Nuttanon P.
สงครามลากรอบ มอเตอร์ EV ก้าวสู่ยุค 30,000 รอบ/นาที
ในโลกของรถสันดาป เครื่องยนต์รอบจัดกำลังกลับมาได้รับความสนใจอีกครั้ง ซุปเปอร์คาร์อย่าง Lamborghini Temerario เองที่ใช้เครื่อง V8 เทอร์โบคู่ 4.0 ลิตร สามารถลากรอบได้ถึง 10,000 รอบต่อนาที แบบต่อเนื่อง หรือไฮเปอร์คาร์อย่าง Red Bull RB17 กับเครื่อง V10 พัฒนามาพิเศษทำรอบได้สูงถึง 15,000 รอบต่อนาที แต่แม้ตัวเลขเหล่านี้จะน่าทึ่งมาก ๆ สำหรับรถยนต์สันดาป แต่ก็ยังเทียบไม่ได้กับสิ่งที่มอเตอร์ไฟฟ้าทำได้ในตอนนี้
มอเตอร์ไฟฟ้า: รอบสูงเป็นเรื่องปกติ
สำหรับรถไฟฟ้าความเร็วรอบระดับหลักหมื่นไม่ใช่เรื่องใหม่แต่อย่างใด รายงานล่าสุดจากบริษัทวิจัย IDTechEx ได้บอกว่า มอเตอร์ไฟฟ้าในรถ EV ทั่วไปสามารถหมุนได้ถึง 15,000 รอบต่อนาทีอยู่แล้ว ส่วนรถรุ่นใหม่ ๆ บางรุ่นสามารถลากได้มากกว่านั้น
ปี 2025 ผู้ผลิตรถยนต์จากจีนอย่าง Xiaomi, BYD และ GAC ได้ประกาศเปิดตัวมอเตอร์ไฟฟ้าที่สามารถทำรอบได้สูงถึง 30,000 รอบต่อนาที แม้ว่าข้อจำกัดด้านตลาดจะทำให้แรงเหล่านี้เข้าไปขายในบางประเทศไม่ได้ แต่ในเชิงวิศวกรรม นี่คือก้าวสำคัญที่น่าจับตามองไม่น้อย
เหตุผลที่มอเตอร์ไฟฟ้าทำรอบได้สูงกว่า
มอเตอร์ไฟฟ้าสามารถหมุนได้เร็วกว่าเครื่องสันดาป เพราะมอเตอร์ไฟฟ้ามีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวน้อยกว่า และมีมวลต่ำกว่า หลักการคล้ายกับเครื่องยนต์โรตารีของ Mazda ในอดีตที่สามารถลากรอบสูงได้ง่าย
ความแตกต่างคือมอเตอร์ไฟฟ้าไม่จำเป็นต้องลากรอบเพื่อสร้างกำลังสูงสุด เพราะแรงบิดและกำลังสามารถมาได้ทันทีตั้งแต่มอเตอร์เริ่มหมุน และด้วยการไม่มีเสียงเครื่องยนต์ ความเร้าใจของการลากรอบจึงไม่ใช่หัวใจหลักของรถ EV
รอบสูงมีประโยชน์อย่างไร
ประโยชน์หลักของมอเตอร์ไฟฟ้ารอบสูงคือ “ความหนาแน่นของกำลัง” หรือ Power Density กล่าวคือ การเพิ่มความเร็วรอบช่วยให้มอเตอร์มีขนาดเล็กลงโดยยังให้กำลังเท่าเดิม หรือเพิ่มกำลังได้โดยไม่ต้องขยายขนาดมอเตอร์
รายงานของ IDTechEx กล่าวว่า หากเพิ่มรอบจาก 10,000 เป็น 20,000 รอบต่อนาที จะช่วยเพิ่ม Power Density ได้ถึง 69% สำหรับมอเตอร์แบบ Radial-flux ที่ใช้กันในรถ EV ปัจจุบันเป็นส่วนใหญ่ และหากขยับไปที่ 30,000 รอบต่อนาที จะเพิ่ม Power Density ได้อีกประมาณ 41%
ความท้าทายทางวิศวกรรม
แน่นอนว่าการเพิ่มรอบสูงก็มีข้อท้าทายตามมา ทั้งการสูญเสียพลังงานภายในระบบที่มากขึ้น ส่งผลต่อประสิทธิภาพ รวมถึงแรงเหวี่ยงที่เพิ่มขึ้น และสร้างภาระให้กับโรเตอร์ นอกจากนี้ระบบระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น และอาจต้องใช้ชุดเกียร์หลายอัตราทดเพื่อรองรับช่วงรอบสูง
แต่ปัญหาเหล่านี้สามารถแก้ไขได้ ตัวอย่าง เช่นใน Porsche Taycan และ Mercedes-Benz CLA-Class ก็เริ่มใช้เกียร์ 2 จังหวะ รวมถึงการออกแบบโรเตอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กลงเพื่อลดแรงเหวี่ยง
อนาคตของมอเตอร์ไฟฟ้ารอบจัด
หากเทคโนโลยีเหล่านี้ถูกพัฒนาและแก้ไขได้อย่างสมบูรณ์ จะช่วยให้มอเตอร์ไฟฟ้ามีขนาดเล็กลง เปิดพื้นที่ภายในรถมากขึ้นสำหรับผู้โดยสารหรือสัมภาระ หรืออาจเอื้อให้ใช้ระบบขับเคลื่อนแบบหลายมอเตอร์ เช่น 3 หรือ 4 มอเตอร์ เพื่อเพิ่มกำลังรวมของตัวรถ
แม้จะไม่มีเสียงคำรามแบบรถสันดาป แต่ตัวเลขรอบ 30,000 รอบต่อนาทีของมอเตอร์ไฟฟ้า ก็ถือเป็นสิ่งที่น่าทึ่งและสะท้อนถึงทิศทางใหม่ของโลกยานยนต์ไฟฟ้าได้อย่างชัดเจน
ที่มา : The Drive
