Science

ขับ EV ยังไงให้วิ่งได้ไกลที่สุด ด้วยหลัก วิทยาศาสตร์

By Arnon Puitrakul - 04 สิงหาคม 2023

ขับ EV ยังไงให้วิ่งได้ไกลที่สุด ด้วยหลัก วิทยาศาสตร์

มีเพื่อนที่ใช้ EV เหมือนกับเรา ถามเราเข้ามาเยอะมาก ๆ ว่า ทำไมเราวิ่งได้โคตรประหยัดมาก ๆ เมื่อเทียบกับคนอื่น เราก็ไปลองคิดว่า ทำไมมันเป็นแบบนั้น ตอนนี้เราเลยลองสรุป วิธีการขับของเราออกมา แล้วหาเหตุผล วันนี้เลยจะมาแชร์ให้อ่านกัน

ปล. แมร่งเอ้ย ตอนมัธยมเกลียดฟิสิกส์ชิบหาย ไม่คิดว่าโตมา แมร่งจะเอามาใช้งานอธิบายในบทความนี้ได้จริง ๆ ฮา ๆ

แอร์กินไฟเยอะจริง ๆ วิ่งใต้สะพานละกัน

เราคิดว่าใครที่ดูในกลุ่มของ EV หลาย ๆ คนน่าจะได้เห็น การกินไฟของ Tesla ที่วิ่งในประเทศไทย พอเจออากาศร้อน ๆ ในประเทศไทยเข้าไปก็คือ กินไฟแบบน่ากลัวมาก ๆ เป็นตัวอย่างที่ดีว่า แอร์ ทำให้ รถ BEV กินไฟเยอะขึ้นจริง ๆ และ จริง ๆ แล้วมันก็ไม่ได้เกิดขึ้นกับแค่ BEV นะ พวก ICE จริง ๆ ก็เจอเหมือนกัน

อย่างในรถ ICE คอมแอร์มันจะได้ไฟจากการที่สายพาน ที่เครื่องยนต์มันวิ่งตลอดไปปั่นไฟให้ตัว Compressor Air ดังนั้น ถ้าแอร์มันต้องทำงานเยอะ ๆ มันก็จะกินแรงเครื่อง ทำให้รถแรงน้อยลงได้ แะ กินน้ำมันมากขึ้นได้

แต่สำหรับรถ BEV มันคิดตรง ๆ ง่าย ๆ เลยคือ มันไม่มีสายพานอะไรทั้งนั้น มันดึงไฟจาก High-Voltage Battery เลย ทำให้เมื่ออากาศร้อนมาก ๆ Compressor มันต้องทำงานหนัก ๆ  เพื่อสู้ มันก็ต้องกินไฟมากขึ้นด้วยเช่นกัน เหมือนกับแอร์บ้านเรานี่แหละ

ทำให้ถ้าเราอยากจะลดการทำงานในส่วนนี้ เราสามารถแก้ปัญหาได้ด้วยการติดฟิล์มกันร้อน ที่เราคิดว่าคนที่ออกรถมาตอนนี้ น่าจะติดกันอยู่แล้วแหละ เพราะไม่น่าจะทนร้อนแดดประเทศไทยตอนนี้ไหวแน่ ๆ ฮ่า ๆ นอกจากนั้น รถบางคนที่เขามี Sunroof เจ้าปัญหา ก็ยังมี Solution โดยการติดฟิล์มกัน UV อีกชั้นได้ด้วยนะ เราลองติดมา ก็ช่วยได้พอสมควรเลย หรือถ้าไม่ไหวอีก รถบางคน เขาก็มีม่านมา เราก็ปิดม่านได้

แต่อีกทริกที่หลาย ๆ คนอาจจะคิดไม่ถึงคือ การวิ่งหลบแดดใต้สะพาน ตอนแรกคิดว่า มันช่วยไม่เยอะนะ แต่พอลองขับเทียบ ๆ ในสภาวะที่ใกล้เคียงกันมาก ๆ หลาย ๆ รอบ ทำให้เห็นความแตกต่างได้จริง ๆ อาจจะไม่ได้เยอะมาก แต่มันมีความต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติจริง ๆ เลยแนะนำว่า ถ้าเราวิ่งตรงทางที่อาจจะขนานกับสะพาน ใต้สะพาน ก็ลองวิ่งใต้สะพานได้ แต่ ๆ ไม่เอาสะพานในกทม. กับถนนพระราม 2 นะ น่ากลัวชิบหาย ไม่แน่ใจว่า เราพุ่งหารถ หรือสะพานพุ่งหาเราอะไรแมร่งจะเกิดก่อนกัน

นอกจากแอร์ที่รถมันทำให้ห้องโดยสารไม่ร้อนระอุแล้ว รถ BEV ส่วนใหญ่จะมีระบบ Active Cooling สำหรับ Battery และส่วนต่าง ๆ ด้วยเช่นกัน ทำให้ถ้าอากาศร้อนมาก ๆ หรือ เราวิ่งใช้กำลังไฟเยอะ ๆ ก็มีสิทธิ์ที่จะทำให้พวก อุปกรณ์พวกนี้ มันร้อนจนรถต้องตัดมาใช้ Active Cooling ก็จะทำให้กินไฟเยอะเหมือนกัน พวกนี้การที่เราจะลดได้ก็คือ การไม่โหลดไฟกำลังสูง ๆ เร็ว ๆ เพราะมันทำให้เกิดความร้อนออกมาจากแบต และ มอเตอร์เพิ่มโอกาสที่จะต้องตัดไป Active Cooling ได้

อย่าโหลดไฟกำลังสูง ๆ หรือ Regen ไฟกำลังสูง ๆ มาก

เราเชื่อเลยว่า หลาย ๆ คนที่มาขับ BEV ครั้งแรกเชื่อว่า ถ้าเรายิ่ง Regen ไฟกลับไปเยอะมากเท่าไหร่เป็นเรื่องดีมากเท่านั้น มันก็จริงว่า การ Regen กลับเข้าไปในแบต ช่วยให้เราสามารถวิ่งได้ไกลขึ้นกว่าจริงแน่นอน แต่ถ้าเราอัด ๆ Regen ไปแรง ๆ แล้วไปเหยียบ ๆ เอามันก็ทำให้กินไฟมากขึ้นได้เช่นกัน

เรื่องนี้อธิบายได้ด้วยกฏ Thermodynamic ที่ว่าพลังงานมันไม่เคยหายไปไหน มันแค่เปลี่ยนรูปเท่านั้นเอง คือ เมื่อเราโหลดไฟออกจาก Battery พลังงานไฟฟ้ามันจะผ่าน Motor เปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์เพื่อขับเคลื่อนรถ เมื่อเรา ยกคันเร่งออก รถก็จะเปลี่ยนพลังงานจลน์ที่ล้อกำลังหมุนกลับไปเป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อชาร์จ Battery ดังนั้น พลังงานที่จ่ายออกไป มันจะไม่เท่ากับที่ Regen กลับเข้ามาแน่นอน เพราะมันก็หายไปกับพลังงานจลน์ที่ขับเคลื่อนรถไปแน่นอน ยังไม่นับว่า โลกแห่งความเป็นจริง มันไม่ได้สวยเหมือนในหนังสือฟิสิกส์แน่นอน เพราะ การแปลงรูปแบบของพลังงานมันไม่ได้มีประสิทธิภาพ 100% กล่าวคือ มันมีพลังงานที่หายไประหว่างการแปลง พลังงานพวกนี้ก็คือพวกความร้อนที่เกิดขึ้นนั่นเอง

ทำให้ใน Ideal Case เลย การที่เราวิ่งไปเรื่อย ๆ ไม่ผ่อนเลย จะทำให้เราใช้พลังงานน้อยที่สุด แต่ในความเป็นจริงมันไม่ได้เป็นแบบนั้นน่ะสิ เพราะเราต้องมีการชะลอ การหยุดรถ บ้าง ถนน เราไม่ได้ใช้คนเดียว ไม่เหมือนบางคนเนอะ ซึ่ง เบรก ถือว่าเป็นศัตรูกับ การบริโภคพลังงานมาก ๆ (แต่เป็นเพื่อนยามยาก) จากเดิมที่เรามีพลังงานจลน์อยู่ประมาณนึง เราไม่ Regen ละ เราเหยียบเบรกไปเลย ก็ทำให้เราเสียพลังงานตรงนั้นไป

ดังนั้น เราจะแนะนำว่า ให้พยายามอย่าขับ ๆ หยุด ๆ แต่ถ้าเกิดรถเยอะ ต้องชะลอ รถติดที่เราต้องหยุด ๆ วิ่ง ๆ บ่อย ๆ ให้พยายามลดการใช้เบรก กะระยะ แล้วใช้การ Regen แทน ก็จะทำให้เราได้พลังงานกลับมามากกว่า การที่เราเหยียบ ๆ เบรก ๆ นะ

พยายามวิ่งความเร็วคงที่ ช่วยได้เยอะมาก ๆ

ในการเร่งความเร็วของรถ ไม่ว่าจะ ICE หรือ BEV ก็ตามแต่ มันจะต้องการพลังงานมากกว่าเดิมแน่นอน แต่ถ้าเราลองเร่งไปถึงจุด ๆ นึง เราจะสังเกตว่า รถมันจะ Cruise ไปได้เรื่อย ๆ โดยที่เสียงเครื่องมันไม่ดัง หรือถ้าใน BEV การบริโภคพลังงานมันจะลดลง ทั้ง ๆ ที่เราอยู่บนความเร็วเท่าเดิมแท้ ๆ

เรายกตัวอย่าง ตอนที่เราขับรถไปโคราช ตอนนั้นเราโหลดคนทั้งหมด 3 คน พร้อมกับสัมภาระ เรียกว่า น่าจะเต็มคัน หนักประมาณนึงเลยแหละ (แหม่ Good Cat ช่องเก็บของเท่ากีแมวอะ เอาอะไรมาก) บนความเร็วเฉลี่ยที่ 102.2 km/h ขับ ๆ ไป จนแวะปั้ม แล้วมาดู ปรากฏว่า Energy Consumption ที่รถรายงานออกมาคือ 10.4 kWh/100 km เห็นครั้งแรก งง เป็นไก่ตาแตก มันเป็นไปได้เหรอวะ จนเอาข้อมูลที่เก็บผ่าน OBDII เป็นค่า SoE และ HV Battery Power ไปทำ Coulomb Counting ก็คือได้ผลออกมาใกล้เคียงกับที่รถรายงานเลย

โดยที่ปกติ ถ้าเราขับปกติแถวบ้านไปทำงานนั่นนี่ ดีสุดเท่าที่เราได้จะอยู่ที่ประมาณ 10.8 - 11.2 kWh/100km ทำให้พอเราเห็นตัวเลข 10.4 ก็คือ ตาเหลือกไปเลย เหมือนขับปั้นตัวเลขนะ แต่ความจริงคือ เราเห็นตัวเลขนี้ตั้งแต่มันลงไปสัก 10.5 ได้แล้ว แล้วเราก็ขับเหมือนก่อนหน้านี้ มันก็ยิ่งลงไปถึง 10.4 อย่างที่เล่ามานี่แหละ

เมื่อเราเอาความเร็วที่รถวิ่งใน Session นั้นมาลองดู เราเห็นเลยว่า ความเร็วที่เราใช้ค่อนข้างคงที่มาก ๆ มีค่ากลางที่ดีมาก ๆ เลยทำให้เราเดาได้ก่อนเลยว่า การใช้ความเร็วคงที่น่าจะเป็นกุญแจสำคัญของการใชัพลังงานที่น้อยกว่า นั่นเป็นอีกเหตุที่เวลาเราคุยกันว่า รถคันนี้มีการประหยัดพลังงานขนาดไหน เราจะคุยกันที่ 3 ค่าด้วยกันคือ การวิ่งในเมือง ที่จะกินเยอะเพราะต้องเร่ง ๆ หยุด ๆ, การวิ่งนอกเมือง ที่เราจะวิ่งด้วยความเร็วคงที่ และ การวิ่งแบบผสม ที่น่าจะเป็นค่าตรงกลาง ๆ หน่อยนั่นเอง

ถามว่าแล้วมันอธิบายด้วยฟิสิกส์ได้มั้ยว่า ทำไมมันถึงเป็นแบบนั้น แรงที่มีผลกระทบเยอะมาก ๆ ในโลกแห่งความเป็นจริงคือ แรงเสียดทาน หรือ Fiction Force ที่เราเรียนกันตอนมัธยมนี่แหละ เราอธิบายง่าย ๆ ละกัน ให้เราลองเอาของที่มีน้ำหนักหน่อยวางบนโต๊ะ แล้วเอานิ้วดันดู เราจะรู้สึกเลยว่า แว่บแรกก่อนที่วัตถุที่เราดันมันจะเคลื่อนที่ เราจะใช้แรกเยอะกว่าหลังจากที่วัตถุเคลื่อนที่ ถ้าเรามองลึกเข้าไป

แรงเสียดทาน มันจะเกิดจาก ค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลน์ ก็ขึ้นกับวัตถุที่มันวิ่งผ่านกันลละว่าจะออกมาเป็นเท่าไหร่ และ ค่าแรงปฏิกิริยาในแนวตั้งฉากกับผิวสัมผัส ซึ่งถ้าเราลอง Plot Graph ให้แกน X เป็นแรงที่เราออกไป และ แกน Y เป็นแรงเสียดทาน ช่วงแรกของกราฟมันจะมีความสัมพันธ์เป็นแบบเส้นตรงเลย ตรงจุดนั้นแหละ คือ ตอนที่เราเอานิ้วดันไปแต่วัตถุยังไม่เคลื่อนที่ (Static Region) พอเราออกแรงเพิ่มไปถึงจุดนึงแรงเสียดทานมันจะค่อย ๆ ลดลง แล้วเข้าสู่สภาวะคงที่ ก็คือ ตอนที่เราเอานิ้วดันแล้ววัตถุมันเคลื่อนที่แล้ว (Kinetic Region)

กลับมาที่รถของเรา มันก็ทำงานเหมือนกันเป๊ะ ๆ ในโลกแห่งความเป็นจริง ยังไงมันก็มีแรงเสียดทานแน่ ๆ ไม่งั้นล้อไม่มีทางหมุนกับพื้นแล้วรถเคลื่อนที่ไปได้แน่นอน ถ้าเราวิ่งรถไปโดยการหยุด ๆ วิ่ง ๆ แปลว่า เราก็ต้องเข้าช่วงที่แรงเสียดทานมันเยอะ ๆ บ่อย ๆ เมื่อเทียบกับถ้าเราวิ่งในความเร็วคงที่แล้ว เราไม่ได้หนีจากความเร็วเดิมเท่าไหร่ มันก็จะใช้พลังงานน้อยกว่านั่นเอง ดังนั้นการวิ่งรถด้วยความเร็วคงที่มันเลยจะใช้พลังงานน้อยกว่า การเหยียบ ๆ หยุด ๆ นั่นเอง แต่ในโลกความเป็นจริงมันก็ยังมีปัจจัยอื่น ๆ แรงอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องด้วย เช่น ลม ถ้าเราวิ่งทางลมเลย ลมจะช่วยส่งเรา ทำให้ใช้พลังงานน้อยลงได้ กลับกัน ถ้าเราวิ่งสู้ลมเลย เราต้องแหวกอากาศเยอะขึ้น เราก็จะใช้พลังงานมากขึ้นเช่นกัน (มันก็จะไปเกี่ยวกับค่า Cd หรือ Coefficient of Drag ด้วย)

สรุป

จากการขับของเรา มันมาถึงการเอาฟิสิกส์ และ วิศวกรรม มาอธิบายว่า ทำไมเราขับรถแล้วประหยัดกว่าคนอื่นได้ยังไงวะ แต่นอกจาก 3 เรื่องที่เราเล่ามาแล้ว ความเร็วที่เราใช้ก็มีผลนะ เพราะมอเตอร์แต่ละตัวออกแบบมาต่างกัน ประสิทธิภาพแตกต่างกัน อย่างตอนเราขับ ORA Good Cat บนความเร็วที่สูงขึ้น มันสูบไฟเยอะขึ้นแบบน่ากลัวมาก กลับกัน Tesla Model 3 Long Range ก็กินเยอะขึ้น แต่ความชันบนกราฟมันไม่ได้ชันเท่ากับ ORA Good Cat พวกนี้มันอธิบายได้ด้วย Efficiency ต่อ Package Power Graph ได้ พวกนี้ไว้ให้วิศวะจริง ๆ มาอธิบายเถอะ เราก็เป็นแค่นักวิทย์ กับ Programmer เด้อ ก็อธิายด้วยฟิสิกส์เด็ก ๆ ที่เคยเรียนมา แต่เอาวิธีการขับของเราไปลองดูได้ ด้วยพฤติกรรมการขับของเรา และเส้นทางของเราแหละ ที่ทำให้เราขับได้ประหยัดมาก ๆ อันนี้ก็ถือว่าเป็นการถอดบทเรียนว่า พฤติกรรมการขับของเราเป็นยังไง อะไรคือปัจจัยที่ทำให้เราขับประหยัดมาก ๆ ได้

Read Next...

หลังจากมะนาวโซดา ไปโซดามิ้นท์กันแล้วชะลอวัยกี่โมง

หลังจากมะนาวโซดา ไปโซดามิ้นท์กันแล้วชะลอวัยกี่โมง

มันมีลัทธิกิน โซดามิ้นท์ กันแล้วหวะทุกคน นี่มันอะไรกันวะเนี่ย หลังจากมะนาวโซดาฆ่ามะเร็ง สู่โซดามิ้นชะลอวัยกันแล้ว วันนี้เราจะมาเล่าให้อ่านกันว่า คนที่เขาอ้าง เขาอ้างว่ากินยังไง ทำไมถึงมีผลแบบที่เขาบอกได้จริง และเราจะเล่าในเชิงวิทยาศาตร์ทางการแพทย์ว่า ทำไมมันอันตรายกว่าที่ทุกคนคิด...

เจาะลึกเบื้องหลังการทำงานของ กันแดด ทำไมมีหลายแบบ จะเลือกอย่างไร

เจาะลึกเบื้องหลังการทำงานของ กันแดด ทำไมมีหลายแบบ จะเลือกอย่างไร

ถ้าต้องให้เลือก Skin Care แค่อย่างเดียวเราะจะเลือกอะไร เราคงตอบได้อย่างรวดเร็วว่า กันแดด แน่นอน แต่ถ้าเราลองไปดูกันแดดในท้องตลาดบ้านเรา มันมีเยอะมาก มีหลายประเภทสารพัด วันนี้เรามาเล่าให้อ่านกันในเชิงวิทยาศาสตรดีกว่าว่า มันมีแบบไหน และ แบบไหนเหมาะอะไรกับใครบ้าง...

มันจะไม่มีอีกแล้วหมาล่าแดง ๆ กับ Sudan Red

มันจะไม่มีอีกแล้วหมาล่าแดง ๆ กับ Sudan Red

เราอ่านข่าวเจอเรื่องการที่ไตหวันพบการแพร่ระบาดของการผสมสีอย่าง Sudan Red ลงไปในเครื่องปรุงต่าง ๆ โดยเฉพาะพริก และพวกผงหมาล่าที่นำเข้าจากประเทศจีน วันนี้เราจะมาเล่าให้อ่านกันว่า สรุปแล้วเรื่องมันเป็นอย่างไร และ สีเจ้าปัญหาอย่าง Sudan Red มันเป็นอันตรายต่อมนุษย์อย่างไร...

Perfume Science 101: ทำไมน้ำหอมถึงมีกลิ่น ?

Perfume Science 101: ทำไมน้ำหอมถึงมีกลิ่น ?

ช่วงนี้เราอินกับ น้ำหอมมาก ๆ เรื่องที่เราคิดว่าน่าใจมาก ๆ สำหรับ เราที่สนใจน้ำหอม และวิทยาศาสตร์คือ วิทยาศาสตร์เบื้องหลังของน้ำหอม มันมีอะไรมากกว่าที่เราคิดมาก ๆ ทำไมกลิ่นนี้ทำให้เรารู้สึกแบบนี้ หรือเรื่องที่เรามา Cover กันในวันนี้คือ ทำไมน้ำหอมถึงมีกลิ่น ?...