger Vehicles
รถยนต์ FCEV ไฮบริดที่มีขนาดใหญ่ขึ้นมา ที่ใช้ Fuel Cell เป็นแหล่งพลังงานหลัก และใช้แบตเตอรี่ หรือ Super-Capacitor (SuperCap) เป็นตัวเสริมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของรถยนต์ให้ดีขึ้น และรองรับการเปลี่ยนแปลงที่รวดเร็วของพลังงานที่ใช้ในการขับเคลื่อนรถยนต์ โดย Fuel Cell ที่ใช้จะมีขนาดใหญ่ (100 kW) และสามารถบรรจุไฮโดรเจนได้มากขึ้น ทำให้สามารถวิ่งได้ระยะทางไกลขึ้น
นอกจากตัวอย่างดังรูปด้านบนของ Honda Clarity ยังมี Toyota Mirai, Hyundai Nexo, BMW i8 Fuel Cell และอีกมากมายที่มีการใช้ไฮบริดประเภท Larger Vehicle โดย Fuel Cell จะเป็นแหล่งพลังงานหลักที่ใช้ขับเคลื่อนรถยนต์ แต่จะมีแบตเตอรี่ หรือ SuperCap ควบคู่มาเพิ่มประสิทธิภาพของรถยนต์ โดยที่แบตเตอรี่ และ SuperCap จะทำงานในช่วงออกตัวที่ความเร็วต่ำ (เนื่องจากประสิทธิภาพของ Fuel Cell ในช่วงนี้ต่ำ) และในช่วงเร่งความเร็ว หรือเบรคแบบ Regenerative Braking
3. Range Extender
รถยนต์ FCEV ไฮบริดแบบสุดท้ายคือ ไฮบริดแบบเพิ่มระยะทาง หรือ Range Extender โดยรถยนต์ไฮบริดประเภทนี้จะมี Fuel Cell ขนาดเล็ก (เล็กกว่าแบบ Small Vehicles) โดยรถยนต์ FCEV ไฮบริดชนิดนี้จะใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เป็นหลักเพื่อใช้ในการขับเคลื่อน ส่วนพลังงานจากไฮโดรเจน Fuel Cell จะใช้เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ ทำให้เพิ่มระยะทางของรถยนต์ได้
ตัวอย่างของรถยนต์ FCEV ไฮบริดชนิด Range Extender จากรูปด้านบนจากบริษัท Symbio Kangoo ที่มีการเพิ่ม Fuel Cell ขนาด 5 kW (ขนาดเล็ก) ที่สามารถบรรจุไฮโดรเจนได้ 1 kg ไปในตัวรถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้แบตเตอรี่ชนิดลิเทียมไอออน หรือ BEV แล้วสามารถเพิ่มระยะทางให้แก่รถยนต์ได้ 100 กิโลเมตร
สรุปคือ รถยนต์ไฮโดรเจน ก็มีระบบไฮบริดเช่นกันกับรถยนต์ไฟฟ้า BEV โดยระดับไฮบริด จะแบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ ไฮบริดสำหรับ Small Vehicle), ไฮบริดสำหรับ Larger Vehicle, และไฮบริดสำหรับ Range Extender ซึ่งแต่ละแบบก็มีการใช้ Fuel Cell ที่ขนาดต่างๆกันครับ
ถ้าชอบโพสนี้ และอยากได้อัพเดทข้อมูลเกี่ยวกับเทคโนโลยีของ EV ในอนาคต ก็สามารถกด Follow ได้เลยนะครับบ :)
