ส่วนประกอบของระบบรถยนต์ไฟฟ้า

ด้วยความตระหนักที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับการปกป้องสิ่งแวดล้อมและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง ยานพาหนะไฟฟ้าจึงกลายเป็นประเด็นร้อนในสังคมปัจจุบัน อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องรวมถึงเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าได้รับความสนใจอย่างกว้างขวาง ในรถยนต์ไฟฟ้า ระบบรถยนต์ไฟฟ้าเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีหลัก ระบบรถยนต์ไฟฟ้าคืออะไร ส่วนประกอบของระบบรถยนต์ไฟฟ้าคืออะไร เรามาเผยเคล็ดลับความรู้ระบบรถยนต์ไฟฟ้ากัน

ไฟฟ้าสามประการในระบบรถยนต์ไฟฟ้าคืออะไรบ้าง

สิ่งที่เรียกว่า “ไฟฟ้าสามประการ” หมายถึงระบบอิเล็กทรอนิกส์หลักสามระบบในยานพาหนะไฟฟ้า ได้แก่ ระบบแบตเตอรี่ ระบบมอเตอร์ และระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ ในหมู่พวกเขา ระบบแบตเตอรี่พลังงานมีหน้าที่จัดเก็บและให้พลังงาน ระบบมอเตอร์แปลงพลังงานที่เก็บไว้เป็นพลังงานกลเพื่อขับเคลื่อนยานพาหนะ และระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์มีหน้าที่ควบคุมสถานะการทำงานของแบตเตอรี่และมอเตอร์ และบรรลุผลสำเร็จในการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ

องค์ประกอบของระบบรถยนต์ไฟฟ้า

ระบบพลังงานแบตเตอรี่

แบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้าเรียกอีกอย่างว่าพลังงานแบตเตอรี่ (power battery) เป็นแบตเตอรี่ที่ให้พลังงานแก่รถยนต์ไฟฟ้า อีกทั้งยังเป็นส่วนประกอบที่โดดเด่นที่ทำให้รถยนต์ไฟฟ้าแตกต่างจากรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม ในฐานะที่ระบบรถยนต์ไฟฟ้าที่สำคัญคือโดยตรง ซึ่งเกี่ยวข้องกับระยะการเดินทางและความปลอดภัยในการขับขี่ ในขั้นตอนนี้ ค่าใช้จ่ายของแบตเตอรี่สำรองคิดเป็นประมาณ 40% ของรถยนต์ทั้งหมด

แบตเตอรี่พลังงานประกอบด้วยเซลล์แบตเตอรี่หลายเซลล์ หน่วยควบคุมการจัดการแบตเตอรี่ (BMU), หน่วยจ่ายไฟฟ้าแรงสูงของแบตเตอรี่, ระบบรวบรวมข้อมูล CSC, ระบบทำความเย็น ฯลฯ

ใช้เพื่อรับและจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าที่ได้รับจากอุปกรณ์ชาร์จแบตเตอรี่และอุปกรณ์พลังงานเบรก และเพื่อจ่ายพลังงานไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง เช่น มอเตอร์ขับเคลื่อน คอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศแบบไฟฟ้า และเครื่องทำความร้อน PTC ผ่านระบบจำหน่ายไฟฟ้าแรงสูง

ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์

มอเตอร์ขับเคลื่อนเป็นองค์ประกอบสำคัญในอุปกรณ์ขับเคลื่อนของยานพาหนะไฟฟ้า และประสิทธิภาพการขับขี่จะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของยานพาหนะทั้งหมด มอเตอร์ประกอบด้วยสเตเตอร์ โรเตอร์ และโครง ประเด็นทางเทคนิคที่สำคัญในการขับเคลื่อนมอเตอร์คือสเตเตอร์และโรเตอร์เนื่องจากทำหน้าที่ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการขับขี่รถยนต์ไฟฟ้า

มอเตอร์ของรถยนต์ไฟฟ้าแบ่งออกเป็น การหมุนไปข้างหน้า และ การหมุนย้อนกลับ การหมุนไปข้างหน้าใช้ในการขับเคลื่อนไปข้างหน้า และการหมุนย้อนกลับ ใช้ในการถอยหลัง มอเตอร์ขับเคลื่อนทั่วไปในตลาดประกอบด้วยสามประเภท: มอเตอร์กระแสตรง มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร และมอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับ (มอเตอร์อะซิงโครนัส)

ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์

ส่วนระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ของระบบรถยนต์ไฟฟ้านั้นเทียบเท่ากับศูนย์กลางประสาทของรถยนต์ไฟฟ้าซึ่งคล้ายกับฟังก์ชั่นการควบคุมของสมองและใช้ในการควบคุมการทำงานของยานพาหนะทั้งคัน ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์เข้ามาแทนที่การทำงานของเครื่องยนต์แบบดั้งเดิม (กระปุกเกียร์) ในรถยนต์ไฟฟ้า และประสิทธิภาพของระบบสามารถกำหนดตัวชี้วัดประสิทธิภาพที่สำคัญ เช่น การไต่ขึ้นของรถ ความเร็วสูงสุด และความเร่ง

สภาพการทำงานที่ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ต้องเผชิญคือการรองรับการออกตัวและหยุดบ่อยครั้ง การเร่งความเร็วและลดความเร็ว ต้องใช้แรงบิดสูงที่ความเร็วต่ำ/ปีน แรงบิดต่ำที่ความเร็วสูง และต้องการช่วงความเร็วที่สูง ระบบควบคุมมอเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เป็นส่วนสำคัญของห่วงโซ่อุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้า เทคโนโลยีและระดับการผลิตจะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพและราคาของรถยนต์ทั้งหมด

บทบาทและข้อดีของระบบรถยนต์ไฟฟ้า

เมื่อเปรียบเทียบกับรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม ยานพาหนะไฟฟ้าใช้พลังงานสะอาดที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม มีประสิทธิภาพ และนำกลับมาใช้ใหม่ได้มากกว่า และมีข้อดีดังต่อไปนี้:

• การปล่อยก๊าซเป็นศูนย์: การใช้พลังงานสะอาดหมายความว่ายานพาหนะไฟฟ้าจะไม่ปล่อยก๊าซส่วนท้ายใดๆ ในระหว่างการขับขี่ ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการปรับปรุงคุณภาพอากาศ
• เสียงรบกวนต่ำ:เนื่องจากการใช้เทคโนโลยีขับเคลื่อนแบบเงียบ เสียงจึงเกิดขึ้นน้อยมากในระหว่างการขับขี่ ซึ่งช่วยลดผลกระทบจากเสียงรบกวนจากการจราจรในเมืองที่มีต่อสุขภาพของผู้คน
• การประหยัดอย่างมีประสิทธิภาพ:เมื่อเปรียบเทียบกับยานพาหนะที่ใช้เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายเชื้อเพลิงจำนวนมากได้ภายในอายุการใช้งานที่ครอบคลุม และค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมก็สามารถลดลงได้เนื่องจากค่าบำรุงรักษาที่ลดลง

การพัฒนายานยนต์ไฟฟ้า

รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริด (HEV)

รถยนต์ไฮบริดไฟฟ้าที่ใช้น้ำมันเบนซินเป็นยานพาหนะที่ใช้แหล่งพลังงานที่แตกต่างกันสองแหล่ง รวมถึงเครื่องยนต์สันดาปภายในและมอเตอร์ไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้าสามารถช่วยลดการใช้เชื้อเพลิง ลดการปล่อยมลพิษ และปรับปรุงการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง รถยนต์ไฮบริดคันแรกที่จำหน่ายในท้องตลาดคือ Toyota Prius ปี 1997 ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี รถยนต์ไฮบริดไฟฟ้าที่ใช้น้ำมันเบนซินได้กลายเป็นหนึ่งในยานยนต์ไฟฟ้าที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในตลาดรถยนต์ทั่วโลก

รถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ (BEV)

รถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์เป็นยานพาหนะที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ทั้งหมด ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์คือการปล่อยก๊าซเป็นศูนย์ แต่ปัญหาต่างๆ เช่น อายุการใช้งานแบตเตอรี่ ระยะการเดินทาง และเวลาในการชาร์จจำกัดความนิยมในตลาด ในปัจจุบัน ผู้ผลิตรถยนต์กระแสหลักบางรายได้เริ่มแนะนำแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น เพื่อปรับปรุงระยะการเดินทางและความเร็วในการชาร์จของรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์

รถยนต์เซลล์เชื้อเพลิง (FCEV)

รถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงคือยานพาหนะที่ใช้เซลล์เชื้อเพลิงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า แบตเตอรี่ใช้ไฮโดรเจนและออกซิเจนเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าและปล่อยก๊าซออกมาเพียงไอน้ำเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันรถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงมีส่วนแบ่งการตลาดน้อยกว่า แต่ผู้ผลิตรถยนต์กระแสหลักบางรายได้เริ่มเปิดตัวรถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงรุ่นเชิงพาณิชย์แล้ว

รถยนต์ไฟฟ้าปลั๊กอินไฮบริด (PHEV)

รถยนต์ปลั๊กอินไฮบริดคือรถยนต์ที่สามารถใช้แบตเตอรี่และพลังงานไฟฟ้าผสมน้ำมันเบนซินร่วมกันได้ สามารถชาร์จรถยนต์ผ่านการชาร์จแบบเสียบปลั๊กหรือขับเคลื่อนโดยเครื่องยนต์สันดาปภายใน รถยนต์ปลั๊กอินไฮบริดสามารถสลับระหว่างพลังงานไฟฟ้าและการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงได้อย่างยืดหยุ่น และมีการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงที่สูงขึ้นและระยะการเดินทางที่ยาวขึ้น

รถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน (HFCV)

รถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเป็นยานพาหนะที่ใช้ก๊าซไฮโดรเจนเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า รถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนต่างจากรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ตรงที่ใช้ก๊าซไฮโดรเจนเพื่อผลิตไฟฟ้าแทนที่จะใช้แบตเตอรี่เพื่อกักเก็บไฟฟ้า รถประเภทนี้สามารถชาร์จได้อย่างรวดเร็วและปล่อยไอน้ำออกมาเท่านั้น ก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมน้อยมาก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปัจจุบันต้นทุนการผลิตและการจัดเก็บไฮโดรเจนที่สูง ส่วนแบ่งการตลาดของรถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนจึงยังมีน้อย

สถานะปัจจุบันของยานพาหนะไฟฟ้า

ในบริบทของการเปลี่ยนแปลงพลังงาน ยานพาหนะไฟฟ้า ได้กลายเป็นทิศทางการพัฒนาที่สำคัญสำหรับเศรษฐกิจของประเทศต่างๆ การสนับสนุนนโยบายของรัฐบาล ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี และความต้องการของผู้บริโภคสำหรับการขนส่งที่ยั่งยืน ล้วนช่วยส่งเสริมการขายรถยนต์ไฟฟ้า

ในปี 2566 ยอดขายรถยนต์ไฟฟ้าคาดว่าจะเกิน 15 ล้านคัน คาดว่ายอดขายรถยนต์ไฟฟ้าจะยังคงเติบโตและครองส่วนแบ่งตลาดที่ใหญ่ขึ้นในอนาคต ภายในปี 2567 ยอดขายรถยนต์ไฟฟ้าทั่วโลกจะเข้าใกล้ 20 ล้านคัน และส่วนแบ่งการตลาดจะสูงถึง 24.2%

จากมุมมองของตลาดระดับภูมิภาค ถือเป็นข้อสรุปที่กล่าวมาแล้วว่าจีน ยุโรป และอเมริกาจะเป็นผู้นำการเปลี่ยนแปลงของยานพาหนะไฟฟ้า ณ ขณะนี้ จีนได้กลายเป็นตลาดรถยนต์ไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดในโลก และคาดว่าส่วนแบ่งการขายรถยนต์ไฟฟ้าในอเมริกาจะเติบโตอย่างรวดเร็วในช่วงสองปีที่ผ่านมา

คาดว่าภายในปี 2567 ยอดขายรถยนต์ไฟฟ้าจะคิดเป็น 65.4% ในประเทศจีน 15.6% ในยุโรป และ 13.5% ในอเมริกา จากมุมมองของการสนับสนุนนโยบายและการพัฒนาอุตสาหกรรม คาดว่าภายในปี 2567 ยอดขายรถยนต์ไฟฟ้าในจีน ยุโรป และอเมริการวมกันจะทำให้เกิดส่วนแบ่งที่เพิ่มขึ้นในตลาดโลก

ในตลาดจีน เนื่องจากการสนับสนุนที่แข็งแกร่งในระยะยาวของรัฐบาลจีนและการทำซ้ำอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีอัจฉริยะและไฟฟ้า ราคาและประสิทธิภาพของรถยนต์ไฟฟ้าจึงน่าดึงดูดใจสำหรับผู้บริโภคมากขึ้น ผู้บริโภคจะเริ่มเพลิดเพลินกับเงินปันผลทางเทคโนโลยีที่มาจากผลิตภัณฑ์ที่ดีและอุตสาหกรรมจะเข้าสู่ขั้นตอนของการเติบโตที่มั่นคง

ในปี 2565 ยอดขายรถยนต์ไฟฟ้าของจีนจะคิดเป็น 25.6% ของส่วนแบ่งตลาดรถยนต์ของจีน ภายในสิ้นปี 2566 ยอดขายรถยนต์ไฟฟ้าของจีนคาดว่าจะสูงถึง 9.984 ล้านคัน และส่วนแบ่งตลาดคาดว่าจะสูงถึง 36.3% ภายในปี 2567 คาดว่ายอดขายรถยนต์ไฟฟ้าของจีนจะเกิน 1,300 ล้านคัน ส่วนแบ่งตลาดจะสูงถึง 47.1% ขณะเดียวกัน ขนาดและส่วนแบ่งของตลาดส่งออกคาดว่าจะค่อยๆ ขยายตัว ส่งเสริมการพัฒนาที่ดีอย่างต่อเนื่องของตลาดรถยนต์จีน

อนาคตของรถยนต์ไฟฟ้า

ในขณะที่โลกยังคงให้ความสำคัญกับการปกป้องสิ่งแวดล้อมมากขึ้น โอกาสทางการตลาดสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าก็จะกว้างขึ้นมากขึ้น จากข้อมูล ยอดขายรถยนต์ไฟฟ้าทั่วโลกจะสูงถึง 14 ล้านคันภายในปี 2578 คิดเป็น 15% ของยอดขายรถยนต์ทั่วโลก

สภาพแวดล้อมด้านนโยบาย

สภาพแวดล้อมทางนโยบายเป็นปัจจัยสำคัญในการส่งเสริมการพัฒนารถยนต์ไฟฟ้า รัฐบาลทั่วโลกกำลังออกนโยบายเกี่ยวกับรถยนต์ไฟฟ้ามากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อสนับสนุนให้ผู้บริโภคซื้อรถยนต์ไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น บางประเทศได้ใช้นโยบายเงินอุดหนุนการซื้อรถยนต์เพื่อทำให้ราคารถยนต์ไฟฟ้าดีขึ้น บางเมืองได้นำนโยบายค่าจอดรถฟรีหรือสิทธิพิเศษ ค่าทางด่วน และนโยบายอื่น ๆ สำหรับยานพาหนะไฟฟ้าไปใช้

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี
ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง ระบบรถยนต์ไฟฟ้าได้รับการอัพเกรดอย่างต่อเนื่อง ประสิทธิภาพและระยะการล่องเรือของรถยนต์ไฟฟ้าได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง และต้นทุนก็ค่อยๆ ลดลง ในอนาคตด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีเพิ่มเติม ประสิทธิภาพของรถยนต์ไฟฟ้าจะยิ่งเหนือกว่าและต้นทุนก็ลดลงอีก

การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างพลังงาน

ด้วยการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างพลังงานทั่วโลก สัดส่วนของพลังงานหมุนเวียนจึงมีมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งจะให้การสนับสนุนการพัฒนารถยนต์ไฟฟ้ามากขึ้น ในอนาคต เมื่อสัดส่วนของพลังงานทดแทนยังคงเพิ่มขึ้น การพัฒนารถยนต์ไฟฟ้าก็จะเร็วยิ่งขึ้นไปอีก

การเติบโตของความต้องการในตลาด

เนื่องจากผู้คนให้ความสำคัญกับการปกป้องสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ความต้องการรถยนต์ไฟฟ้าก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ในอนาคต ในขณะที่ความตระหนักรู้ด้านสิ่งแวดล้อมของผู้บริโภคยังคงเพิ่มขึ้น ความต้องการของตลาดสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าก็จะยังคงเติบโตต่อไป

การอัพเกรดและเพิ่มประสิทธิภาพระบบรถยนต์ไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องได้นำแรงผลักดันที่มีประสิทธิภาพมาสู่รถยนต์ไฟฟ้า ยานพาหนะไฟฟ้าได้รับการสนับสนุนทางเทคนิคอย่างเป็นระบบ ยานพาหนะไฟฟ้าได้รับการยอมรับและสนับสนุนจากผู้บริโภคมากขึ้น นอกจากนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและแบตเตอรี่โซเดียมไอออน อื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง อุตสาหกรรมต่างๆ กำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว ขับเคลื่อนการพัฒนาอุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้าทั่วโลก