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...

Perfume Science 101: ทำไมน้ำหอมถึงมีกลิ่น ?

Perfume Science 101: ทำไมน้ำหอมถึงมีกลิ่น ?

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

Organic ธรรมชาติแท้ ไม่มีคำปลอบใจ

Organic ธรรมชาติแท้ ไม่มีคำปลอบใจ

บทความนี้เกิดจาก เราตั้งคำถามว่า ทำไมเราจะต้องใช้ผลิตภัณฑ์ที่มีคำเคลมว่า ผลิตจากธรรมชาติ เป็นพวกนั่นนี่ Organic หรือจริง ๆ แล้วมันเป็นแค่ การตลาดวันละคำกันแน่นะ งั้นเรามาคุยเรื่องนี้กันให้ลึกขึ้นดีกว่า ผ่านเลนส์มุมมองของวิทยาศาสตร์...

ขับ EV ยังไงให้วิ่งได้ไกลที่สุด ด้วยหลัก วิทยาศาสตร์

ขับ EV ยังไงให้วิ่งได้ไกลที่สุด ด้วยหลัก วิทยาศาสตร์

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

นอกจากคนจะกินฉี่แล้ว คนยังกิน อึ เป็นยาได้จริง ๆ เหรอ

นอกจากคนจะกินฉี่แล้ว คนยังกิน อึ เป็นยาได้จริง ๆ เหรอ

เมื่อหลายวันก่อน มีเพื่อนมาถามว่า ที่จีนเขามีการรับซื้อ อึ คน ไปทำอะไรบางอย่างด้วย ทำให้เราคิดได้ว่า เออ เรื่องที่เรารู้ครั้งแรกก็ช๊อคนิด ๆ ว่า การแพทย์แผนปัจจุบันมีการรักษาด้วยการให้กิน อึ ของคนอื่นเข้าไปด้วยนะ วันนี้เรามาเล่ากันดีกว่าว่า หลักการมันคืออะไร และ ทำไมเราต้องแก้ปัญหาในลักษณะนี้...