ส่วนประกอบรถยนต์ไฟฟ้า หลายคนอาจมีคำถามว่ารถยนต์ไฟฟ้า (EV) ทำงานอย่างไร และชิ้นส่วนหลักคืออะไร? แตกต่างจากรถยนต์เครื่องยนต์สันดาปที่ทุกคนรู้จักมากแค่ไหน? รวมต้นทุนการผลิตรถยนต์ไฟฟ้า (EV) 1 คัน จะเป็นอย่างไร? ทุกคนรู้ว่ารถยนต์ไฟฟ้า (EV) เก็บพลังงานไฟฟ้าไว้ในแบตเตอรี่ และในการขับเคลื่อนจำเป็นต้องดึงไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ไปยังมอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อส่งกำลังไปยังระบบเพลา แตกต่างจากรถยนต์เครื่องยนต์สันดาป ที่จะใช้เครื่องยนต์และเชื้อเพลิงเป็นเชื้อเพลิงในการจุดระเบิดและให้กำลังในการขับเคลื่อน ส่งผลให้รถยนต์ไฟฟ้าไม่จำเป็นต้องมีเครื่องยนต์และระบบส่งกำลัง มาดูกันว่าส่วนประกอบหลักของรถยนต์ไฟฟ้าประกอบด้วยอะไรบ้าง รถยนต์ไฟฟ้ามีส่วนประกอบและชิ้นส่วนหลายอย่าง น้อยกว่ารถยนต์สันดาปภายใน ส่งผลให้ค่าบำรุงรักษาต่ำกว่ารถยนต์ทั่วไปหลายเท่า ในแง่ของส่วนประกอบหลักของรถยนต์ไฟฟ้านั้นมีความคล้ายคลึงกัน กับรถยนต์ที่หลายคนชอบเล่นในวัยเด็ก ทั้งมอเตอร์ไดร์ฟ แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้เปรียบได้กับแบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูงที่ใช้เป็นแหล่งพลังงาน และตัวรับสัญญาณที่เปรียบเสมือนกล่องควบคุมอิเล็กทรอนิกส์พร้อมกับเพิ่มส่วนประกอบบางส่วนเข้ามาช่วยปรับปรุงระบบการทำงานต่างๆ รองรับการทำงานที่ซับซ้อนมากขึ้น รถยนต์ไฟฟ้า ประกอบด้วยระบบสำคัญ 4 ระบบ ได้แก่ ระบบพลังงานไฟฟ้าแรงสูง ,ระบบขับเคลื่อน ,ระบบควบคุม ,ระบบไฟฟ้าแรงต่ำ โดยแต่ละระบบ จะมีอุปกรณ์สำคัญ
ส่วนประกอบรถยนต์ไฟฟ้า ที่สำคัญ
- Motor
หากเปรียบเป็นเครื่องยนต์สันดาป มอเตอร์ก็คือเครื่องยนต์ของรถยนต์ไฟฟ้า (EV) โดยจะทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้า (electricity) ให้เป็นพลังงานจลน์ (kinetic energy) ซึ่งจุดเด่นของตัวมอเตอร์ คือ เสียงที่เงียบจากการที่มีแรงสั่นสะเทือนที่น้อยกว่าเครื่องยนต์ทั่วไป นอกจากนี้ ระบบส่งกำลังบนเครื่องยนต์ไฟฟ้านั้นยังมีขนาดเล็กกว่าเครื่องยนต์สันดาปเป็นอย่างมาก จึงทำให้รถยนต์มีพื้นที่เยอะขึ้น ลดข้อจำกัดในการออกแบบรถยนต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น ขยายพื้นที่ที่นั่งให้มีระยะมากขึ้น หรือขนาดช่องใส่สัมภาระที่ใหญ่ขึ้นโดยหลักการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า เป็นการทำงานร่วมกันระหว่างสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กในตัวมอเตอร์ และสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสในขดลวดที่ทำให้เกิดแรงดูดและแรงผลักของสนามแม่เหล็กทั้งสอง เกิดเป็นพลังงานจลน์ส่งต่อไปยังส่วนอื่นๆ ของเครื่อง และขับเคลื่อนรถยนต์ไปในที่สุด แต่หากอยู่ในเกียร์ว่าง พลังงานที่ผลิตเป็นพลังงานไฟฟ้าจะถูกนำไปเก็บในแบตเตอรี่ เพื่อรอใช้งานต่อไป ส่วนประกอบรถยนต์ไฟฟ้า - Reducer
Reducer ทำหน้าที่เสมือนเป็นระบบชุดเกียร์ในรถยนต์เครื่องยนต์สันดาป โดยจะทำการส่งผ่านกำลังจากมอเตอร์ไฟฟ้าไปสู่ระบบเพลาขับเคลื่อนให้เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ สาเหตุที่ชื่อว่า Reducer นั้นมาจากรอบการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้านั้นสูงมากกว่ารอบการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในนั่นเอง - Battery
แบตเตอรี่ทำหน้าที่เสมือนเป็นถังน้ำมันในรถยนต์เครื่องยนต์สันดาป โดยขนาดของแบตเตอรี่ก็จะส่งผลโดยตรงกับระยะทางที่รถยนต์ไฟฟ้าจะสามารถวิ่งได้ แต่ถึงอย่างนั้นเราก็ไม่ควรออกแบบขนาดของแบตเตอรี่ให้มีขนาดที่ใหญ่จนเกินไปเพราะจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของตัวรถเนื่องจากขนาดและน้ำหนักของแบตเตอรี่ที่สูง ด้วยเทคโนโลยีของแบตเตอรี่ที่มีการเติบโตอย่างรวดเร็วเราก็อาจได้เห็นรถยนต์ไฟฟ้าที่มีระยะทางวิ่งได้ไกลขึ้นถึง 800 กม. และมีระยะเวลาในการชาร์จที่สั้นลง เช่น แบตเตอรี่แบบ Solid State เป็นต้น นอกจากนี้ในสภาวะอากาศเย็นมากๆ ประสิทธิภาพในด้านความจุและความเร็วในการชาร์จของแบตเตอรี่จะลดลง ทำให้จำเป็นต้องมี “Battery Heating System” เข้ามาช่วยรักษาอุณหภูมิให้แบตเตอรี่สามารถทำงานได้ในช่วงปกติได้ - On-board Charger(OBC)
ทำหน้าที่ในการแปลงไฟฟ้ากระแสสลับจากที่ชาร์จระบบ AC เช่น Home Charger หรือสายชาร์จที่แถมมากับตัวรถ ให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC) นั่นหมายถึงในกรณีที่เรามีการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าผ่านเครื่องชาร์จแบบ DC เช่น EV Station เป็นต้น On-board Charger ก็จะไม่จำเป็นต้องทำงานในกรณีนี้เนื่องจากเครื่องชาร์จได้มีการจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงแล้วนั่นเอง - Electric Power Control Unit (EPCU)
เป็นส่วนสำคัญในการควบคุมกำลังไฟฟ้าของอุปกรณ์ภายในตัวรถยนต์ไฟฟ้าทั้งหมด โดยประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก ดังนี้Inverter: ทำหน้าที่ในการแปลงกระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ซึ่งเป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เพื่อส่งต่อให้กับมอเตอร์ไฟฟ้า อีกทั้งยังควบคุมความเร็วในการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าในขณะที่รถมีอัตราเร่งหรือหน่วงจากผู้ขับขี่ Low voltage DC-DC Converter (LDC): ทำหน้าที่ในการแปลงความต่างศักย์ที่สูงจากแบตเตอรี่ ให้ลดลงเหลือ 12 Volt เพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆภายในตัวรถ Vehicle Control Unit (VCU): เป็นส่วนที่สำคัญที่สุดในระบบ EPCU เนื่องจากทำหน้าที่ในการควบคุมและตรวจสอบการทำงานของหน่วยควบคุมส่วนอื่นๆทั้งหมดของตัวรถ อาทิเช่น หน่วยควบคุมของมอเตอร์ไฟฟ้า, ระบบ Regenerative Braking รวมถึงระบบ Power Supply ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ - ระบบพลังงานไฟฟ้าแรงดันต่ำ
เป็นระบบไฟฟ้าพื้นฐานของรถยนต์โดยทั่วไป ที่มีแรงเคลื่อนประมาณ 12-14 โวลต์ ถูกใช้งานในส่วนของระบบไฟฟ้าตัวถังเป็นหลัก โดยมีรายละเอียดดังนี้ระบบอำนวยความสะดวกในห้องโดยสาร ในรถยนต์ไฟฟ้าหนึ่งคัน ระบบอำนวยความสะดวกต่างๆ จะใช้ไฟฟ้าจากแบตเตอรี่แรงดันต่ำ 12 โวลต์ทั้งสิ้น ซึ่งระบบอำนวยความสะดวกของรถยนต์แต่ละคันจะมีความแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับยี่ห้อ ราคา และเทคโนโลยีต่างๆ ที่ผู้ผลิตจะใส่เข้ามา ไม่ว่าจะเป็นระบบสั่งงานด้วยเสียง ระบบมัลติมีเดีย เบาะไฟฟ้า กระจกไฟฟ้า ฯลฯระบบไฟส่องสว่างรอบคัน รถยนต์ไฟฟ้ามาพร้อมไฟส่องสว่างทั้งด้านหน้าและด้านหลัง ซึ่งหลายแบรนด์อาจมีดีไซน์น่ารักๆ เพื่อดึงดูดผู้ใช้งานระบบความปลอดภัย รถยนต์พลังงานไฟฟ้ายังจัดเต็มด้านระบบความปลอดภัยแก่ทั้งผู้ขับขี่และผู้โดยสาร โดยอุปกรณ์หลักที่ต้องมี ได้แก่ ถุงลมนิรภัย โดยเมื่อถุงลมนิรภัยทำงาน ประตูทั้งสี่บานจะถูกปลดล็อกอัตโนมัติ และระบบในตัวรถจะทำการโทรฉุกเฉินไปยังศูนย์ช่วยเหลือฉุกเฉิน พร้อมทั้งระบุตำแหน่งเพื่อขอความช่วยเหลือได้ นอกจากนั้น ยังมีระบบช่วยเบรกและระบบความปลอดภัยอัจฉริยะ (ADAS: Advanced Driver-Assistance Systems) ที่ช่วยป้องกันและลดความเสี่ยงในการขับขี่ให้มีความปลอดภัยมากยิ่งขึ้น ส่วนประกอบรถยนต์ไฟฟ้า