รถไฟฟ้ากับเทคโนโลยีกักเก็บพลังงาน

สัมภาษณ์โดย ดร.บัญชา ธนบุญสมบัติ

ถอดบทสัมภาษณ์โดย อรวรรณ สัมฤทธิ์เดชขจร

รายการก่อ กอง science วันนี้นะครับ ผมจะชวนคุยเกี่ยวกับเรื่องที่อยู่ในความสนใจของคนทั่วไป นั่นคือเกี่ยวกับเรื่องเทคโนโลยีพลังงาน โดยโฟกัสไปที่แบตเตอรี่มากสักหน่อย เราได้เชิญ ดร.พิมพา ลิ้มทองกุล หรือ ดร.อ้อย หัวหน้าทีมวิจัยเทคโนโลยีระบบกักเก็บพลังงาน ศูนย์เทคโนโลยีพลังงานแห่งชาติ (ENTEC)

ถาม : เข้าใจว่าอ้อยศึกษาวิจัยเรื่องพลังงาน โดยเฉพาะเรื่องแบตเตอรี่มาตั้งแต่เรียนปริญญาเอกหรือก่อนหน้านั้นจนกระทั่งมาทำงานที่เอ็มเทค ช่วยเล่าประวัติสักหน่อยครับ?

ตอบ : 

ก็เริ่มทำเกี่ยวกับแบตเตอรี่มาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1997 ซึ่งเป็นปีแรกของการเรียนปริญญาเอกอยู่ในภาควิชาวัสดุศาสตร์ที่ MIT (Massachusetts Institute of Technology)

ถาม : แสดงว่าจับเรื่องนี้มายาวนานเลย ตอนนั้นที่ทำวิจัยแง่มุมที่ศึกษาเป็นเรื่องอะไรครับ พอเล่าให้ฟังคร่าวๆ ได้ไหมครับ?

ตอบ : 

ค่ะ ในช่วงปี 1997 ถ้าหลายๆ คนจำได้ ตอนช่วงนั้นแบตเตอรี่ที่เรารู้จักธรรมดาส่วนใหญ่จะเป็นแบตเตอรี่พวกแอลคาไลน์ที่ใช้ได้ครั้งเดียว หรือแบตเตอรี่มือถือที่มันค่อนข้างใหญ่มาก ตอนนั้น 5 ปีก่อน 1997 ก็เป็นการเข้ามาของแล็บท็อปคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน ช่วงแรก ประมาณปี 1992 ซึ่งใหม่มาก ปี 1997 ก็ยังใหม่มากยังไม่ได้ใช้ในอย่างอื่นเลย นอกจากมือถือและแล็ปท็อปคือในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา (portable electronic)

ถาม : เนื่องจากเป็นวัสดุศาสตร์ก็ต้องออกแบบระบบ วัสดุต่างๆ และแบตเตอรี่ แล้วก็ศึกษาแง่มุมต่างๆ ทางวิทยาศาสตร์หรือเปล่าครับ?

ตอบ : 

ใช่ค่ะ จริงๆ แล้วในวงการของแบตเตอรี่ ส่วนใหญ่ตอนช่วงเริ่มต้นคนจะคิดว่าแบตเตอรี่เป็นระบบเคมีไฟฟ้า ซึ่งคนจะคุ้นเคยกับของที่เป็นสารเคมี อย่างใกล้สุดคือ แบตเตอรี่กรดตะกั่วในรถที่ใช้สตาร์ทธรรมดา แต่ว่าจริงๆ แล้ว ในช่วงที่เริ่มศึกษากันมา ช่วงนี้ก็จะเข้าใจกันมากขึ้นว่า การกักเก็บพลังงานในแบตเตอรี่ใช้วัสดุที่ไม่ต้องเป็นของเหลว และก็เป็นวัสดุได้หลากหลายมาก ซึ่งแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนก็ใช้วัสดุที่มีความหลากหลาย

ถึงแม้ว่าชื่อลิเทียมไอออน แต่จริงๆ แล้วในตัวของระบบมีวัสดุที่มีความหลากหลายมากตั้งแต่ตัวที่เป็นตัวสารกักเก็บลิเทียม ตัวคาร์บอน อย่างเช่น Professor Yoshino[1] ที่โซนี่ ได้เป็นผู้คิดค้นการกักเก็บลิเทียมในตัวคาร์บอน ก่อให้เกิดการใช้งานแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนอย่างกว้างขวาง ที่ได้รางวัลโนเบล ปี 2019 และอย่างขั้วบวกก็เป็นวัสดุอีกประเภทหนึ่ง เป็นสารประกอบประเภทออกไซด์ ซึ่งอีก 2 ท่านของผู้ได้รับรางวัลโนเบลเป็นผู้คิดค้นคือ John Goodenough[2] กับ Professor Whittingham[3]

เราเป็นนักวัสดุและเป็นนักเรียนทุนด้วย โดนส่งไปเรียนเซรามิกก็ต้องศึกษาว่าวัสดุเกี่ยวอะไรกับแบตเตอรี่ เซรามิกเกี่ยวอะไรกับแบตเตอรี่ ก็ในส่วนนี้แหละค่ะ ก็คือสารอนินทรีย์ต่างๆ ในตัวของแบตเตอรี่สามารถกักเก็บประจุได้ค่ะ

ถาม : เนื่องจากเป็นเรื่องใหม่มากในระดับโลกในขณะนั้น เมื่อกลับมาเมืองไทยตามความเข้าใจอาจหาจุดโฟกัสได้ลำบาก เพราะอุตสาหกรรมเรายังไปไม่ถึง ตอนนั้นอ้อยต้องปรับตัวอย่างไร หรือนำความรู้มาชี้นำทิศทางการพัฒนาระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่อย่างไรบ้างครับ?

ตอบ : 

เรียน 5 ปี กลับมาก็ 2002 การทำวิจัยด้านแบตเตอรี่ในประเทศไทยไม่มีเลยก็ว่าได้ มันก็ต้องใช้อุปกรณ์ เครื่องมือค่อนข้างเยอะ ตอนนั้นวิธีการคือ เราก็ทำโค (collaborate) กับต่างประเทศ ตอนนั้นเราก็รับทำให้บริษัท ตอนที่เรียนใกล้จบมีบริษัทที่อาจารย์กับทีมตั้งขึ้นชื่อ A123 Systems เราได้ทำวัสดุประเภทแคโทด แล้วก็มันออกไปเป็นบริษัทสตาร์ทอัป (startup) ของ MIT ซึ่งปัจจุบันยังคงอยู่ เราก็เลยทำงานร่วมกับบริษัท รวมถึงศึกษาความรู้พื้นฐานร่วมกับอาจารย์ที่ MIT ด้วย อาจารย์ก็ค่อนข้างให้ความกรุณา เนื่องจากทราบว่าเราอยู่ประเทศแหล่งทุนน้อย ในสมัยปี 2002 การได้ทุนจากภาคเอกชนยากมาก เงินเริ่มต้นได้มา 200,000 บาทซื้อเครื่องชั่งก็หมดไปครึ่งหนึ่ง หนึ่งในสี่ที่เหลือไม่ต้องคิดถึงว่าจะซื้ออย่างอื่น และก็จ้างคนไม่ได้ง่ายมาก เราก็ทำเองหมด ในส่วนนั้นก็ทำโคกับอาจารย์ก็บินไปบินมาบ้าง แล้วเราก็ช่วยทำในส่วนของระบบของตัวด้านพลังงานอีก คือความสนใจของเราคือด้านพลังงานอยู่แล้ว เราก็ทำในส่วนของเซลล์เชื้อเพลิงก็ช่วยหัวหน้า ดร.สุมิตรา [4] ทำในส่วนของการพัฒนาวัสดุสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงแบบออกไซด์ของแข็ง
[4]  ดร.สุมิตรา จรสโรจน์กุล ปัจจุบันเป็นนักวิจัยอาวุโส และผู้อำนวยการกลุ่มวิจัยนวัตกรรมพลังงาน ศูนย์เทคโนโลยีพลังงานแห่งชาติ (ENTEC)

ถาม : เป็นการประยุกต์ความรู้ที่มีอยู่มาใช้กับเรื่องที่คาบเกี่ยวกันมากพอสมควร?

ตอบ : 

ใช่ค่ะ จริงๆ มันเป็นองค์ความรู้พื้นฐานเดียวกัน เพียงแต่เราจะไปโฟกัสที่ระบบไหน ก็ปรับประยุกต์ได้หมด

ถาม : มองในแง่นี้ อ้อย หนึ่ง – เป็นคนหนึ่งที่วางโครงสร้างพื้นฐานระยะแรกๆ สอง – เป็นคนที่ทำเรื่องการถ่ายทอดเทคโนโลยีเรียกได้ว่าเป็นหัวใจ หรือจุดเชื่อมกับต่างประเทศ โดยเฉพาะกับอเมริกาเข้ามาในประเทศไทย สามารถพูดแบบนี้ได้ไหม?

ตอบ : 

ไม่รู้ค่ะ แต่ก็เป็นคนเดียวที่ทำเรื่องแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนตอนกลับมา แต่ก็ต้องบอกว่าตัวเองก็เป็นคนที่ตั้งทำ cell production  ที่แล็บที่ MIT กับอาจารย์คนนี้คนแรกเหมือนกันก็คือ ต้องทำทุกอย่างตั้งแต่สร้างเครื่องมือ สร้างเครื่องทดสอบ สร้างเซลล์ แกะออกมาจากเปเปอร์ว่าทำยังไง ก็ทำจนสอนคนอื่นได้ต่อจนจบค่ะ

ถาม : ซึ่งต้องถือว่าเป็นผลดีต่อทั้ง MIT และประเทศไทย เพราะเห็นระบบตั้งแต่พื้นฐาน?

ตอบ : 

ใช่ค่ะ ยากลำบากนิดนึง แต่เราได้เรียนรู้ทุกอย่างเพราะไม่มีใครสอนในสมัยนั้น คือศาสตร์ด้านแบตเตอรี่เขาไม่สอนกันค่ะ คือเราจะไปหาคนสอนว่าประกอบเซลล์ทำอย่างไรก็ไม่มี อุปกรณ์ทดสอบก็ไม่ได้มีขายหลายยี่ห้อ งานวิจัยจากเมืองจีนก็ยังไม่เริ่ม การซื้อเครื่องมือก็ยังไม่มีเงินทุน เพราะอาจารย์ยังไม่เป็นที่รู้จักทางด้านแบตเตอรี่ แต่เดี๋ยวนี้อาจารย์ดังมาก เพราะอาจารย์ตั้งบริษัทประมาณ 4-5 บริษัท ซึ่งเกี่ยวกับด้านพลังงานถึง 4 บริษัท

ถาม : ระหว่างสร้างทีมมาก็ต้องใช้เวลา ในขณะเดียวกันเป็นคนแรกๆ ที่สร้างทีมก็ต้องมีวิธีการสำหรับคนที่ไม่ได้เรียนด้านนี้โดยตรงจะฝึกเขาอย่างไร อ้อยใช้วิธีอะไรในการทำงานร่วมกับนักวิจัยและผู้ช่วยนักวิจัยท่านอื่นในการสร้างทีมที่ทำงานด้านแบตเตอรี่ขึ้นมา?

ตอบ : 

จริงๆ แล้วคนที่จบด้านเซลล์เชื้อเพลิงมาก็มีค่อนข้างเยอะ เพราะช่วงแรกประเทศเราส่งคนไปเรียนเซลล์เชื้อเพลิงมาพอสมควร เพราะฉะนั้นองค์ความรู้ทางด้านนั้นก็ปรับไม่ยาก เหมือนเราทำแบตเตอรี่เราก็มาทำเซลล์เชื้อเพลิง เพราะฉะนั้นบางทีคนถามว่าถ้าเซลล์เชื้อเพลิงมาแล้วเราจะล้าสมัย (obsolete) ไปหรือเปล่า เราก็บอกว่าไม่เป็นไรเดี๋ยวเราก็ค่อยไปจับต่อ (catch up) ถ้าเซลล์เชื้อเพลิงจะมาจริงๆ คนทางเซลล์เชื้อเพลิงก็มีพื้นฐานอยู่แล้ว แล้วการวิเคราะห์ลักษณะเฉพาะของวัสดุ เราก็เอามาประกอบกันแล้วก็แชร์ด้วยกัน

อีกอย่างหนึ่งก็คือ จริงๆ ทีมนักวิจัยที่มาอยู่ใน ENTEC ก็มีรุ่นใหม่ๆ ค่อนข้างเยอะ จบแบตเตอรี่มาก็มีหลายคนโดยตรงมี 4-5 คน รวมถึงเราก็เทรนผู้ช่วยที่มาทำงานกับเรา ในลักษณะที่เราทำงานเป็นทีมเสมอ หมายความว่า 1 โครงการมีนักวิจัยอย่างน้อย 2 คนเสมอ แล้ว 2 คนนี้ก็ไม่ได้อยู่ในศาสตร์เดียวกัน เช่น คนทำออร์แกนิก (organic) ก็จะคู่กับคนอินออร์แกนิก (inorganic) คนทำแมกคานิคอลดีไซน์ (mechanical design) ไฟฟ้า เราจะจับคู่กัน ถ้าโครงการนี้ต้องนำด้วยด้านอิเล็กโทรไลต์ออร์แกนิก (electrolyte organic) ก็ให้คนออร์แกนิก (organic) นำ คนอินออร์แกนิก (inorganic) ก็ซับพอร์ต (support) เราจะได้เรียนรู้ระบบด้วยกัน เพราะว่าในแบตเตอรี่เราไม่สามารถมองเป็นวัสดุแบบเดียวได้ หรือเป็นซิงเกิลยูนิต (single unit) ที่สแตนด์อโลน (stand-alone) เพราะแบตเตอรี่มันต้องเป็นระบบ (system)

ดังนั้นองค์ความรู้และข้อได้เปรียบของทีมเราที่ สวทช. คือเรามีคนที่มีความรู้ในหลายศาสตร์ที่มาอยู่ด้วยกันแล้วสามารถทำงานร่วมกันได้ มีโอกาสที่จะแชร์และให้ความเห็นกันตลอดเวลา

ถาม : มาโฟกัสที่แบตเตอรี่สำหรับยานยนต์ต่างๆ ต้องมีเงื่อนไขอะไรบ้างที่ทำให้คนทั่วไปเลือกซื้อยานยนต์ไฟฟ้าครับ?

ตอบ : 

ในเรื่องยานยนต์ไฟฟ้าในแง่ของผู้ใช้มองได้หลายแง่มุม ในแง่มุมของผู้ใช้ คนจะแคร์เรื่องราคามากที่สุด ปฏิเสธไม่ได้ คือราคาแล้วก็เรื่องความมั่นใจในการใช้ว่าใช้ไปแล้วมันเสียพังมีคนซ่อม ถ้าเราไปถามคนซื้อรถส่วนใหญ่ก็จะบอกว่าราคาต้องจับต้องได้ แล้วก็ศูนย์ซ่อมต้องมีใกล้ๆ ต้องสามารถที่จะซับพอร์ตเขาได้ รวมถึงเรื่องความน่าเชื่อถือ (reliability) ว่าใช้งานแล้วอยู่ดีๆ ไปตายกลางทางแล้วไม่มีที่ชาร์จ เรื่องโครงสร้างพื้นฐาน (infrastructure) แต่ต้องบอกว่าเมเจอร์หลักของการเกิดยานยนต์ไฟฟ้าหรือการใช้งานยานยนต์ไฟฟ้าเกิดมาจากราคาก่อน ความน่าเชื่อถือทุกอย่างทำได้ถ้าเราเพิ่มราคา เราดูแลมันดี เราสามารถออกแบบได้ เราใช้เงินสร้างเทคโนโลยีเพื่อมาซับพอร์ตพวกนี้ได้

เรื่องราคาลงมาเนื่องจากแบตเตอรี่ราคาต่ำลงมาเยอะเป็นเอ็กซ์โพเนนเชียลแบบ 3 เท่าภายในระยะเวลา 10 ปีหรือไม่ถึง เราจะเห็นกราฟต้นทุน (cost curves) ลงมาเยอะมากในช่วงเวลา 2-3 ปีนี้ การปรับเปลี่ยนค่อนข้างเร็วมาก ถ้าเราดูข่าวเกี่ยวกับยานยนต์ ถ้าไปอ่านข่าวสมัย 3 ปีที่แล้วก็จะไม่เหมือนกับ ณ ปัจจุบันเลย

ถาม : ในการชาร์จแบตเตอรี่เต็ม 1 ครั้ง ในสมัยก่อนอาจวิ่งได้ไม่มากนัก แต่เมื่อเวลาผ่านไปน่าจะวิ่งได้ไกลขึ้นเรื่อยๆ ในปัจจุบันวิ่งได้กี่กิโลเมตรครับ?

ตอบ : 

ถ้าเป็นแบตเตอรี่สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว (pure battery electric vehicle) คือไม่มีเครื่องยนต์เลยก็ประมาณ 300-500 กิโลเมตร ซึ่งเฉลี่ยของคนกรุงเทพขับรถประมาณ 40 กิโลเมตรต่อวันซึ่งมันก็ไม่ได้เยอะ เพียงแต่ขับต่างจังหวัด เช่น ไปเชียงใหม่ 700 กิโลเมตรก็ต้องมีจุดชาร์จ ก็ยังมีความกังวล แต่น่าจะเป็นเรื่องของการสร้างโครงสร้างพื้นฐานที่เพียงพอให้เขามีความมั่นใจมากขึ้น อาจชาร์จ 1-2 ครั้ง และระยะเวลาในการชาร์จด้วย บางคนกังวลว่าต้องชาร์จนานไหมเพราะว่าเติมน้ำมันแค่ 2 นาที แต่ถ้าชาร์จแบตฯ ตอนนี้ชาร์จจริงๆ ก็ครึ่งชั่วโมง ถ้าใช้ระบบชาร์จเร็ว (fast charge) หรือชาร์จไม่เต็มอาจใช้เวลา 15 นาทีก็วิ่งได้ 100-200 กิโลเมตร ซึ่งเพียงพอไหมอันนี้ก็เป็นเรื่องของการสื่อสารของนักเทคโนโลยีอย่างเราว่าจริงๆ แล้วเป็นข้อน่ากังวลขนาดไหนนะคะ

สถานีชาร์จไฟในปั๊มน้ำมัน

ถาม : มีความเป็นไปได้แค่ไหนที่จะเพิ่มความจุของแบตเตอรี่ให้สามารถวิ่งได้ระยะทางที่มากกว่า 300-500 กิโลเมตรครับ?

ตอบ : 

ความจุของแบตเตอรี่ขึ้นกับน้ำหนักและขนาดรถที่จะสามารถรองรับปริมาณของเซลล์แบตเตอรี่ ถ้ามีจำนวนเซลล์มากก็วิ่งไปได้ไกลมากแต่น้ำหนักกับราคาก็จะสูงขึ้นด้วย เพราะฉะนั้นเวลาที่ออกแบบรถก็ต้องดูความต้องการ (requirement) ก็เป็นช่องว่าง (gap) ของการใช้งานว่าระยะทางเทียบกับราคาที่ลูกค้ายอมจ่าย เทียบกับน้ำหนักของรถที่ต้องแบกรับไปตลอดเวลา ซึ่งจะมีเรื่องของประสิทธิภาพพลังงานว่าเป็นอย่างไร

ถาม : แม้ปัจจุบันสถานีชาร์จไฟ (charging station) เริ่มมีในห้างสรรพสินค้าบางแห่งแล้ว แต่ถ้ามองในภาพรวมอาจยังมีจำนวนจำกัด รัฐบาลหรืออุตสาหกรรมมีนโยบายที่จะเพิ่มจำนวนสถานีชาร์จไฟให้มากขึ้นเพื่อทำให้เกิดความมั่นใจในการใช้รถไฟฟ้าหรือไม่ครับ?

ตอบ : 

เรื่องสถานีชาร์จไฟก็เป็นไก่กับไข่ ถ้ามีรถเยอะจำนวนสถานีชาร์จไฟก็จะมีเยอะ แต่จริงๆ แล้วเรื่องของสถานีชาร์จไฟเขาก็วางแผนกันไว้ให้มี 1000 แห่งทั่วประเทศรวมสถานีชาร์จแบบเร็วด้วย คือถ้าเป็นทางหลวงก็แทนน้ำมันจะสร้างความมั่นใจได้ระดับหนึ่ง

สถานีชาร์จไฟในปั๊มน้ำมัน

การชาร์จไฟที่บ้านก็คงไม่มีปัญหาอะไรหรือชาร์จที่โรงแรมก็คงต้องสร้างโครงสร้างพื้นฐาน หรือรวมเข้าไปอยู่ในกฎหมายอาคาร (building code) ในการสร้างโรงแรมหรือคอนโดมิเนียมอย่างในประเทศอังกฤษที่มีการบังคับใช้ทุกที่แล้วว่าถ้าจะสร้างบ้านใหม่ต้องมี ซึ่งตอนนี้อยู่ในคณะกรรมการอุตสาหกรรมยานยนต์แห่งชาติที่ดูการปรับเปลี่ยนไปสู่อุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้าก็ต้องดูเรื่องนี้เหมือนกัน

ถาม : ตอนนี้แผนดังกล่าวออกมาชัดเจนหรือยังครับ หรือประมาณคร่าวๆ ได้ไหมว่าแผนจะออกภายในปีไหนเพื่อทำให้คนเกิดความมั่นใจ?

ตอบ : 

ยังค่ะ ตอนนี้กำลังอยู่ในช่วงทำงานกันอยู่ แต่แผนน่าจะออกประมาณปลายปี 2564 ส่วนตัวเราไม่ได้เป็นผู้ที่มีอำนาจสูงสุดในการตัดสินใจ แต่ในฐานะเป็นหนึ่งในคณะทำงานด้วย เราก็อยู่ในวงการและมองเรื่องนี้มาโดยตลอดก็หวังว่าภายในปีนี้จะต้องตัดสินใจแล้วเพราะว่าการปรับเปลี่ยนเร็วมาก ถ้าเราใช้เวลาวางแผนนานไป เราก็ต้องอัปเดตแผนของเราต่อไปเรื่อยๆ เพราะฉะนั้น เราต้องลงมือ (into action) อย่างรวดเร็ว เพราะยุคนี้การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นเร็วมาก เราอาจสูญเสียโอกาสอย่างมหาศาล

ถาม : ถ้ามองเทสลา (Tesla) ซึ่งเน้นไปที่การผลิตรถหรูให้แก่กลุ่มลูกค้าที่มีกำลังซื้อสูงก่อน แล้วจึงขยายธุรกิจโดยการสร้างโรงงานแบตเตอรี่เพราะแบตเตอรี่เป็นหัวใจของรถไฟฟ้า ส่วนประเทศที่สนับสนุนให้ใช้รถไฟฟ้ามากๆ อย่างประเทศจีนที่ต้องการให้เมืองทั้งเมืองเปลี่ยนจากรถเครื่องยนต์สันดาปมาเป็นรถไฟฟ้า ดูเหมือนจะเป็นโมเดลที่สวนทางกัน สำหรับประเทศไทยจะเป็นโมเดลแบบไหน หรือมีกรณีศึกษาอื่นไหมที่เราอาจเรียนรู้ได้ครับ?

ตอบ : 

นี่เป็นเรื่องของวิสัยทัศน์ (vision) ของการมองอุตสาหกรรมใหม่ (new s-curve) คือต้องมองที่เป้าใหญ่ เทสลามองว่าเขาอยากใช้และผลิตรถไฟฟ้าเพราะเชื่อว่ารถไฟฟ้าต้องมา แต่เขาก็ไม่ได้มาก่อนกาล มีหลายยี่ห้อที่ทำรถไฟฟ้ามาแล้วแต่มาก่อนกาล ก่อนกาลอย่างไร ก่อนกาลที่ว่ากราฟต้นทุนของ แบตเตอรี่ (cost curve) ยังไม่ลงและเทคโนโลยียังไม่ถึง

เทสลามีสายป่านยาวพอที่จะรอให้ราคาแบตเตอรี่ลง เขาเริ่มต้นจากโมเดลการทำรถไฟฟ้าไฮเอนด์ (high-end) เพราะรถไฟฟ้าเรารู้อยู่แล้วว่าสามารถให้แรงบิด (torque) สูงและมีอัตราการเพิ่มความเร็ว (acceleration) ในระดับรถแข่งที่เร่งได้อย่างรวดเร็วก็ขายด้วยราคาแพงได้ คนไม่จำเป็นต้องพึ่งพา (rely on) รถนี้ตลอดเวลา ไม่ได้เป็นรถคันเดียว ไม่ได้มี reliability สูงมากในการที่รถคันนี้เกิดใช้ไม่ได้ขึ้นมา ไม่ได้สำหรับคนปกติทั่วไป อันนั้นเป็นความคิดที่ตั้งใจจะทำรถไฟฟ้าจริงๆ

ส่วนเมืองจีน อุตสาหกรรมรถไฟฟ้าเกิดขึ้นจากการที่แบตเตอรี่มีความปลอดภัยมากขึ้น เพราะเมื่อก่อนถ้าแบตเตอรี่ไม่มีความปลอดภัยจะไม่สามารถอยู่ในรถได้ ซึ่งอันนั้นคือการพัฒนาทางเคมีที่ผู้ได้รับรางวัลโนเบลทั้งหลายได้คิดแล้วมันทำให้แบตเตอรี่มีความปลอดภัย นอกจากปลอดภัยแล้วยังจุได้เยอะขึ้น ราคาถูกลง เพราะฉะนั้นตัวที่เริ่มมาก่อให้เกิดยานยนต์ไฟฟ้าเยอะๆ มันก็เริ่มเกิดขึ้นประมาณที่เกิดการพัฒนาตัววัสดุแบตเตอรี่ที่หลากหลาย

10 ปีแรก 1992-2002 ตอนที่จบมา แบตเตอรี่ใช้วัสดุขั้วแคโทดแค่ลิเทียมโคบอลต์ออกไซด์ (lithium cobalt oxide, LCO) อย่างเดียว ซึ่งสามารถปลดปล่อยพลังงานได้สูงคือมีความอันตรายสูง จึงใช้ในระดับเล็กๆ แต่พอหลังจากปีนั้นก็มีวัสดุต่างๆ เพิ่มขึ้นมากมาย เช่น ลิเทียมไอร์ออนฟอสเฟต (lithium iron phosphate, LFP) ลิเทียมไอออนแมงกานีสออกไซด์ (lithium ion manganese oxide, LMO) ลิเทียมนิกเกิลแมงกานีสออกไซด์ (lithium nickel manganese oxide, LNMO) ต่างๆ ซึ่งมีความปลอดภัยมากขึ้นคนก็เลยกล้าที่จะนำไปใส่ในรถ

อย่างในจีนอุตสาหกรรมเริ่มแรกอย่างบริษัท BYD (BYD Auto Co., Ltd.) ที่เราพอรู้จักกันอยู่ว่าผลิตรถไฟฟ้า อย่างตอนแรกเริ่มจากรถบัสไฟฟ้า แล้วก็เริ่มผลิตเป็นรถแทกซี่ไฟฟ้าที่วิ่งที่สุวรรณภูมิ เขาเริ่มผลิตจาก LFP ตอนแรกเขาเป็น OEM (Original Equipment Manufacturer) ให้กับบริษัทอื่นๆ แต่สุดท้ายก็ตัดสินใจจากการเป็นบริษัทแบตเตอรี่มาผลิตรถ คือเขาเริ่มมาคนละแบบ เทสลามองว่าเขาเป็นผู้ผลิตรถแล้วก็ซื้อแบตเตอรี่ แล้วก็มาออกแบบแพ็กแบตเตอรี่ใส่ในรถ แต่ BYD เริ่มมาจากแบตเตอรี่ก่อน แล้วค่อยคิดว่าตัวเองก็เป็นผู้ผลิตรถได้

เทสลาเองก็พูดว่าคู่แข่งของเทสลาไม่ใช่บริษัทรถยนต์ แต่เป็นแอปเปิ้ล (Apple) หรือ กูเกิล (Google) มันจะเป็นหลายแนว การที่สร้างอุตสาหกรรมใหม่มาจากรถ แต่รถเครื่องยนต์สันดาปมาจากรถที่เป็นยานยนต์พวกแบตเตอรี่ แต่ต่อไปจะกลายเป็นเรื่องของการทำดิจิไทเซชัน (digitization) การบริหารจัดการทั้งโครงข่าย (network) รวมถึงพลังงานด้วย ก็จะเปลี่ยนเร็วมากในเรื่องของอุตสาหกรรมยานยนต์

ถาม : อ้อยมีคอมเม้นต์เกี่ยวกับเรื่องไฮบริดไหม เพราะว่าบางบริษัทอาจมองว่ารถไฟฟ้ายังเป็นเรื่องปลายทาง แต่ระหว่างทางในช่วงเปลี่ยนผ่าน 5-10 ปีนี้โดยประมาณอาจเปลี่ยนเป็นรถยนต์ไฮบริดไปก่อนเพราะโครงสร้างพื้นฐานยังไม่พร้อม เพราะบ้านเราก็มีใช้เหมือนกัน?

ตอบ : 

บ้านเราก็ให้การสนับสนุนการผลิตรถยนต์ไฮบริดด้วยเหมือนกัน ทั้งเรื่องภาษี ณ ช่วงเวลาที่ผ่านมาไฮบริดก็เป็นทรานซิชัน ไฮบริดมีคนใช้ด้วยเหตุผลของสิ่งแวดล้อมเป็นหลัก คือมันช่วยในการลดมลภาวะโดยรวมทำให้เกิด EURO efficiency ที่ดี ซึ่งเป็นข้อบังคับ (mandate) หรือข้อกำหนด(requirement) ของหลายๆ ประเทศ เช่น ยุโรป หรือ อเมริกาที่ต้องการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำ เพราะฉะนั้น รถไฮบริดก็เข้ามาช่วย แต่ตอนนั้นคนยังไม่ได้มองว่าราคาแบตเตอรี่จะลงได้เร็วขนาดนี้ แล้ววิวัฒนาการการพัฒนาแบตเตอรี่ได้เร็วขนาดนี้

ด้วยเหตุผลของการทุ่มกำลังในการวิจัยและพัฒนาเพื่อให้ลดราคากับเพิ่มประสิทธิภาพอย่างรวดเร็วทั่วโลก ตอนแรกไม่ได้มีเพลเยอร์ (player) เยอะ แต่ตอนนี้พอจีนเริ่มรุกตลาด จีนก็มองเห็นจากที่ไม่เคยอยู่ในอุตสาหกรรมยานยนต์เลย เขาจะเป็นผู้นำในอุตสาหกรรมยานยนต์ เขาตั้งบริษัทขึ้นมาได้ง่ายมาก เขามีครบทั้งห่วงโซ่คุณค่า (value chain) ทั้งหมดภายในประเทศจึงสามารถสร้างอุตสาหกรรมใหม่ได้เลยในระยะเวลาไม่กี่ปี

ถาม : เพราะฉะนั้นในช่วงทรานซิชันที่ไฮบริดยังมีตลาดอยู่น่าจะสั้นลง เนื่องจากการพัฒนาแบตเตอรี่ทั้งเรื่องเทคโนโลยีที่ดีขึ้น ความจุสูงขึ้น ราคาลดลง?

ตอบ : 

ค่ะ จริงๆ แล้วสุดท้ายไฮบริดก็จะแพงกว่าแบตเตอรี่ล้วน ด้วยเหตุผลที่มีทั้งเครื่องยนต์และแบตเตอรี่ มีทั้ง 2 ระบบ เพราะฉะนั้นจึงไม่คุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ การที่ราคาแบตเตอรี่ลงมาอย่างมากจากการทุ่มเทด้านวิจัยพัฒนากับการสร้างตลาดอย่างรวดเร็ว การสร้างอุปสงค์ (demand) อย่างรวดเร็วด้วยการสนับสนุนจากภาครัฐหลายๆ ที่ ไม่ว่าจะเป็นยุโรป หรือจีน ก่อให้เกิดตลาดการประหยัดจากขนาด (economy of scale) ทำให้ราคาแบตเตอรี่ลดลง ราคารถยนต์ไฟฟ้าก็ลดลงอย่างรวดเร็วเกินกว่าที่ทุกคนคาดไว้

ถาม : ทีมวิจัยเทคโนโลยีระบบกักเก็บพลังงานมีบทบาทในส่วนไหนในห่วงโซ่คุณค่าของรถไฟฟ้าครับ?

ตอบ : 

การอยู่ศูนย์เทคโนโลยีพลังงานแห่งชาติ โดยที่เราเป็นนักเทคโนโลยี งานหลักของเราก็น่าจะเป็นการวิจัยและพัฒนาในห่วงโซ่คุณค่า ซึ่งในส่วนของทีมคือ ระบบกักเก็บพลังงาน ซึ่งอาจเป็นแบตเตอรี่ หรือตัวเก็บประจุยิ่งยวด (supercapacitor) หรือต่อไปอาจเป็นระบบกักเก็บไฮโดรเจน หรืออะไรก็แล้วแต่ก็ยังเป็นส่วนนั้น

แบตเตอรี่ต้นแบบสำหรับรถยนต์นั่งไฟฟ้า

แต่เราก็หลีกเลี่ยงไม่ได้เวลาที่เราทำงานกับภาคอุตสาหกรรม ในฐานะที่เราเป็นกลุ่มคนที่มีความเชี่ยวชาญทางด้านนี้ก็ต้องไปช่วยให้คำแนะนำด้านนโยบาย (policy recommendation) ด้วยในบางงาน ซึ่งเราก็จะมีโครงการในด้านนี้ด้วยที่ไปช่วยภาครัฐในการศึกษาในบางส่วนของเทคโนโลยี อินทิเกรตเทคโนโลยีเข้าไปในแอปพลิเคชันอย่างเช่น ในทีมก็จะมีกลุ่ม ดร.จิราวรรณ [5] ทำพวกอินทิเกรตไปในกลุ่มของพลังงานทดแทน ( renewable) พวกโซลาร์ ระบบไฟฟ้า ระบบไมโครกริด (microgrid) ซึ่งจะใช้แบตเตอรี่เข้าไปอย่างไรถึงจะคุ้มค่า ซึ่งในทีมวิจัยเข้าใจเรื่องสมรรถนะ (performance) กับต้นทุน (cost) เสมอ ถ้าเราคิดไม่ได้ครบถ้วนพอ เราก็มีพันธมิตร (partner) โครงการบางส่วนเราเคยทำกับ TDRI (สถาบันวิจัยเพื่อการพัฒนาประเทศ) มาดูเรื่องเศรษฐศาสตร์ เราทำกับกลุ่มที่คำนวณด้านเศรษฐศาสตร์
[5]  ดร.จิราวรรณ มงคลธนทรรศ นักวิจัย ทีมวิจัยเทคโนโลยีระบบกักเก็บพลังงาน กลุ่มวิจัยนวัตกรรมพลังงาน

ถาม : ดร.พิมพา ยังเป็นนายกสมาคมเทคโนโลยีระบบกักเก็บพลังงานไทย (TESTA, Thailand Energy Storage Technology Association) ด้วย ช่วยเล่าให้ฟังว่าสมาคมนี้มีบทบาทอย่างไรครับ?

ตอบ : 

สมาคมเทคโนโลยีระบบกักเก็บพลังงานไทยเพิ่งตั้งปีนี้ (พ.ศ. 2564) แต่ภาคีเครือข่ายเทคโนโลยีระบบกักเก็บพลังงานไทยเริ่มก่อตั้งเมื่อปีที่แล้ว จริงๆ ร่วมมือกันมาตั้งแต่ปีก่อนโน้น แต่ด้วยความที่ว่าเราต้องการคนทำงานค่อนข้างเยอะ แต่ในที่สุดก็รวบรวมจากภาคีเครือข่ายก็เป็นความร่วมมือระหว่างสวทช. (สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์แห่งชาติ) มจธ. (มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี.) มข. (มหาวิทยาลัยขอนแก่น) มจพ. (มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ) และสมาคมยานยนต์ไฟฟ้าไทย (EVAT) ด้วย

เว็บไซต์ของสมาคมเทคโนโลยีระบบกักเก็บพลังงานไทย (TESTA, Thailand Energy Storage Technology Association):

https://www.testa.or.th/

เนื่องจากมีเรื่องของการผลักดันเรื่องอุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้าค่อนข้างเยอะ และเรื่องของการใช้งานแบตเตอรี่เข้ามาค่อนข้างเยอะในประเทศของเราเอง เราน่าจะร่วมมือกันในการแลกเปลี่ยนความรู้ อย่างน้อยก็ให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์และให้ข้อมูลที่ค่อนข้างเชื่อถือได้ทางวิชาการแก่คนทั่วไปในการดำเนินการ หรือตัดสินใจเรื่องการใช้หรือการลงทุนทางเทคโนโลยีต่างๆ ก็เกิดเป็นเครือข่ายขึ้นมาก่อน ด้วยลักษณะของการบริหารจัดการเราก็เริ่มจดทะเบียนเป็นสมาคมซึ่งได้ก่อตั้งเมื่อ 25 มกราคมนี้เอง เราอยากให้เป็นคอมมอนแพลตฟอร์มที่เราจะสามารถพูดคุยกันได้ แลกเปลี่ยน เข้าใจว่าจริงๆ แล้วข้อมูลพวกนี้เราน่าจะเป็นตัวกลางในการส่งถึงหน่วยงานต่างๆ หรือสามารถที่จะแลกเปลี่ยนข้อมูลในกลุ่มผู้ที่สนใจทางด้านนี้ เพราะมันกำลังฮอต ถ้าใครมีอะไรก็มาช่วยกันแชร์จะได้ได้ข้อมูลกันอย่างรวดเร็วและทันการณ์ (up to date)

ถาม : แสดงว่าเรามีอุตสาหกรรมอยู่ เรามีนโยบายระดับชาติอยู่ เรามี ENTEC ที่โฟกัสเรื่องงานวิจัยพัฒนาเป็นหลัก และอาจทำเรื่องอื่นด้วย ขณะเดียวกัน TESTA เป็นศูนย์รวมของผู้มีส่วนได้ส่วนเสียทั้งหมดที่จะร่วมกันเผยแพร่ผลักดันนโยบายต่างๆ ที่มีประโยชน์หรือเปล่าครับ?

ตอบ : 

อันนี้คือวิสัยทัศน์และพันธกิจของเราด้วย เราอยากเป็นศูนย์รวมของการแลกเปลี่ยนองค์ความรู้และเผยแพร่ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ และบางส่วนเป็นการให้ข้อมูลในระดับภาครัฐ ที่ไม่ใช่มาจากแค่นักวิชาการ อย่างเราก็เป็นนักวิชาการ เราอยากเข้าใจมุมมองอุตสาหกรรมด้วยว่าปัญหาที่เกิดขึ้นคืออะไร เพราะโจทย์ของการวิจัยไม่ใช่แค่ว่าเราคิดแล้วเราจะล้ำ แต่ว่าจริงๆ แล้วมันต้องเป็นปัญหาที่เกิดขึ้นจริง (real life problem) หรือเป็นเรื่องของวิศวกรรมเชิงปฏิบัติ (practical engineering) ที่มันอาจไปสู่วิทยาศาสตร์เชิงลึกได้ (deep science) แต่ว่านักวิชาการมีหน้าที่ช่วยกันดูว่า ผู้ใช้เป็นผู้ให้ข้อมูล ส่วนผู้ผลิตเป็นผู้ให้ข้อมูลปัญหาพวกนี้ และนักวิชาการมีหน้าที่ช่วยกันเติมช่องว่างนี้ด้วยกันทั้งหมด

ผู้ฟังคงมั่นใจได้เลยว่า เรามีความรู้ทางวิชาการที่เกิดจากการวิจัยและพัฒนาโดยร่วมกับภาคอุตสาหกรรมที่ผลิตจริง และภาครัฐที่นำเสนอนโยบายหรือชี้ทิศทางต่างๆ ทั้ง TESTA และ ENTEC ทำงานเพื่อให้สาธารณชนรับทราบความเคลื่อนไหวของสถานภาพและทิศทางต่างๆ ที่เกิดขึ้น เรียกได้ว่าตอบโจทย์หลายระดับทั้งการวิจัยและพัฒนาที่ลงลึก ด้านนโยบาย และอื่นๆ

เราก็ช่วยๆ กัน เพราะในฐานะที่เป็นคนไทยและเป็นประชากรโลก ในส่วนของพลังงานเป็นเรื่องสำคัญ พวกเราที่ ENTEC ตระหนักในเรื่องนี้ดี รู้สึกดีใจที่มีโอกาสได้ทำงานในหลายแง่มุมเพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุดต่อสังคมค่ะ

วันนี้ขอบคุณ ดร.พิมพา ลิ้มทองกุล มากครับที่มาให้ข้อมูลแก่เรา และหากมีโอกาสขอเชิญกลับมารายการก่อ กอง Science อีกครั้งเพื่อพูดคุยในเชิงลึกบางแง่มุมที่เป็นประเด็นที่คนทั่วไปสนใจ สำหรับครั้งหน้าจะมีนักวิจัยจาก ENTEC มาให้ข้อมูลในมิติที่แต่ละท่านมีความเชี่ยวชาญครับ

ผู้ที่สนใจรายการนี้ในรูปแบบพอดแคสต์ (podcast) สามารถรับฟังได้ที่

Print Friendly, PDF & Email