รอบโลก EV: ชาร์จเร็ว (DC Fast Charge) แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าเสื่อมเร็วแค่ไหน?
การชาร์จเร็ว DC (Fast Charge) คืออะไร?
ก่อนที่จะตอบคำถามว่าการชาร์จเร็วปลอดภัยสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าของคุณหรือไม่ เราจำเป็นต้องมาทำความเข้าใจเกี่ยวกับการชาร์จเร็วเสียก่อน การชาร์จเร็ว ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าการชาร์จ Level 3 (DC Fast Charge) คือการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าที่รวดเร็วที่สุด สามารถชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าของคุณได้ภายในเวลาไม่กี่นาที (ตั้งแต่ 15 – 45 นาที หรือน้อยกว่า) ซึ่งรวดเร็วกว่าการชาร์จแบบไฟบ้าน หรือ AC Charging ที่กินเวลาหลายชั่วโมง สำหรับการชาร์จเร็วแบบชนิด DC นั้น กำลังไฟฟ้า (kilowatt) จะแตกต่างกันไปตามสถานีชาร์จ และรถบางยี่ห้อก็รองรับกำลังไฟ (kilowatt) ได้ไม่เท่ากันอีกด้วย ถึงแม้ว่าการชาร์จแบบ DC จะช่วยประหยัดเวลาชาร์จของผู้ใช้รถได้ดีที่สุดก็ตาม แต่กระบวนการชาร์จแบบ DC จะเกิดความร้อนขึ้นสูงในขณะชาร์จและอาจส่งผลต่ออายุการใช้งานแบตเตอรี่ ทางบริษัทผู้ผลิตจึงได้มีข้อแนะนำแก่ผู้ใช้รถยนต์ไฟฟ้าในกรณีนี้มากมาย เช่น ไม่ควรสตาร์ตรถทิ้งไว้เวลาชาร์จรถแบบ DC เป็นต้น
ในขณะที่รถยนต์ไฟฟ้า (EV) ได้รับความนิยมมากขึ้นทุกปี แต่ยังมีผู้บริโภคหลายคนลังเลที่จะหันมาใช้รถยนต์ไฟฟ้า
เนื่องจากมีความกังวลเรื่องระยะทางที่ไม่แน่นอนหรืออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ โดยข้อกังวลประการหนึ่งที่พบบ่อย คือ ผลกระทบของการชาร์จเร็ว (DC) ที่มีต่อการเสื่อมสภาพของอายุการใช้งานแบตเตอรี่ ซึ่งเป็นเรื่องที่เข้าใจได้ เนื่องจากบริษัทผู้ผลิต EV หลายรายเช่น Kia หรือแม้กระทั่ง Tesla ได้แนะนำให้ผู้ขับขี่ลดการชาร์จเร็ว (DC) ไว้ในคำอธิบายรายละเอียดของบางรุ่น
ผลกระทบของการชาร์จเร็วต่อแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า
หนึ่งในตัวอย่างงานวิจัยของบริษัท GEOTAB ในปี 2020 พบว่า ตลอดระยะเวลาสองปี การชาร์จเร็วมากกว่า 3 ครั้งต่อเดือนทำให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพเพิ่มขึ้นเพียง 0.1% เท่านั้น เมื่อเปรียบเทียบกับผู้ขับขี่ที่ไม่เคยใช้การชาร์จเร็วแบบ DC เลย อีกงานวิจัยหนึ่งจากทางห้องปฏิบัติการแห่งชาติไอเดโฮ (Idaho National Laboratory, INL) ได้ทดสอบรถยนต์ไฟฟ้ายี่ห้อ Nissan Leafsโดยแบ่งกลุ่มเป็นสองกลุ่ม กลุ่มละ2 คัน เปรียบเทียบโดยการชาร์จวันละสองครั้งตลอดทั้งปี โดยกลุ่มที่หนึ่งใช้การชาร์จ AC ธรรมดาเท่านั้น ส่วนอีกคู่ใช้การชาร์จเร็ว DC อย่างเดียว ภายหลังจากวิ่งบนถนนเกือบ 85,000 กิโลเมตร คู่ที่ชาร์จเร็ว (DC) อย่างเดียว สูญเสียความจุแบตเตอรี่เดิมไป 27% ในขณะที่คู่ที่ใช้การชาร์จธรรมดา (AC) สูญเสียความจุแบตเตอรี่เดิมไป 23% ส่วนต่างของการสูญเสียสุขภาพแบตเตอรี่ระหว่างการชาร์จเร็วและการชาร์จปกติอยู่ที่ประมาณ 4% แต่อย่างไรก็ตาม แม้ว่าการชาร์จเร็ว (DC) เป็นประจำจะทำให้สุขภาพของแบตเตอรี่ลดลงมากกว่าการชาร์จ AC แต่ในความเป็นจริงคงจะเป็นไปได้ยากที่ผู้ใช้จริงจะใช้บริการเฉพาะชาร์จเร็วเพียงอย่างเดียว
แล้วการชาร์จเร็ว (DC Fast Charge) เหมาะกับสถานการณ์ไหน?
การชาร์จเร็วแบบ Level 3 (DC Fast Charge) ให้ความสะดวกสบายสำหรับการเติมพลังงานระหว่างการเดินทาง แต่ในทางปฏิบัติ การชาร์จไฟ AC แบบปกติ (ซึ่งส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่บ้าน) น่าจะเพียงพอสำหรับการใช้งานประจำวันของผู้ใช้รถไฟฟ้า สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าขนาดกลางสามารถชาร์จเต็มได้ภายใน 6-8 ชั่วโมง เหมาะกับการชาร์จรถข้ามคืน ดังนั้นการใช้การชาร์จเร็ว (DC) น่าจะไม่ใช่ประสบการณ์ประจำวันสำหรับคนส่วนใหญ่ เนื่องจากเครื่องชาร์จเร็ว DC มีขนาดใหญ่ ติดตั้งยาก และใช้แรงดันไฟฟ้าสูง จึงมักพบได้เฉพาะในบางพื้นที่ และมีค่าใช้จ่ายในการติดตั้งมากกว่าสถานีชาร์จสาธารณะแบบ AC
แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ในปัจจุบันได้รับการออกแบบมาให้รองรับการชาร์จเร็ว (DC) โดยมีระบบระบายความร้อนในตัว เพื่อช่วยกระจายความร้อนจากการชาร์จไฟด้วยกำลังไฟฟ้าสูง ระบบนี้ไม่เพียงแต่มีประโยชน์สำหรับการชาร์จเร็วเท่านั้น แต่ยังส่งผลดีต่อการใช้งานในสภาพอากาศที่เลวร้ายด้วย เนื่องจากอุณหภูมิที่หนาวจัดหรือร้อนจัดอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า ซึ่งโดยปกติแล้ว แบตเตอรี่จะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในช่วงอุณหภูมิ ระหว่าง 25 ถึง 45 องศาเซลเซียส แม้ว่าระบบระบายความร้อนจะช่วยให้รถยนต์สามารถทำงานและชาร์จไฟได้ในสภาวะอากาศร้อนหรือเย็น แต่ระยะเวลาในการชาร์จอาจนานขึ้นหากอุณหภูมิไม่ได้อยู่ในช่วงที่เหมาะสม
เทคนิคการชาร์จเร็วเพื่อยืดอายุแบตเตอรี่
• หากจำเป็นต้องใช้บริการชาร์จเร็ว (DC Fast Charge) แนะนำว่าควรดับเครื่องยนต์ หากเป็นไปได้ควรเลี่ยงสภาพอากาศที่มีแดดจัดเช่นกัน (เช่น ชาร์จในที่ร่มหรือมีหลังคาคลุม) เพื่อป้องกันความร้อนสะสมภายในแบตเตอรี่ขณะใช้งาน ซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพแบตเตอรี่
• ถึงแม้การชาร์จไฟฟ้าในสภาพอากาศหนาวเย็นจะไม่ส่งผลเสียต่ออายุแบตเตอรี่ แต่ระบบจัดการแบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้า (Battery Management System, BMS) จะลดกำลังไฟลงเองเพื่อยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ ส่งผลให้การชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าใช้เวลานานขึ้นในสภาพอากาศหนาวเย็น
• การรักษาปริมาณไฟฟ้าในแบตเตอรี่ระหว่าง 20-80% เป็นวิธีการช่วยถนอมแบตเตอรี่ที่ดีที่สุด เนื่องจากการชาร์จไฟจนเต็ม 100% หรือ ปล่อยให้แบตเตอรี่หมดเกือบ 0% ต่างส่งผลเสียต่อสุขภาพแบตเตอรี่ในระยะยาว สำหรับการใช้งานประจำวัน การชาร์จไฟฟ้าเพียง 80% (ชาร์จแบบ DC Fast Charge) ก็เพียงพอ ส่วนการชาร์จ 100% ควรใช้สำหรับการเดินทางไกลเท่านั้น
• เป็นเรื่องปกติที่แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้ามีการเสื่อมสภาพตามการใช้งานในทุกๆปี โดยทั่วไปแบตเตอรี่จะมีความจุลดลงประมาณ 2.3% ต่อปี ซึ่งถือว่าเป็นการสูญเสียที่น้อยมาก แทบไม่มีผลต่อการใช้งานประจำวัน แม้การชาร์จเร็วจะทำให้แบตเตอรี่เสื่อมเร็วขึ้นเล็กน้อย แต่ความแตกต่างแทบจะมองไม่เห็นเมื่อเทียบกับการชาร์จไฟฟ้าแบบปกติ
ดร.ณัทกฤช อภิภูชยะกุล
ที่ปรึกษาประจำคณะกรรมาธิการการพลังงาน สภาผู้แทนราษฎร
