มาตรฐานระบบประจุยานยนต์ไฟฟ้า

บทสัมภาษณ์ คุณสมเดช แสงสุรศักดิ์

ผู้เชี่ยวชาญวิจัย ห้องปฏิบัติการพัฒนามาตรฐานและทดสอบ


ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค-สวทช.)

เรียบเรียงโดย เหมสุดา เห็มทิพย์

ปัจจุบันปัญหามลพิษกำลังเป็นปัญหาหลักที่ทำให้เกิดภาวะโลกร้อน ซึ่งส่งผลกระทบมากมายต่อมนุษย์ การใช้พลังงานสะอาดหรือพลังงานทดแทนจึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่หลาย ๆ ประเทศกำลังผลักดันให้มีขึ้น ยานยนต์ไฟฟ้าก็เป็นอีกทางเลือกใหม่ของการลดมลพิษทางอากาศอย่างคาร์บอนไดออกไซน์ที่เป็นปัญหาอันดับต้น ๆ ของโลกเช่นกัน

คุณสมเดชกล่าวว่า “ยิ่งปัจจุบันมีการใช้ยานยนต์ไฟฟ้า(EV)เพิ่มมากขึ้นและคาดว่าในอนาคตจะมีใช้อย่างหลากหลาย ดังนั้นต้องมีการเตรียมการเพื่อรองรับในหลายด้าน แต่สิ่งที่ควรมีอันดับแรก คือ มาตรการ กฎระเบียบต่าง ๆ มาตรฐานต่าง ๆ”

อย่างไรก็ตาม การจะใช้ยานยนต์ไฟฟ้าในไทยในอนาคตต้องมองการใช้งานในปัจจุบัน เพราะการเปลี่ยนไปใช้ EV ไม่เหมือนกับการเปลี่ยนไปใช้ NGV หรือ E85 ขณะนั้นมีการเตรียมปั๊ม เตรียมท่อลำเลียง รถยนต์ต้องเตรียมมาซัพพอร์ต ดังนั้น การจะหันมาใช้ยานยนต์ไฟฟ้าต้องเตรียมความพร้อม ปรับตัว และคำนึงถึงองค์ประกอบหลายๆ อย่าง ทั้งกระบวนการผลิต รวมไปถึงการจำกัดซากที่ดีและมีความปลอดภัยด้วย


“นอกจากนี้โรงงานผลิตรถยนต์อาจจะเป็นโรงงานเดิมก็ได้ แต่ที่ผลิตคือต้องผลิตรถยนต์ไฟฟ้า คนที่จะใช้รถยนต์ไฟฟ้าจะต้องปรับตัว คนที่ใช้รถไฟฟ้าต้องชาร์จกับที่บ้าน ต้องติดตั้งตู้ชาร์จกับที่บ้าน กลางคืนชาร์จที่บ้าน กลางวันชาร์จที่ทำงาน หรือ กลางคืนชาร์ตที่บ้านแล้วกลางวันขายไฟคืน เพราะฉะนั้นที่บ้านและที่ทำงานต้องมีตู้ชาร์จ อีกทั้งรถยนต์ไฟฟ้าจะต้องมีระบบสื่อสารเข้ามาสามารถเช็คได้ว่ามีสถานีชาร์จที่ไหนได้ นี่คือสิ่งที่ต้องปรับตัว เมื่อช่างกลกับช่างไฟฟ้าทำงานร่วมกันต้องมีคนและมีเครื่องมือเพิ่ม รวมถึงมีวิธีการกำจัดซากที่ดี เพราะทั่วโลกมีประเด็นปัญหาขยะอิเล็กทรอนิกส์” คุณสมเดชกล่าวเสริม

อ้างอิง

บทสัมภาษณ์ของ คุณสมเดช แสงสุรศักดิ์ จาก https://www.mmthai.com/ยานยนต์ไฟฟ้าในอนาคต

มาตรฐานสากลที่เกี่ยวข้องกับยานยนต์ไฟฟ้า

มาตรฐานสากลที่เกี่ยวข้องกับยานยนต์ไฟฟ้า แบ่งออกเป็น 3 กลุ่มใหญ่ ดังนี้

• มาตรฐาน ISO เป็นมาตรฐานทั่วไปของยานยนต์ไฟฟ้า
• มาตรฐาน IEC เป็นเรื่องทางด้านไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ของยานยนต์ไฟฟ้า
• มาตรฐาน ITU เป็นมาตรฐานด้านการติดต่อสื่อสารของยานยนต์ไฟฟ้า


มาตรฐานสากลอาจเรียกได้ว่าเป็นมาตรฐานที่มีเกณฑ์ต่ำที่สุดที่ยอมรับได้ เพราะทุกประเทศต้องสามารถนำไปใช้ได้ คือ เป็นพื้นฐานเบื้องต้น ทำให้อาจยังไม่เหมาะสมในการนำมาใช้กับประเทศต่าง ๆ ตัวอย่างเช่น มาตรฐานด้านความปลอดภัยทางไฟฟ้า (ไฟฟ้ารั่วไหล ไฟฟ้าช็อต หรือไฟฟ้าดูด) ในบางประเทศที่ใช้ไฟฟ้าแรงดันต่ำกว่า แต่เป็นเขตหนาว ทำให้ต้องปูพรมในบ้าน และใส่รองเท้าตลอดเวลา เกณฑ์ความปลอดภัยทางไฟฟ้าก็ควรจะสูงกว่า

“ขอกล่าวยกตัวอย่างนี้ เพราะเป็นเรื่องที่เราต้องเข้มงวดกว่าของสากล รวมถึง เป็นเรื่องความปลอดภัยโดยตรงครับ” คุณสมเดชอธิบาย

กลับกันประเทศเขตหนาวอากาศแห้งซึ่งมีปัญหาเรื่องไฟฟ้าสถิตมาก มาตรฐานด้านนี้ก็จะเข้มงวดมาก แต่บ้านเราที่เป็นเขตร้อนชื้น ก็ไม่จำเป็นต้องเข้มงวดขนาดนั้น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีมาตรฐานยานยนต์ไฟฟ้าเฉพาะของประเทศไทยขึ้นมา เพื่อให้เหมาะสมกับลักษณะภูมิอากาศและการใช้งาน โดยจะคำนึงถึงเรื่องความปลอดภัยเป็นหลัก และเพื่อจำกัดความหลากหลายของอุปกรณ์ต่าง ๆ ให้ใช้งานร่วมกันได้ ซึ่งจะลดต้นทุนของทุกฝ่ายและทำให้ประชาชนใช้ได้ง่าย

มาตรฐานระบบประจุไฟฟ้าของยานยนต์ไฟฟ้า

ยานยนต์ไฟฟ้า พูดง่าย ๆ ก็คือยานยนต์ที่ใช้พลังงานไฟฟ้าในการขับเคลื่อนแทนการใช้น้ำมัน เมื่อมองในแง่การใช้พลังงานไฟฟ้า ยานยนต์ไฟฟ้าก็คือเครื่องใช้ไฟฟ้าอย่างหนึ่ง การเติมพลังงานไฟฟ้าโดยทั่วไปจะมีอยู่ 3 แบบด้วยกัน

• แบบที่ 1 เป็นการต่อกับแหล่งจ่ายหลังงานไฟฟ้าผ่านสายไฟ ซึ่งเป็นที่คุ้นเคยกันทั่วไปในเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งที่เป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ไม่เคลื่อนที่ เช่น พัดลม และเคลื่อนที่ได้ เช่น โทรศัพท์มือถือ ซึ่งจะขอกล่าวรายละเอียดต่อไปในเรื่องระบบประจุไฟฟ้า
• แบบที่ 2 เป็นแบบสลับแบต หรือถอดเปลี่ยนได้เมื่อแบตเตอร์รี่อันเดิมหมด ซึ่งเป็นที่คุ้นเคยดีสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ได้ (วิทยุ กล้อง โทรศัพท์มือถือ)

• แบบที่ 3 เป็นการชาร์จแบบไร้สาย ซึ่งใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ได้ ตัวอย่างเช่น ในโทรศัพท์เคลื่อนที่ ที่เริ่มใช้มาได้ 3-4 ปีแล้ว และกำลังเป็นที่นิยมในปัจจุบัน

ยานยนต์ไฟฟ้าเปรียบเสมือนเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ได้ แต่ใช้งานมาก การเติมพลังงานแบบสลับแบตเตอรี่ จึงไม่เป็นที่นิยมในยานยนต์ทั่วไป แต่ปัจจุบันเริ่มใช้ในยานยนต์ขนาดเล็ก สำหรับการชาร์จประจุแบบไร้สายนั้นถึงจะสะดวกสบายแต่ยังไม่สามารถให้พลังงานได้มากพอ ยังต้องพัฒนาเทคโนโลยีเพิ่มเติมอีกหลายปีสรุปคือ ยานยนต์ไฟฟ้าในปัจจุบันยังคงต้องอยู่กับระบบประจุไฟฟ้าแบบสายตัวนำ เหมือนกับรถยนต์ที่เติมน้ำมันผ่านหัวจ่ายที่ปั๊มน้ำมัน ดังนั้น ประเด็นสำคัญก็คือ ต้องทำให้ยานยนต์ทุกคันสามารถเติมไฟฟ้าได้จากทุกตู้จ่าย นั่นคือ ต้องกำหนดให้ชัดว่าจะต้องใช้เต้าเสียบอย่างไร ซึ่งเป็นมาตรฐานแรกที่เราเริ่มทำโดยพิจารณาจาก IEC 62196 ปัจจุบันนี้ก็คือ มอก.2749 ซึ่งประกาศไปแล้วว่าประเทศไทยจะใช้เต้าเสียบเต้ารับในการชาร์จประจุไฟฟ้าให้กับยานยนต์เป็นไฟฟ้าแบบไหน

มาตรฐานระบบชาร์จ

เมื่อมีการชาร์จก็จะต้องมีมาตรฐานเกี่ยวกับระบบการชาร์จซึ่งในมาตรฐาน IEC 61851 ทางศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์ได้ผลักดันและได้เป็น มอก.61851 นั้นจะแบ่งโหมดการชาร์จออกเป็น 4 โหมดตามพลังงานที่จ่ายได้ และความปลอดภัยในการชาร์จประจุ

โหมดที่ 1

คือการจ่ายพลังงานไฟฟ้าจากบ้าน เข้าตัวรถผ่านสายไฟฟ้าโดยตรง มีกำลังไฟน้อย ซึ่งไม่ปลอดภัยเพราะไม่มีระบบป้องกันไฟรั่ว จึงไม่ผ่านมาตรฐาน มอก. และประกาศห้ามใช้ในประเทศไทย


โหมดที่ 2

จะคล้ายกันกับโหมดที่ 1 แต่จะมีวงจรตัดไฟและเบรกเกอร์ในตัวกันไฟฟ้าลัดวงจร แต่จะไม่แนะนำให้ใช้ประจำ บริษัทยานยนต์ไฟฟ้าควรแถมมากับรถคล้ายกับยางอะไหล่มากกว่าเพราะชาร์จได้ช้า


โหมดที่ 3

จะเป็นตู้ชาร์จสามารถติดตั้งที่บ้านได้ มีสายสัญญาณสื่อสารระหว่างตู้ชาร์จกับรถมีอุปกรณ์ป้องกันไฟรั่วและชุดควบคุมอยู่ในตู้ที่ติดตั้งแต่ตัวแปลงไฟฟ้าจะอยู่ในรถทำให้รถมีราคาแพง

โหมดที่ 4

คือการชาร์จไฟฟ้ากระแสตรงต่างจาก 3 โหมดแรก โดยตู้ชาร์จจะแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรงแล้วต่อเข้ากับแบตเตอรี่ในรถยนต์ มีสายสัญญาณสื่อสารระหว่างตู้กับตัวรถและมีอุปกรณ์ป้องกันไฟรั่ว


คุณสมเดชกล่าวว่า “ปัจจุบันธุรกิจยานยนต์ไฟฟ้าในประเทศไทยยังผลิตเพื่อขายให้คนเฉพาะกลุ่มอยู่ ซึ่งมีราคาแพง แต่อาจพูดได้ว่ายานยนต์ไฟฟ้ากำลังอยู่ในช่วงเปลี่ยนผ่านเทคโนโลยีคล้ายโทรศัพท์มือถือที่จะมีรุ่นหมุนมือและมีเพจเจอร์ก่อนจะกลายมาเป็นสมาร์ตโฟนในปัจจุบัน ยานยนต์ไฟฟ้าก็ยังเหมือนกับเพจเจอร์อยู่ซึ่งยังไม่ได้มีเทคโนโลยีล้ำหน้าสักเท่าไหร่ ถ้ายานยนต์ไฟฟ้าจะเข้ามามีบทบาทในประเทศแบบเต็มตัวได้ก็ต้องอาศัยปัจจัยหลายอย่าง อย่างแรกรัฐบาลต้องสนับสนุน กระทรวงพลังงานต้องดูแลจัดการเรื่องแบตเตอร์รี่ได้ว่าถ้าแบตรถเสื่อมแล้วจะเอาแบตไปทำอะไรต่อหรือแม้กระทั่งการไฟฟ้าก็จะต้องเข้ามาดูเรื่องหม้อแปลงในบ้านเพราะจะต้องชาร์จไฟที่บ้านเป็นหลัก ด้วยความที่ยานยนต์ไฟฟ้าจะกินไฟค่อนข้างเยอะ ดังนั้นบ้านหนึ่งหลังอาจต้องมีหม้อแปลงสองหม้อแยกกันกับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านและเก็บค่าไฟแยกกันต่างหาก”

ปัจจุบันเริ่มมีบริษัทเตรียมนำ ‘รถบัสไฟฟ้า’ เข้ามาทำการตลาดในไทยแล้ว ส่วนผลตอบรับจะเป็นอย่างไรนั้นก็ควรต้องจับตามองกันต่อไป