หากคุณใช้รถที่เติมน้ำมันหรือเติมแก๊ส เราจะใช้เวลาเติมน้ำมัน/แก๊สให้เต็มถังได้ในเวลาประมาณ 5 นาที (หรือน้อยกว่านั้น)
ในทางตรงกันข้าม รถยนต์ไฟฟ้า (รถ EV) น่าจะใช้เวลาในการชาร์จประมาณ 15-30 นาที และนี่เป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์รวมถึงผู้เชี่ยวชาญด้านยานยนต์กำลังช่วยกันแก้ไขปัญหานี้อยู่
การชาร์จไวเป็นกุญแจสำคัญในการเพิ่มความมั่นใจให้กับผู้ใช้รถที่เป็นเจ้าของรถยนต์ไฟฟ้า มันจะช่วยทำให้การชาร์จไฟรถนั้นเร็วคล้ายกับเติมน้ำมันที่ปั๊มน้ำมัน
ศาสตราจารย์ Eric Dufek กล่าวไว้ใน ข่าวประชาสัมพันธ์
และในที่สุด Dufek และทีมวิจัยของเขาได้นำเสนอแผนการออกแบบสำหรับวิธีชาร์จ 10 นาทีที่งาน American Chemical Society ในเมืองชิคาโก สหรัฐอเมริกา โดยการชาร์จไฟฟ้าแบบชาร์จไวนี้จะใช้กับการจ่ายพลังงานให้กับรถ EV ประเภทต่างๆ ได้อย่างรวดเร็ว และที่สำคัญ ไม่ทำให้แบตเตอรี่เสียหาย
ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการชาร์จไฟฟ้านี้ น่าจะเป็นตัวผลักดันให้ช่วยเพิ่มเป้าหมายของประธานาธิบดี Joe Biden ที่ต้องการให้ยานพาหนะครึ่งหนึ่งในสหรัฐฯเป็นรถ EV หรือรถแบบไฮบริดภายในปี 2030
ทำไมการชาร์จรถ EV ที่รวดเร็วขึ้นถึงสำคัญล่ะ?
Consumer Reports เคยสำรวจชาวอเมริกา 8,027 คนที่มีที่อยู่ เชื้อชาติ และภูมิหลังที่แตกต่างกันเพื่อกำหนด “วิธีที่ทำให้ผู้คนรับรู้เกี่ยวกับรถ EV และอุปสรรคในการซื้อที่มี” ผลสำรวจพบว่าผู้ตอบแบบสอบถามมากกว่า 1 ใน 3 ตอบว่าพวกเขาพิจารณาจะซื้อรถยนต์ไฟฟ้าเต็มรูปแบบ ส่วนเหตุผลหลักที่ผู้ตอบยังลังเลใจที่จะซื้อรถ EV คือ เรื่องการชาร์จไฟและระยะทางที่วิ่งได้เมื่อชาร์จเต็ม และเชื่อว่าการชาร์จไวจะตอบโจทย์สิ่งที่พวกเขายังลังเลใจอยู่ได้
ปัญหาการชาร์จรถ EV ให้รวดเร็วอยู่ที่ตรงไหน?
สาเหตุหลักที่รถ EV ส่วนใหญ่ใช้เวลาชาร์จนาน เนื่องจากการติดขัดของประจุไฟฟ้าในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่อาจทำให้เห็นปัญหาตามมาได้อย่างรวดเร็ว
American Chemical Society อธิบายว่าเมื่อชาร์จ ลิเธียมไอออนจะย้ายจากแคโทดที่ด้านหนึ่งของแบตเตอรี่ไปยังแอโนดอีกด้านหนึ่ง แม้การเพิ่มความเร็วของลิเธียมไอออนอาจช่วยลดเวลาการชาร์จได้จริง แต่ในทางกลับกันนั้น อาจทำให้ลิเธียมสะสมจากไอออนไม่เกิดการเคลื่อนย้าย เมื่อความเข้มข้นนี้สะสมไปเรื่อยๆ จะนำไปสู่การสึกหรอของแคโทดที่เป็นอันตรายและอาจทำให้แบตเตอรี่ขัดข้องก่อนเวลาอันควร แม้อันตรายประเภทนี้จะไม่เกิดขึ้นบ่อยนัก แต่ก็อาจเกิดขึ้นได้
ค่าใช้จ่ายในการซ่อมรถ EV ที่หมดประกันอาจสูงเกินไปที่จะทำให้ผู้ใช้รถรู้สึกไม่โอเคได้ โดยผู้ตอบแบบสอบถามของ Consumer Reports กว่าครึ่งหนึ่งระบุว่าเรื่องค่าใช้จ่านยในการซื้อและบำรุงรักษารถ EV นั้นเป็นหนึ่งในอุปสรรคหลักของการซื้อ บางทีค่าใช้จ่ายในการซ่อมส่วนประกอบหลักที่มีปัญหาอาจสูงกว่าพอๆกับ ราคารถคันใหม่ โดยมีผู้พบเห็นชุดแบตเตอรี่ของรถ Tesla ที่ใช้แล้วขายบน Ebay ในราคาสูงกว่า 30,000 ดอลลาร์ หรือประมาณ 1.091 ล้านบาท
โซลูชันของการชาร์จรถ EV
เพื่อจัดการกับความสมดุลที่ละเอียดอ่อนนี้ Dufek และทีมวิจัยของเขาที่ Idaho National Laboratory ได้รวมเทคนิค machine learning เพื่อสอนเครื่องชาร์จเกี่ยวกับสภาพแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน และเพื่อสร้างโปรโตคอลการชาร์จที่ต่างกันสำหรับแบตเตอรี่แต่ละก้อน
การใช้ machine learning สอนแบตเตอรี่จากอัลกอริทึมเป็นการฝึกคอมพิวเตอร์ให้วิเคราะห์ข้อมูล 20,000 – 30,000 จุด เพื่อระบุคุณภาพของการชาร์จแบตเตอรี่และช่วยระบุความเสื่อมสภาพหากมีการตรวจพบ
ทีมวิจัยกล่าวว่าเพื่อระบุและเพิ่มประสิทธิภาพโปรโตคอลใหม่ที่นำไปใช้กับแบตเตอรี่ใหม่ ซึ่งมันได้ผล
พวกเราได้เพิ่มปริมาณพลังงานเข้าไปในเซลล์แบตเตอรี่ได้อย่างมีนัยสำคัญในระยะเวลาอันสั้น ปัจจุบัน เราเห็นแบตเตอรี่ชาร์จเกิน 90% ในเวลา 10 นาทีโดยไม่ต้องชุบลิเธียมและแคโทดแตก
ศาสตราจารย์ Eric Dufek กล่าว
ทีมวิจัยของ Dufek มีแผนต่อไปที่จะพัฒนาวิธีการที่ทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการชาร์จลิเธียมไออนอย่างรวดเร็ว โดย Defek มีเป้าหมายสูงสุดว่า รถ EV จะสามารถแจ้งสถานีชาร์จได้ว่ารถต้องการเติมพลังงานแค่ไหน สถานีจะได้ทำการเติมให้ได้อย่างปลอดภัยในเวลาไม่กี่นาที
ที่มา : THE MANUAL
รูปจาก freepik
