ท่ามกลางกระแสยานยนต์อนาคตที่มาแรง โดยเฉพาะรถยนต์ไฟฟ้า หรือ EV (Electric Vehicles) การพัฒนายานยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ยังคงเดินหน้า โดยคนไทยที่มีความมุ่งมั่นและมีความเชี่ยวชาญอย่างต่อเนื่อง จากการเล็งเห็นถึงข้อได้เปรียบของตำแหน่งที่ตั้งประเทศและสภาพอากาศ ทั้งยังมองเห็นโอกาสทางเศรษฐกิจของไทยในอนาคต หากปัจจัยรอบด้านเอื้ออำนวย

ปัจจุบัน พ.ศ. 2566 กล่าวได้ว่าประเทศไทยยังไม่มีสถาบันใดที่พัฒนายานยนต์พลังงานไฟฟ้าแสงอาทิตย์ที่ขับเคลื่อนและบรรทุกผู้โดยสารได้อย่างผลงานของคณะวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี  วิทยาลัยเทคโนโลยีสยาม เพราะส่วนใหญ่มักเป็นรูปแบบงานประดิษฐ์ที่เป็นโครงงานนักศึกษาเท่านั้น แต่หากเป็นการนำพลังงานมาใช้ในการขับเคลื่อนตัวรถยนต์จริง ยังไม่พบในปัจจุบัน กล่าวโดยอาจารย์จิรวัตน์ กรุณา รักษาการคณบดีคณะวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี  วิทยาลัยเทคโนโลยีสยาม หนึ่งในบุคคลที่อยู่เบื้องหลังการพัฒนา

แรงบันดาลใจและจุดเริ่มต้นการพัฒนารถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์

การเริ่มพัฒนารถยนต์พลังงานไฟฟ้าแสงอาทิตย์มาจากที่อธิการบดี ผู้ช่วยศาสตราจารย์พรพิสุทธิ์ มงคลวนิช ที่ศึกษาจากมหาวิทยาลัยมิชิแกน มีโอกาสเข้าไปมีส่วนร่วมในทีมของ World Solar Challenge  รายการแข่งขันเกี่ยวกับรถพลังงานไฟฟ้าแสงอาทิตย์ระดับโลก เมื่อกลับประเทศไทยจึงมีเป้าหมายให้อาจารย์และนักศึกษาในวิทยาลัยมีโอกาสไปสัมผัส เรียนรู้ แลกเปลี่ยนประสบการณ์ กลายเป็นโจทย์ที่ทำให้ผู้เกี่ยวข้องนำมาคิดและพัฒนาต่อเพื่อเข้าสู่การแข่งขัน โดยทางสถาบันเริ่มเข้าแข่งขันตั้งแต่ พ.ศ. 2558 (ค.ศ.2015) ที่เทียบได้กับการเริ่มต้นจากศูนย์ เมื่อต้องเริ่มจากการเรียนรู้ด้านกติกา สภาพพื้นที่ และประสบการณ์ระดับสากล ทำให้เป็นประสบการณ์ที่ดีสำหรับทั้งนักศึกษาในรุ่นและอาจารย์ที่ร่วมพัฒนา

เมื่อพัฒนาไปได้ 2 รุ่นจึงเริ่มพัฒนารถที่สามารถวิ่งได้บนท้องถนน ทำให้เกิดรุ่นที่ 3 หรือ STC-3 และ 4 หรือ STC-4 ที่มีผู้โดยสารนั่งได้มากขึ้นและมีสมรรถนะที่ดีกว่า พร้อมสำหรับการแข่งขัน World Solar Challenge 2023 ที่ประเทศออสเตรเลีย ในวันที่ 22-29 ตุลาคม พ.ศ. 2566 รวมระยะทางกว่า 3,022 กิโลเมตร 

การพัฒนารถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์กับความรู้และทักษะใหม่ที่ต้องใช้

เวลานี้ผู้ที่มีความรู้และทักษะยานยนต์พลังงานทางเลือกเป็นที่ต้องการของอุตสาหกรรมการผลิตรถยนต์ยุคใหม่ เช่นเดียวการผลิตรถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ต้องการผู้ที่มีความรู้และทักษะสำหรับประกอบด้วยหลายด้าน เช่น                                                                                

“ความรู้และทักษะเกี่ยวกับพลังงานทางเลือก” เพื่อให้ทราบว่านอกจากพลังงานหลักจากแบตเตอรี่แล้ว จะมีพลังงานตัวเลือกใดที่จะนำไปประยุกต์ใช้ในงานได้ ซึ่งจำเป็นต้องมีความเข้าใจก่อนพัฒนาตัวรถ      

“ความรู้และทักษะด้านยานยนต์” เพื่อรู้จักชิ้นส่วนอุปกรณ์และหน้าที่ต่างๆ เพราะรถยนต์พลังงานไฟฟ้าแสงอาทิตย์ยังคงต้องอาศัยตัวโครงสร้างหลักเหมือนรถยนต์ที่ใช้งานทั่วไปเช่นกัน แต่จะต้องมีการปรับระบบช่วงล่างให้เหมาะสมกับน้ำหนักของตัวรถเพื่อช่วยให้รถมีการทรงตัวที่ดีในขณะขับขี่             

“ความรู้และทักษะด้านอุปกรณ์ไฟฟ้า” มี 2 ส่วนคืองานไฟฟ้าแรงสูงและไฟฟ้าแรงต่ำ โดยรถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จะไม่ใช้ไฟฟ้า 12 โวลต์เหมือนรถยนต์สันดาปทั่วไป แต่ในรถ STC-4 ใช้ไฟฟ้า 96 โวลต์ในการขับเคลื่อน (ซึ่งหากเกิน 60 โวลต์ขึ้นไปนับเป็นไฟฟ้าแรงสูง) ส่วนไฟฟ้าแรงต่ำจะใช้กับอุปกรณ์อื่น ๆ ทั้งหมด เช่น ระบบไฟส่องสว่าง ระบบไฟสัญญาณ ระบบสิ่งอำนวยความสะดวก เป็นต้น 

“ความรู้และทักษะด้านไอโอที” เพื่อให้ระบบสามารถทำงานร่วมกันได้ กลายเป็นรถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่พร้อมใช้งาน ระบบไอโอทีจะช่วยในการจัดเก็บข้อมูล แสดงข้อมูล และนำข้อมูลมาใช้ในการวิเคราะห์ เพื่อใช้ในการแก้ไขข้อขัดข้องและพัฒนาต่อไป

          ที่วิทยาลัยเทคโนโลยีสยาม ส่วนใหญ่นักศึกษาที่ศึกษาจบในสาขาเทคโนโลยียานยนต์สมัยใหม่ จะมีความรู้ด้านยานยนต์ไฟฟ้าเพียงพออยู่แล้วสำหรับการทำงานปัจจุบัน พร้อมกับการเติมความรู้ในอนาคตที่สามารถใช้ได้ในเวลานี้และนำไปใช้ได้อีก 4-5 ปี 

รู้จักรถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ STC-4 โมเดลแห่งความหวังล่าสุด                                 

            จากโมเดลแรกในชื่อรุ่น Challenger ที่ออกแบบให้มีที่นั่งเดียวและใช้เพื่อการแข่งขันเท่านั้น ล่าสุดใน พ.ศ. 2566 ได้พัฒนามาถึงโมเดลรุ่น 4 หรือ STC-4 ที่เน้นการใช้งานบนท้องถนนได้จริง เป็นรถยนต์ที่ประกอบด้วย 4 ที่นั่ง 4 ประตู รูปลักษณ์สปอร์ต มีส่วนลำตัวเป็นทรงยาว ได้ผู้เชี่ยวชาญจาก CEA - Creative Economy Agency (Public Organization) สำนักงานส่งเสริมเศรษฐกิจสร้างสรรค์ (องค์การมหาชน) เข้ามามีส่วนร่วมออกแบบเพื่อให้สวยงามขึ้น ทันสมัย ภายในห้องโดยสารยังกว้างขวาง นั่งสบาย เล่นลายเส้นและสีสันที่มีความเป็นไทยอย่างสีของปลากัดไทยมาผสมผสานเข้าด้วยกัน สำหรับสมรรถนะ STC-4 สามารถวิ่งได้ 1,200 กิโลเมตรต่อการชาร์จ 1 ครั้ง ที่ความเร็ว 80-90 กิโลเมตรต่อชั่วโมง กำลังมอเตอร์ขับเคลื่อนรวม 24 kw โดยแยกขับล้อหลังด้านซ้ายและด้านขวา ข้างละ 12 kw

ลำดับขั้นตอนการพัฒนาพร้อมการเรียนรู้ก่อนก้าวสู่การแข่งขัน                                                       

            เริ่มต้นจากผู้เชี่ยวชาญจาก CEA จัดฝึกอบรมเชิงปฏิบัติการให้นักศึกษาร่วมกับทีมคณาจารย์ทั้งหมด 3 กลุ่ม กลุ่มละประมาณ 10 คน รวม 30 คน โดยตั้งโจทย์ให้แต่ละกลุ่มออกแบบเพื่อเข้าประกวด ก่อนเลือกโมเดลที่น่าสนใจที่สุดมาพัฒนาต่อตามลำดับ โดย CEA จะช่วยปรับรูปทรงให้เข้าสู่โมเดลจริง พัฒนาเป็นตัวรถ ทำให้นักศึกษาที่สนใจในเรื่องนี้สามารถเรียนรู้ไปพร้อมกันได้ตั้งแต่ขั้นตอนแรกของการพัฒนา                                     

            ขั้นตอนต่อมาในการทำโครงสร้าง หรือตัวถัง จะมีทีมคณาจารย์เป็นที่ปรึกษาควบคุมการดำเนินงาน เพื่อให้นักศึกษาได้เข้ามาเป็นผู้ดำเนินการในการจัดทำ โดยเริ่มตั้งแต่การสร้าง การตัด การเชื่อมต่างๆ ทำให้เกิดการเรียนรู้ด้วยการลงมือปฏิบัติจริง เห็นกระบวนการที่ต้องทำเพื่อให้ได้ตามแบบที่กำหนด ในขั้นตอนนี้ยังทำให้สามารถเข้าใจคุณสมบัติของวัสดุ เช่น การเลือกใช้ไฟเบอร์กลาส (Fiber Glass) ที่อาจไม่ใช่วัสดุที่ดีที่สุด แต่อยู่ในงบประมาณการแข่งขัน แทนคาร์บอนไฟเบอร์ (Carbon Fiber) ที่มีน้ำหนักเบากว่าถึง 3 เท่าในการผลิตตัวถังรถยนต์ เพื่อทำให้ได้ตามโจทย์วิ่งได้ 1,200 กิโลเมตรต่อการชาร์จ 1 ครั้ง โดยไม่ได้แข่งเรื่องความเร็ว แต่แข่งในเรื่องของการบรรทุกผู้โดยสารข้ามระยะทาง ที่ผู้จัดการแข่งขันกำหนดให้ทัน และใช้พลังงานน้อยที่สุดเมื่อวิ่งจริง 

สิ่งที่ต้องการการสนับสนุนจากภาครัฐและภาคเอกชนที่เห็นความสำคัญ

       อาจารย์จิรวัตน์ ยังกล่าวด้วยว่าการได้เข้าแข่งขันในระดับสากลเป็นการผลักดันประเทศไทยให้เป็นที่รู้จัก และยอมรับจากทั่วโลก รถยนต์พลังงานไฟฟ้าแสงอาทิตย์ยังมีคู่แข่งน้อยหรือคู่แข่งที่มีตัวตนยังมีไม่ชัดเจน มีโอกาสประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ ดังนั้นหากภาครัฐและภาคเอกชนช่วยกันผลักดันและส่งเสริมจะยิ่งทำให้ประเทศ ไทยรวมถึงคนไทยที่มีศักยภาพไปต่อได้ไกลขึ้นอีก โดยมีแนวทางเสนอแนะ 3 แนวทางด้วยกัน

       “ทำให้เกิดการแบ่งปันความรู้ร่วมกัน” ในสถานการณ์ปัจจุบัน สถาบันและหน่วยงานที่พัฒนายานยนต์พลังงานทางเลือก หรือธุรกิจที่เกี่ยวข้อง ต่างยังคงกระจายกันอยู่ ขาดการแบ่งปันและนำความรู้มารวมกันเพื่อสร้างนวัตกรรมของเมืองไทย

       “มีนโยบายสนับสนุนอย่างเป็นรูปธรรม” หากลองศึกษาในทีมอื่นๆ ของต่างประเทศ จะพบว่าแต่ละทีมจะมีภาครัฐหรือบริษัทชั้นนำเข้ามาสนับสนุนในแต่ละด้าน เช่น หน่วยงานหรือธุรกิจที่ชำนาญในระบบช่วงล่าง หน่วยงานหรือธุรกิจที่เกี่ยวข้องกับห้องโดยสาร หรือหน่วยงานหรือธุรกิจด้านไอที เป็นต้น

       “กระจายความรู้เกี่ยวกับพลังงานทางเลือกมากขึ้น” สร้างความตระหนักให้ทุกฝ่ายในสังคมเห็นความสำคัญของการใช้พลังงานไฟฟ้าแสงอาทิตย์ นอกเหนือจากรถยนต์ไฟฟ้าจากแบตเตอร์รี่ และพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ ในฐานะทางเลือกในภาคพลังงาน 

นานแค่ไหนรถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จึงจะใช้บนท้องถนนจริงได้                                           

            สำหรับการใช้งานยานพาหนะพลังงานแสงอาทิตย์ในประเทศไทย ส่วนใหญ่อยู่ในกลุ่มเรือที่ใช้เดินทางท่องเที่ยวตามเกาะ เช่น เกาะพีพี และเกาะภูเก็ต ซึ่งการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์จะเอื้อในการดึงพลังงานมาใช้ โดยนำมาใช้เป็นหนึ่งพลังงานทางเลือก แต่หากเป็นกรณีการใช้งานที่เป็นรูปแบบมากขึ้น ได้แก่ รถกอล์ฟในสนามกอล์ฟ หรือรถที่ใช้ขนส่งผู้โดยสารในการเดินทางภายในพื้นที่ระยะใกล้                                               

            อาจารย์จิรวัตน์ ยังกล่าวถึงโอกาสที่คนไทยจะได้ใช้รถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยว่า ด้วยเทคโนโลยีรถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ที่พัฒนาจนเริ่มจำหน่ายได้บางประเทศในยุโรป ปัจจุบันประเทศไทยสามารถไปถึงเทคโนโลยีนั้น และนำมาวิ่งบนท้องถนนจริงได้เช่นกัน เพียงแต่ต้องอาศัยหลายปัจจัยสำคัญ ได้แก่

“การคำนึงถึงความคุ้มค่าที่จะผลิตออกมาเป็นสินค้า”  ตัวอย่างที่สัมพันธ์กัน ได้แก่ Lightyear One Solar EV หลังคาโซลาร์เซลล์ รถพลังงานไฟฟ้าแสงอาทิตย์ที่ไม่ต้องพึ่งพาการชาร์จเพียงอย่างเดียวที่ จำหน่ายแล้วในปี พ.ศ. 2565 ในยุโรป แต่ยังมีข้อจำกัดเรื่องต้นทุนที่ทำให้ราคาจำหน่ายยังคงสูงราว 5.5 ล้านบาท ที่สามารถลดลงได้จากการผลิตที่มากขึ้น หากมีความต้องการมากขึ้นในอนาคต ทั้งยังมีอีกประเด็นน่าสนใจ คือ รถรุ่นดังกล่าวพัฒนาโดย Lightyear บริษัทสตาร์ตอัพในประเทศเนเธอร์แลนด์ ที่เคยร่วมการแข่งขัน World Solar Challenge รายการเดียวกันกับทีมของวิทยาลัยเทคโนโลยีสยาม ตัวแทนจากประเทศไทย

“การปรับเปลี่ยนข้อกฎหมายที่สัมพันธ์กับเทคโนโลยี” การผลักดันให้รถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ใช้บนท้องถนนจริงได้ ยังจำเป็นจะต้องผ่านการพิจารณาเรื่องข้อกฎหมายที่ต้องได้การรับรองจากกรมขนส่งทางบก ที่ต้องใช้เวลาและขึ้นอยู่กับอีกหลายปัจจัยในช่วงเวลาการเปลี่ยนผ่านพลังงาน

“การมีระบบนิเวศธุรกิจที่พร้อมจากความมั่นใจในพลังงานสะอาด” ระบบนิเวศธุรกิจและความมั่นใจจากการใช้รถยนต์ไฟฟ้านับเป็นการปูพื้นฐานที่ดีสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ที่หากดำเนินต่อไปได้อย่างราบรื่น ประสบผลสำเร็จ จะมีหลายธุรกิจที่เราจะได้เห็น เช่น วัสดุตกแต่งภายในรถที่ทนความร้อนจากแสงแดดได้ดี และที่จอดรถสำหรับรถยนต์ที่ติดแผงโซลาร์เซลล์

มากกว่าความตั้งใจผลิตรถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์และฝึกซ้อมให้สามารถผ่านการทดสอบในการแข่งขัน World Solar Challenge 2023 จากโจทย์การขับข้ามพื้นที่ที่กติกากำหนดไว้ได้อย่างปลอดภัยแล้ว ยังคาดหวังผลการแข่งขันอันดับต้นๆ เพื่อพิสูจน์ความพร้อมของเทคโนโลยีและบุคลากรที่นับเป็นตัวแทนจากประเทศไทย ทั้งในปีนี้และโอกาสถัดไป โดยทุกคนและทุกภาคส่วนสามารถร่วมให้กำลังใจ และเป็นผู้สนับสนุนให้กับตัวแทนคนไทยได้ที่ https://www.siamtechno.ac.th/ เฟซบุ๊ก SOLAR CAR Thailand https://web.facebook.com/STCWSC

ขอบคุณข้อมูล : อาจารย์จิรวัตน์ กรุณา รักษาการคณบดีคณะวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี  วิทยาลัยเทคโนโลยีสยาม 
ขอบคุณรูปภาพจาก งานแถลงข่าวเปิดตัวรถ STC-4 รถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ฝีมือคนไทย สู่การแข่งขันระดับโลกที่ประเทศออสเตรเลีย เมื่อวันที่ 23 สิงหาคม 2566 ณ มิวเซียมสยาม และแฟนเพจวิทยาลัยเทคโนโลยีสยาม