ในยุคที่รถยนต์ก้าวมาถึงขีดสุดความสามารถในการใช้งาน เราต่างได้เห็นแนวโน้มการเปลี่ยน แนวทางใหม่ของรถยนต์ในอนาคต จริงอยู่ที่เราไม่สามารถอาจจะปฏิเสธได้ว่ารถยนต์ไฟฟ้า จะเป็นแนวทางนวัตกรรมยานยนต์ในโลกอนาคต หากในวันนี้รถยนต์ก็มีมากกว่าแค่เครื่องยนต์สันดาปภายใน การสร้างระบบผสมผสานเหล่านี้ ถูกต่อยอดเพิ่มความสามารถในการใช้งานมากขึ้น และพวกมันถูกเรียกว่ารถยนต์ไฮบริด

“รถไฮบริด” ในวันนี้เริ่มเป็นที่รู้จักมากขึ้น จากบรรดารถยนต์แบรนด์ตลาดจำนวนมากที่หันมาใช้ระบบไฮบริดมากขึ้นตามลำดับ ระบบไฮบริด ที่เรียกแบบนี้ เนื่องจากคำว่า   “Hybrid”  หมายถึง พันธุ์ผสม ซึ่งในทางวิศวกรรมยานยนต์นำมาใช้เรียกระบบขับเคลื่อนรถยนต์หรือยานพาหนะใด ๆ ที่ใช้วิธีการขับเคลื่อนมากกว่า 1 ระบบภายในรถ และในหลายปีที่ผ่านมา วิธีการขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าและระบบเครื่องยนต์สันดาปภายใน พวกมันกำลังกลายเป็นคลื่นลูกใหม่ในการขับขี่วันหน้า และแทรกซึมมาท่ามกลางยานยนต์สมัยใหม่หลายรุ่น ก่อนเราจะเข้าสู่ยุครถยนต์ไฟฟ้า

หลักการทำงานทั่วไป

ก่อนจะไปไกลกว่านี้ ผมอยากเริ่มต้นที่หลักพื้นฐานง่ายๆ ของระบบไฮบริดเสียก่อนว่า มันทำงานอย่างไรบ้าง ระบบไฮบริดนั้นอาจจะมีหลายรูปแบบ และต่างบริษัท ก็พยายามชูนวัตกรรมของตัวเองว่า เหนือคู่แข่งอย่างไร แต่ทั้งหมดเหมือนกัน คือ

เมื่อพูดถึงไฮบริดแล้ว มันคือรถยนต์ที่มีทั้งเครื่องยนต์ธรรมดาทั่วไป และมอเตอร์ไฟฟ้า ทำงานแบบมาจอยกันในยามขับขี่ สร้างการขับขี่ที่มีประสิทธิภาพสูงสุด

โดยอาศัยข้อดีของมอเตอร์ไฟฟ้า ซึ่งสร้างแรงบิดสูงตั้งแต่รอบต่ำ ด้วยการใช้หลักการทำงานของทิศทางกระแสไฟฟ้าและแม่เหล็ก  ทำให้ มอเตอร์ไฟฟ้าหมุนได้เร็วทันท่วงที นึกไม่ออก ให้คุณนึกถึงพัดลมที่บ้าน หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าอะไรก็ตามที่มีชิ้นส่วนที่ต้องหมุน คุณจะเห็นได้ว่ามันตอบสนองได้เร็วมาก ยามที่เรากดเปิดสวิทช์พวกมันให้ทำงาน ทันอกทันใจอย่างยิ่ง และทำงานอย่างนั้นอย่างต่อเนื่อง ถ้าเราไม่ถอดปลั้กหรือปิดมัน

สำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในที่เราใช้กันมายาวนาน เครื่องยนต์เหล่านี้ถ้าคุณหากเคยอ่านรายละเอียดทางเทคนิค  จะพบว่า  กำลังเครื่องยนต์สูงสุดจะอยู่ในช่วงรอบปลายๆ ของเครื่องยนต์ ทำให้ต้องเร่งรอบสูง ซึ่งกว่าจะถึงรอบเครื่องยนต์ขนาดนั้น บางทีก็ต้องใช้เวลา ทำให้เทียบกับมอเตอร์ไฟฟ้า พวกมันมาเร็วกว่ามาก และตอบสนองได้ดีกว่าพอสมควร

ไฮบริดมีกี่แบบ

คำถามยอดฮิตข้อหนึ่งที่ผมมักต้องอธิบายให้เพื่อนๆ คนที่กำลังสนใจซื้อรถยนต์ไฮบริดเป็นประจำฟังเสมอ คือ ระบบไฮบริดมีกี่แบบ

ระบบไฮบริด แม้ว่าจะเหมือนกันหมด ตรงที่มีทั้งเครื่องยนต์และมอเตอร์ไฟฟ้าทำงานร่วมกัน แต่ก็มีการจำแนกเป็นประเภทอย่างชัดเจน  จากบรรดาบริษัทรถยนต์ชั้นนำ เพื่อให้เข้าใจอย่างชัดแจ้งแก่ผู้บริโภคดังนี้

1.Mild Hybrid ระบบไมล์ดไฮบริด เป็นระบบไฮบริดแบบแรกที่เกิดขึ้นและปัจจุบันถูกนำมาใช้กับรถยนต์หลายรุ่นที่เรียกตัวเองว่า “ไฮบริด” แต่พวกเขาอาจจะไม่ได้บอกคุณหรอกว่า รถพวกเขาเป็นระบบแบบนี้ แต่เป็นหน้าที่คุณต้องเรียนรู้และสังเกตเอาเอง

แนวทางของไมลด์ไฮบริด คือระบบจะใช้มอเตอร์ขนาดไม่ใหญ่มาก โดยกำหนดขนาดไม่เกิน  20 กิโลวัตต์ เทียบเท่าเครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีกำลังเพียง 26 แรงม้า ระบบมอเตอร์ไฟฟ้าของ   Mild Hybrid   ทำงานสั้นๆ เพียงถีบตัวออกจากการจอดหยุดนิ่ง ,ปั่นไฟฟ้าเข้าแบตเตอร์รี่ และ ใช้ในการทำงานสั้นๆ ที่ความเร็วต่ำเท่านั้น ซึ่งอาจจะมีเพียงระยะทางไม่กี่ร้อยเมตร ไม่ได้ออกแบบมาให้ขับเคลื่อนตลอดเวลา

ระบบนี้ปัจจุบันจึงนิยมแนะนำใช้ในรถยนต์นั่งขนาดเล็ก อาทิ   Honda  Jazz Hybrid , Honda  CR-Z ,  Suzuki Swift  (ในประเทศญี่ปุ่น)  เป็นต้น และยังมีอีกหลายรุ่นที่ใช้ระบบนี้

2.Paralle Hybrid   ระบบไฮบริดคู่ขนานเป็นระบบไฮบริดที่มีมานานแล้วแต่ไม่ได้รับความนิยมมาก โดยระบบจะทำงานเพียงเมื่อขับขี่ร่วมกับเครื่องยนต์เท่านั้น ไม่ทำงานแยกอิสระแนวทางดังกล่าวไม่ค่อยมีให้เห็นมากนักในปัจจุบัน มีเพียงรถยนต์   Honda  Insight   เท่านั้นที่เคยวางขายระบบไฮบริดในลักษณะนี้   และมันไม่ค่อยประสบความสำเร็จเท่าไรนัก เนื่องจากขัดความเป็นจริงในการใช้งาน

3.Power Split Hybrid   ระบบไฮบริดแบบนี้เป็นระบบที่บางทีถูกเรียกว่า   Series Parallel Hybrid   พวกมันเกิดขึ้นโดยอาศัยความเป็นจริงในการใช้งานมาพัฒนา และบริษัทที่พัฒนาระบบนี้มายาวนาน คือ  Toyota  พวกเขาพัฒนามายาวนานถึง 4 เจนเนอร์เรชั่นแล้วด้วยกัน

แนวทางของระบบไฮบริดนี้เน้นการใช้มอเตอร์ไฟฟ้าทั้งผสมผสานในการทำงาน และแยกเดี่ยวขับอิสระในบางจังหวะ ทำให้บางช่วงเวลาเครื่องยนต์ไม่จำเป็นต้องทำงาน เพื่อให้รถขับเคลื่อน ส่งผลให้มันมีอัตราประหยัดที่ยอดเยี่ยมอย่างมาก และนอกจากนี้ในบางช่วงเวลายังสามารถจับเอากำลังทั้งเครื่องยนต์และไฮบริดมาผสมผสานกันในระหว่างการขับขี่ อาทิในช่วงการเร่งแซงเป็นต้น  

4.Series Hybrid   ระบบไฮบริดแบบอนุกรม เป็นระบบไฮบริดที่อาศัยระบบใดระบบหนึ่งเป็นหลักสำคัญในการขับเคลื่อน โดยพ่วงอีกระบบหนึ่งพึ่งพาระหว่างการในการขับขี่ เมื่อก่อนระบบนี้ไม่มีวางจำหน่ายจนกระทั่ง นิสสัน  ( Nissan)  ผลิตระบบ   Nissan  e Power   ออกมาวางจำหน่าย

แนวทางของนิสสันคือใช้มอเตอร์ไฟฟ้าขับเคลื่อนรถตลอดเวลา และใช้เครื่องยนต์สันดาปภายใน ทำหน้าที่ประดุจเครื่องยนต์ปั่นไฟฟ้าให้แบตเตอร์รี่ แต่ไม่ได้ใช้ขับชุดเพลา  

5.Plug in Hybrid   ระบบไฮบริดแบบเสียบปลั้กชาร์จ เป็นระบบไฮบริดแบบใหม่ที่อาศัยความเหมือนระบบรถยนต์ไฟฟ้า ด้วยความสามารถและการทำงานที่อาจจะเหมือนระบบไฮบริดแบบอนุกรม , คู่ขนาน หรือทำงานแบบกึ่งคู่ขนาน แต่มีดีกว่าตรงรองรับความสามารถการเสียบปลั้กชาร์จไฟบ้านได้ และสามารถขับขี่ด้วยโหมดไฟฟ้าล้วนได้ด้วยในระยะทางสั้นๆ ประมาณไม่เกิน 30 กิโลเมตร

ความสามารถระบบนี้ใกล้เคียงรถยนต์ไฟฟ้ามาก เพียงแต่ขนาดแบตเตอร์รี่จะไม่ใหญ่มาก ทำให้ระยะทางขับด้วยไฟฟ้าจำกัด ดีกว่าตรงสามารถชาร์จไฟฟ้าจากปลั้กเต้าเสียบไฟบ้านได้ทันที  ไม่ต้องใช้หัวชาร์จพิเศษ และแน่นอน คุณไม่กังวลเรื่องการใช้งานของระยะทางที่จำกัด เหมือนรถยนต์ไฟฟ้าจริง ๆ

รถไฮบริด เหมาะขับแบบไหน

มาถึงตรงนี้ หลายท่านน่าจะพอแบ่งแยกรถยนต์ไฮบริดที่วางจำหน่ายในตลาดออก และพอนึกออกว่า รถยนต์ที่ท่านจะซื้อเป็นรถยนต์ไฮบริดประเภทไหนกันแน่ 

คำถามข้อต่อมาคือ แล้วมันเหมาะกับขับขี่แบบไหนกัน  ใช้งานอย่างไรจึงจะเหมาะสมและคุ้มค่ามากที่สุด

หลังจากที่เราพร่ำอธิบายเรื่องการวิธีการทำงานหลักๆ ไปแล้ว ในเบื้องต้น ระบบไฮบริดส่วนใหญ่มีหลายอย่างที่เหมือนกันในการทำงานเชิงลึกหลายประการดังนี้  

1.ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าในการออกตัว  เนื่องจากมอเตอร์ไฟฟ้าให้แรงบิดสูงในรอบต่ำ ทำให้ระบบไฮบริดส่วนใหญ่จึงเซทให้รถออกตัวด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า เพื่อลดการใช้เครื่องยนต์ในการออกตัว เนื่องจากการออกตัวด้วยเครื่องยนต์จะใช้น้ำมันมากกว่า ในการเร่ง

2.ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าขับความเร็วต่ำ เนื่องจากระบบมอเตอร์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ไม่ได้มีขนาดใหญ่ให้กำลังเยอะ รถยนต์ไฮบริดส่วนใหญ่จึงออกแบบให้ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าขับในความเร็วต่ำมากกว่า โดยปัจจุบัน รถยนต์ไฮบริดส่วนใหญ่สามารถขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าล้วนหรือ  โหมดขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าสูงถึง 120 ก.ม./ช.ม. แต่ในความเป็นจริง ยิ่งใช้ความเร็ว แบตเตอร์รี่ก็ยิ่งหมดเร็วตามไปด้วย

3.มอเตอร์ไฟฟ้าใช้ในการเร่งแซง ระบบไฮบริดเกือบทั้งหมดที่ทำงานแบบร่วมกัน (ยกเว้นแบบอนุกรม)  มักจะอาศัยข้อดีของมอเตอร์ไฟฟ้าในการเร่งแซง เพื่อลดการทำงานของเครื่องยนต์ในจังหวะแซง ทำให้เครื่องยนต์ไม่ต้องทำรอบสูง แต่อาศัยแรงบิดจากมอเตอร์ไฟฟ้าในการแซงเป็นสำคัญ

4.เครื่องยนต์ไฮบริดเป็นแบบแอทคินสันไซเคิล  เครื่องยนต์รถไฮบริดส่วนใหญ่ จะเซทเครื่องยนต์เป็นระบบแอทคินสันไซเคิล มันมีข้อดีที่ระบบนี้ช่วยให้เกิดประสิทธิภาพในการเผาไหม้สูง แต่มีข้อเสียคือการทำงานในช่วงต้นหรือรอบต่ำไม่ดีเอาเสียเลย ซึ่งมอเตอร์ไฟฟ้าเข้ามามีบทบาทในการลบข้อด้อยนี้

5.มีระบบเบรกปั่นไฟฟ้า ระบบเบรกปั่นไฟฟ้าหรือ  Regenerative Braking System   เป็นระบบที่มีอยู่ในรถยนต์ไฮบริดทุกรุ่นทุกยี่ห้อ จุดประสงค์คือเพื่อนำเอาความร้อนจากเบรก และแรงพลังงานจลน์มาปั่นไฟฟ้า  กลับเข้าสู่แบตเตอร์รี่ไฮบริด

6.ระบบหยุดการทำงานของเครื่องยนต์อัตโนมัติ ระบบนี้จะทำงานเพื่อดับเครื่องยนต์เมื่อไม่ใช้งาน  หรือไม่จำเป็นต้องใช้ เช่น ขณะรถกำลังลดความเร็ว หรือรถจอดนิ่งอยู่กับที่ รวมถึงในช่วงที่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าขับเคลื่อนรถ  

จากทั้ง 6 ข้อที่ผมกล่าวมา คุณจะเห็นได้ว่า ระบบไฮบริดที่ออกแบบมอเตอร์ไฟฟ้าให้ทำงานร่วมกับเครื่องยนต์ จะทำงานมาก หรือให้ประสิทธิภาพสูงเมื่อขับในความเร็วต่ำ  หรือหากจะพูดกันตามตรงลงไปอีก มันเหมาะสำหรับในการใช้งานในเมืองมากกว่า

เนื่องจากระบบมอเตอร์ไฟฟ้า เซทให้ทำงานในช่วงความเร็วต่ำ ,ช่วงการจราจรหยุดนิ่ง มากกว่า จากทั้ง 6 แนวทางที่ทางบริษัทรถยนต์เซทมาในรถยนต์ไฮบริดเหล่านี่  ทำให้เหมาะกับการขับขี่ที่มีรถติดมาก เนื่องจากสามารถดับเครื่องยนต์แล้วใช้มอเตอร์ไฟฟ้าแทนได้ โดยไม่ต้องพึ่งพาเครื่องยนต์สันดาปภายใน เว้นแต่เมื่อช่วงไฟฟ้าในแบตเตอร์รี่ไฮบริดอยู่ในระดับต่ำ เท่านั้น

ส่วนในการขับรถออกเดินทางไกล “รถไฮบริด” ถูกเซทให้ตอบโจทย์ในการขับขี่เหมือนกัน แต่ไม่มากเท่าการขับขี่ในเมือง มีเพียงการทำงานอย่างผสมผสานใช้มอเตอร์ไฟฟ้าช่วยในการเร่งแซงเท่านั้น ที่ดูจะมีบทบาทสำคัญในการช่วยเพิ่มความประหยัด รวมถึงการใช้โหมดขับด้วยไฟฟ้าล้วน หรือ   EV Mode   เท่านั้น แต่ก็ขับได้ในระยะทางที่จำกัด

แถมความช่วยเหลือจากการขับขี่ด้วยโหมดไฟฟ้าก็ทำได้เพียงจำกัด เนื่องจากยิ่งใช้ความเร็วมาก ก็ยิ่งซดพลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอร์รี่มากขึ้น ทำให้ในการขับทางไกล รถยนต์ไฮบริดส่วนใหญ่จึงจะใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในเป็นพละกำลังขับเคลื่อนหลัก

ดังนั้นถ้าคิดว่าจะซื้อรถไฮบริดเน้นขับต่างจังหวัดรถไฮบริดอาจจะไม่ตอบโจทย์ตรงจุด เท่ารถยนต์ธรรมดาที่มีประสิทธิภาพเครื่องยนต์สัดาปภายใน

ดูแลรักษายากไหม ??

ข้อกังวลใจในการใช้งานรถยนต์ไฮบริด หลังซื้อรถมาเป็นอีกเรื่องหนึ่งที่สำคัญไม่แพ้กัน การดูแลรักษารถยนต์ไฮบริดไม่ได้ยากกว่ารถธรรมดา อย่างที่หลายคนอาจเข้าใจแบบผิดๆ แต่จริงอยู่ว่า ความซับซ้อนของชิ้นส่วน อาจต้องมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมอยู่บ้าง ผมแยกเป็นประเด็นการดูรักษารถยนต์ไฮบริดดังนี้ ตามคำถามที่มักเจอ ดังนี้ครับ

1.มันต้องการการดูแลที่แตกต่างหรือไม่

คำถามนี้มาจากสาเหตุเดียว คือระบบไฟฟ้ากำลัง และ มอเตอร์ไฟฟ้าของระบบไฮบริด และคำตอบเรื่องนี้ก็ตอบได้ว่า ใช่ครับ คุณต้องการช่างที่มีความชำนาญการในระบบไฮบริด เนื่องจากมีกำลังไฟฟ้าสูงและอันตราย แบรนด์รถยนต์ที่ผลิตรถยนต์ไฟฟ้าและรถไฮบริดขายเช่น   BMW i ที่มีตัวแทนจำหน่ายไม่กี่เจ้าในไทย ยังต้องส่งช่างผู้ชำนาญการไปเรียนถึงเยอรมัน เพื่อกลับมาซ่อมบำรุงรถยนต์ไฮบริดหรือรถไฟฟ้า

2.ค่าใช้จ่ายดูแลแพงกว่าไหม

คำตอบคือแพงกว่าแน่นอน บางคนอาจคิดต่อไปว่า แล้วเราจะซื้อรถไฮบริดเพื่ออะไร คำตอบนั้นก็กองอยู่ตรงหน้าคุณแล้ว คือ เพื่อความประหยัด และได้รักษาสิ่งแวดล้อมช่วยโลก ให้ลูกหลายเราได้มีชีวิตที่ดีกว่า

การซื้อรถไฮบริด แม้จะจ่ายแพงกว่าทั้งตอนซื้อ และยามดูแลรักษา แต่คุณก็จ่ายค่าน้ำมันน้อยกว่ามาก เนื่องจากรถไฮบริดมีความสามารถในการใช้งาน คุณไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนพฤติกรรมในการขับขี่ด้วยซ้ำ เพื่อรีดอัตราประหยัดให้ได้ตัวเลขสูงสุด พวกมันจะมาเองจากการทำงานของระบบ

3.ในระยะยาวจะเป็นอย่างไร

สิ่งที่หลายคนไม่ทราบคือรถไฮบริดคุ้มค่าสุดๆ เมื่อคุณซื้อใช้ขับยาวๆ นาน ๆ ยิ่งนานมากความคุ้มค่าจากระบบมอเตอร์ไฟฟ้าและแบตเตอร์รี่ก็ยิ่งมาก

สิ่งที่หลายคนมักเป็นห่วงคือเรื่องของอายุการใช้งาน ระบบมอเตอร์ไฟฟ้าและแบตเตอร์รี่  รวมถึงหน่วยประมวลผลของระบบไฮบริดต่างๆ  ซึ่งจากการวิจัยในต่างประเทศ จากสถาบันและมหาวิทยาลัยชั้นนำต่าๆ อาทิ รายงานเรื่อง Lithium-ion Batteries Life Estimation for Plug-in Hybrid Electric Vehicles  ของมหาวิทยาลัยมลรัฐโอไฮโอ ในอเมริกา  ระบุว่า แบตเตอร์รี่รถยนต์ไฮบริดในปัจจุบัน นั้นมีความสามารถในการใช้งานได้ถึง 10 ปี หรือ 150,000 ไมล์ ( 240,000 กิโลเมตร) อย่างไม่ต้องสงสัย

โดยเมื่อเร็วๆนี้ เว็บไซต์ Csmornitor.com ได้รับรีวิวโดยผู้ใช้   Toyota Prius   รุ่นแรก เธอชื่อ  ซินด้า โกเบลลี่  เธอเป็นเจ้าของรถยนต์   Toyota  Prius   และเธอใช้มาถึง 144,000 ไมล์ โดยยังใช้แบตเตอร์รี่ลูกเดิมจากโรงงาน รวมถึงในอเมริกา มีการยืนยันว่ารถยนต์ไฮบริดยอดนิยม   Toyota  Prius   สามารถใช้งานได้ยาวนานถึง 10 ปี โดยไร้ปัญหา

แต่แบตเตอร์รี่จะยาวนานหรือไม่ ขึ้นอยู่กับปัจจัยในการใช้งาน โดยเฉพาะระยะทางในการขับขี่ และการชาร์จไฟฟ้า  ซึ่งปัจจุบันรถยนต์ไฮบริดเกือบทุกรุ่นมาพร้อมการรับประกันแบตเตอร์รี่นานถึง 10 ปี  ซึ่งถ้าเฉลี่ยคุณขับรถปีละ 2 หมื่นกิโลเมตร ยังไงก็ได้ 10 ปีอย่างแน่นอน เผลอๆ จะเบื่อกันเสียก่อนด้วยซ้ำไป

เป็นอย่างไรบ้างครับ กับเรื่องราวของระบบไฮบริดในรถยนต์ยุคนี้  มันดูซับซ้อนซ่อนเงื่อน แต่ความจริงก็ไม่ได้ยากจนเกินเข้าใจอย่างที่หลายคนคิดเลยครับ เพียงแต่คุณควรจะรู้ให้แน่ชัดก่อนซื้อ เมื่อเราจ่ายแพงกว่าเพื่ออะไรก็ตามควรทราบว่าทำอย่างไรจะใช้ประสิทธิภาพจากพวกมันได้สูงสุด

เรื่องโดย ณัฐยศ ชูบรรจง นักทดสอบรถยนต์ และ คอลัมนิสต์ เว็บไซต์   Ridebuster.com  ติดตามผลงานการเขียน และข้อมูลที่น่าสนใจได้ทาง  Facebook 

ติดตามข่าวสารและบทความดีๆ จากพวกเรา Ridebuster.com