รถยนต์ไฟฟ้าแบบไหนดี?

โดย...พรายพล คุ้มทรัพย์

ในระยะหลังมีคนพูดถึง “รถยนต์ไฟฟ้า” กันมาก ชื่อก็บอกอยู่แล้วว่าเป็นรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้า ซึ่งกำลังจะมาทดแทนรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิงในการขับเคลื่อนโดยการสันดาปภายในเครื่องยนต์ (ภาษาอังกฤษเรียกรถยนต์ที่ใช้น้ำมันนี้ว่า Internal Combustion Engine เรียกย่อๆ ว่า ICE)

รถยนต์ ICE คือพาหนะที่เราใช้กันส่วนใหญ่บนถนนทุกวันนี้ มีทั้งรถเก๋ง รถกระบะ รถเมล์ และรถบรรทุก (รถมอเตอร์ไซค์ และรถตุ๊กตุ๊ก ส่วนใหญ่ก็เป็นรถประเภท ICE เหมือนกัน) มีทั้งที่ใช้น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล ก๊าซปิโตรเลียมเหลว (หรือก๊าซหุงต้ม) และก๊าซธรรมชาติ (หรือ NGV) แต่ผู้เชี่ยวชาญหลายคนเชื่อว่าชาวโลกจะหันไปใช้รถยนต์ไฟฟ้ามากขึ้น ในอีก 20 ปียอดขายรถยนต์ไฟฟ้าอาจสูงถึง 40% ของตลาดรถยนต์ทั่วโลก

ในปัจจุบันรถยนต์ไฟฟ้าพัฒนามาใน 2 แนวทาง แนวแรก คือ รถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้ไฟฟ้าจากแบตเตอรี่หรือที่เรียกว่า Battery Electric Vehicles (BEV) โดยแบตเตอรี่เป็นแบบลิเธียม (Lithium) อันเป็นเทคโนโลยีเดียวกันกับแบตเตอรี่ที่ใช้กันทั่วไปในโทรศัพท์มือถือ แนวที่ 2 คือ รถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้ไฟฟ้าซึ่งผลิตจากฟิวเซลล์ (Fuel Cell) โดยมีไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง เรียกรถยนต์ไฟฟ้าแบบที่ 2 ว่า Fuel Cell Vehicles (FCV)

จุดเหมือนของรถยนต์ไฟฟ้าทั้งสองประเภทนี้ คือการใช้ไฟฟ้าในการหมุนมอเตอร์เพื่อขับเคลื่อนล้อ แต่จุดต่างคือแหล่งที่มาของไฟฟ้า กล่าวคือ BEV ดึงไฟฟ้ามาจากไฟฟ้าที่ถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่ของรถ โดยเป็นไฟฟ้าที่ผลิตมาจากแหล่งผลิตนอกพาหนะแล้วถูกอัดเก็บไว้ในแบตเตอรี่

ส่วน FCV สามารถผลิตไฟฟ้าใช้ได้เองโดยผลิตจากเครื่องผลิตไฟฟ้าที่เรียกว่า “ฟิวเซลล์” ที่ติดตั้งอยู่ในห้องเครื่องของรถ ฟิวเซลล์นี้สามารถผลิตไฟฟ้าด้วยการนำก๊าซไฮโดรเจนมาผสมกับออกซิเจนในอากาศเพื่อให้ได้ไฟฟ้า (และน้ำ) ก๊าซไฮโดรเจนได้มาจากแหล่งผลิตนอกพาหนะแล้วถูกอัดเก็บไว้ในถังที่ติดตั้งในรถ พูดง่ายๆ คือ BEV ต้องเติมไฟฟ้าเป็นเชื้อเพลิง ส่วน FCV ต้องเติมก๊าซไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง

ทั้ง BEV และ FCV ถือได้ว่าเป็นรถยนต์ที่ใช้พลังงานสะอาด เพราะการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าไม่ทำให้เกิดก๊าซเรือนกระจกเลย ซึ่งแตกต่างจาก ICE
ที่เผาผลาญเชื้อเพลิงฟอสซิล ทำให้เกิดมลภาวะต่างๆ โดยเฉพาะก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

ดังนั้น การใช้รถยนต์ไฟฟ้าทั้งสองประเภททดแทนรถยนต์ ICE จึงบรรเทาภาวะโลกร้อนได้ ประเด็นคำถามที่น่าสนใจขณะนี้ก็คือ “รถยนต์ไฟฟ้าประเภทไหนดีกว่ากัน?”

ถ้าดูจากจำนวนรถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้อยู่ทั่วโลกปัจจุบัน จะเห็นได้ว่ารถยนต์ที่ใช้แบตเตอรี่ หรือ BEV ได้รับความนิยมมากกว่า FCV ยอดขายปีนี้ของ BEV อยู่หลักเป็นแสนๆ คัน ขณะที่ FCV ขายได้ไม่กี่ร้อยคันเท่านั้น ยี่ห้อรถยนต์ BEV ก็มีมากกว่าและที่ขายดีเป็นอันดับต้นๆ ได้แก่ Nissan Leaf, Tesla Model S, BYD (ของจีน) และ Chevrolet Volt ส่วนรถยนต์ FCV ที่ผลิตออกมาขายในเชิงพาณิชย์ได้แก่ Toyota Mirai, Honda Clarity และ Hyundai Tucson

รถยนต์ไฟฟ้าทั้งสองประเภทมีข้อได้เปรียบเสียเปรียบกันในประเด็นต่างๆ ข้อดีของ FCV คือการเติมก๊าซไฮโดรเจนให้เต็มถังใช้เวลาเพียง 5 นาที และวิ่งได้ไกลกว่า 400 กิโลเมตร (กม.) ส่วน BEV ต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงกว่าจะอัดไฟใส่แบตเตอรี่ให้เต็ม (ถ้าอัดแบบเร็วโดยใช้ Quick Charge ก็ยังต้องใช้เวลาถึง 30 นาที) และวิ่งได้เฉลี่ยไม่ถึง 200 กม. (มีบางยี่ห้อ เช่น Tesla ที่วิ่งได้ไกลกว่า 400 กม.แล้ว)

จุดอ่อนสำคัญของ FCV ก็คือ การผลิต ขนส่ง และเก็บสำรองก๊าซไฮโดรเจนยังมีความยุ่งยากและมีต้นทุนค่อนข้างสูง เพราะแม้จะเป็นสารเคมีที่มีอยู่มากที่สุดในจักรวาล แต่เป็นก๊าซที่ติดไฟง่ายและเป็นอันตรายหากป้องกันไม่ดี ปัจจุบันก๊าซไฮโดรเจนที่ใช้ส่วนใหญ่ผลิตจากก๊าซธรรมชาติ ซึ่งกระบวนการยังมีต้นทุนสูง และอาจมีก๊าซเรือนกระจกรั่ว

ในการขนส่งและเก็บสำรองก๊าซไฮโดรเจน จำเป็นต้องใช้ถังรับแรงกดดันสูงได้ และต้องใช้ปั๊มและพาหนะพิเศษในการขนส่ง การลงทุนสร้างสถานีเติมก๊าซไฮโดรเจนค่าใช้จ่ายสูงมากกว่าหลายเท่าตัว เทียบกับสถานีอัดไฟฟ้าใส่แบตเตอรี่หรือ Charging Stations สำหรับ BEV ที่ลงทุนไม่กี่พันเหรียญสหรัฐ

ดังนั้น ปัจจุบันสถานีเติมก๊าซไฮโดรเจนจึงมีน้อยมากเมื่อเทียบกับสถานีเติมไฟฟ้า ในปี 2016 ประเทศญี่ปุ่นมีสถานีเติมไฮโดรเจนอยู่ 80 แห่ง ส่วน Charging Stations มีถึง 4 หมื่นแห่ง ในสหรัฐ มีสถานีเติมก๊าซไฮโดรเจนเพียง 23 แห่ง และเยอรมนีมีเพียง 18 แห่ง

ในด้านสิ่งแวดล้อมและการปลดปล่อยสารคาร์บอนนั้น FCV ก็ทำได้ไม่ดีไปกว่า BEV เลย นับตั้งแต่การผลิต การขนส่ง และการอัดใส่ถัง ก๊าซไฮโดรเจนต้องใช้พลังงานทั้งสิ้นและก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจกขึ้นอีกด้วย ส่วน BEV ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมขึ้นอยู่กับว่าไฟฟ้าที่ใช้ผลิตจากเชื้อเพลิงประเภทไหน

สำหรับตัวรถยนต์เองนั้น FCV ยังมีราคาแพงกว่า BEV เพราะเทคโนโลยีด้านฟิวเซลล์ยังมีต้นทุนที่สูง เช่น Toyota Mirai ปัจจุบันขายคันละ 5.8 หมื่นเหรียญสหรัฐ ขณะที่ BEV แบบหรูยี่ห้อ Tesla Model S ขายราคาใกล้เคียงกัน แต่ BEV ยังมียี่ห้ออื่นที่ขายในราคาไม่เกิน 4 หมื่นเหรียญสหรัฐ เช่น Nissan Leaf (3.5 หมื่นเหรียญสหรัฐ) และ Chevrolet Bolt (4 หมื่นเหรียญสหรัฐ)

การศึกษาในปี ค.ศ. 2016 โดย Stanford University และ Technical University of Munich เปรียบเทียบ BEV กับ FCV ทั้งในด้านการขนส่ง และการใช้เสริมระบบไฟฟ้าของชุมชน โดยคาดการณ์ไป 20 ปีข้างหน้า การศึกษานี้พบว่า ด้วยประโยชน์เท่าๆ กัน FCV จะใช้พลังงานไฟฟ้ามากกว่า BEV เป็น 2 เท่าตัว และ BEV ยังลดการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่า FCV ส่วนใหญ่เป็นเพราะการผลิตก๊าซไฮโดรเจนมีต้นทุนค่อนข้างสูง

ความเห็นของผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่ชี้ชัดว่า BEV มีคุณลักษณะที่ดีกว่า FCV ในเกือบทุกด้าน และน่าจะมีอนาคตที่สดใสกว่าด้วย

ดังนั้น ที่กระทรวงพลังงานเลือกส่งเสริมรถ BEV มากกว่ารถ FCV จึงน่าจะถูกต้อง