มอเตอร์รถยนต์ไฟฟ้าที่มีกำลังมากที่สุดในปัจจุบัน (ปี 2024-2025) คือมอเตอร์ในกลุ่ม Hypercar และ High-performance Sedan โดยมีรายละเอียดรุ่นที่โดดเด่นดังนี้
...
1. BYD Yangwang U9 คือซูเปอร์คาร์ไฟฟ้าสมรรถนะสูง (EV Hypercar) มอเตอร์ไฟฟ้า 4 ตัว (e4 Platform) ให้กำลังรวมสูงสุดกว่า 1,300 แรงม้า ในรุ่นปกติ) และ 2,978 แรงม้า ในรุ่น U9 Xtreme ทำความเร็ว 0-100 กม./ชม. ภายใน 2.36 วินาที และ 2.1 วินาที ตามลำดับ ตัวเลขท็อปสปีดทุบสถิติความเร็วสูงสุดรถยนต์ไฟฟ้าที่ผลิตจำหน่ายจริง ที่ 496.22 กม./ชม. (รุ่น U9 Xtreme)
2. Rimac Nevera R
ถือเป็นรถยนต์ไฟฟ้าที่ทรงพลังที่สุดในปัจจุบัน (แรงที่สุดในโลก) ใช้ระบบมอเตอร์ขับเคลื่อน 4 ตัว แยกอิสระ 4 ล้อ มอเตอร์แต่ละตัวรับหน้าที่เทแรงบิดให้กับล้อแต่ละข้าง มอเตอร์ทั้งสี่ มีพละกำลังรวม 2,107 แรงม้า (hp) หรือ 1,571 kW แรงบิดสูงสุด 2,340 นิวตันเมตร มอเตอร์แต่ละตัวเป็นแบบ Permanent Magnet พร้อมปลอกคาร์บอน (Carbon-sleeve) เพื่อรองรับรอบหมุนที่สูงมาก สมรรถนะ: อัตราเร่ง 0-100 กม./ชม. ในเวลา 1.72 วินาที และความเร็วสูงสุด 430 กม./ชม.
...
3. Lotus Evija
ไฮเปอร์คาร์สัญชาติอังกฤษที่เน้นพละกำลังมหาศาล จากมอเตอร์ไฟฟ้า 4 ตัว กำลังรวม 2,011 แรงม้า (hp) หรือ 1,500 kW แรงบิด: 1,703 นิวตันเมตร มอเตอร์แต่ละตัวให้กำลังประมาณ 500 แรงม้า ทำให้เป็นหนึ่งในรถที่มีพละกำลังต่อหน่วยสูงที่สุด
...
4. Lucid Air Sapphire
(ซีดานไฟฟ้าที่แรงที่สุด) เป็นรถสปอร์ตซีดานที่ทำลายสถิติด้วยระบบมอเตอร์ 3 ตัว (Tri-motor) พละกำลังรวม 1,234 แรงม้า (hp) แรงบิด: 1,940 นิวตันเมตร (1,430 lb-ft) รายละเอียดมอเตอร์ ใช้มอเตอร์เดี่ยวที่เพลาหน้า และมอเตอร์คู่ที่เพลาหลัง (Twin Rear-drive unit) ซึ่งช่วยในเรื่องการส่งกำลังขณะเข้าโค้ง (Torque Vectoring) สมรรถนะ: 0-100 กม/ชม. ใน 2.1 วินาที ความเร็วสูงสุด 330 กม./ชม. (205 mph)
...
5. Tesla Model S Plaid
ซีดานไฟฟ้ายอดนิยมในกลุ่ม Performance EV ใช้เทคโนโลยีมอเตอร์หุ้มคาร์บอน (Carbon-Sleeved Rotors) พละกำลังรวม: 1,020 แรงม้า (hp) แรงบิด: 1,420 นิวตันเมตร รายละเอียดมอเตอร์ ระบบมอเตอร์ 3 ตัว (Tri-motor All-Wheel Drive) เทคโนโลยีปลอกคาร์บอนช่วยให้มอเตอร์รักษาพละกำลังได้ต่อเนื่องแม้ในความเร็วสูง
เทคโนโลยีมอเตอร์แบบพิเศษ (Koenigsegg Dark Matter)
Koenigsegg ได้พัฒนา "Dark Matter" ซึ่งเป็นมอเตอร์ไฟฟ้าเดี่ยวที่ทรงพลังที่สุดสำหรับติดตั้งในรถโปรดักชั่น พละกำลัง 800 แรงม้า (hp) จากมอเตอร์ตัวเดียว แรงบิด: 1,250 นิวตันเมตร มีความหนาแน่นของกำลัง (Power Density) สูงมาก และมีน้ำหนักเพียง 39 กิโลกรัม แต่ให้แรงบิดมหาศาล
เมื่อมองที่กำลังรวม แน่นอนว่ามอเตอร์สี่ตัวของ BYD Yangwang U9 Xtreme คือผู้ชนะ ด้วยกำลังกว่า 2,978 แรงม้า แต่หากพิจารณาที่ประสิทธิภาพของมอเตอร์เดี่ยวเพียงแค่ตัวเดียวโดดๆ Koenigsegg Dark Matter คือนวัตกรรมที่ล้ำหน้าที่สุดในปัจจุบัน
เพื่อให้มอเตอร์และแบตเตอรี่ทำงานได้เต็มประสิทธิภาพโดยไม่เกิดความร้อนสะสมจนระบบลดกำลังลง (Thermal Throttling) รถยนต์ไฟฟ้ากลุ่มสมรรถนะสูงจึงต้องใช้เทคโนโลยีขั้นสูงดังนี้ครับ:
ระบบระบายความร้อน (Cooling Systems)
มอเตอร์ระดับ 1,000-2,000 แรงม้าจะเกิดความร้อนมหาศาลในเวลาอันสั้น ระบบที่ใช้จึงไม่ใช่แค่การไหลเวียนน้ำแบบปกติ:
Oil-Cooling (Internal): มอเตอร์อย่างของ Lucid Air Sapphire หรือ Tesla Plaid ใช้น้ำมันหล่อลื่นฉีดพ่นไปที่คอยล์ทองแดง (Stator) และแกนหมุน (Rotor) โดยตรง เพื่อดึงความร้อนจากภายในจุดที่ร้อนที่สุด ซึ่งมีประสิทธิภาพดีกว่าการระบายความร้อนด้วยเสื้อน้ำ (Water Jacket) รอบนอกเพียงอย่างเดียว
Carbon-Sleeved Rotors: ใน Tesla และ Lucid มีการหุ้มโรเตอร์ด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ ช่วยให้โรเตอร์ไม่ขยายตัวจากความร้อนและแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง ทำให้สามารถหมุนได้สูงถึง 20,000+ รอบต่อนาทีโดยไม่เสียหาย
Active Thermal Management: ระบบคอมพิวเตอร์จะคำนวณการไหลเวียนของสารหล่อเย็นล่วงหน้า โดยใช้ Heat Pump และวาล์วอัจฉริยะในการโยกย้ายความร้อนระหว่างแบตเตอรี่และมอเตอร์ หรือระบายออกผ่านหม้อน้ำขนาดใหญ่พิเศษ
เทคโนโลยีแบตเตอรี่ (Battery Technology) หัวใจสำคัญไม่ใช่แค่ความจุ (kWh) แต่มันคือ การจ่ายกระแสไฟ (C-Rate) ที่ต้องสูงมากพอจะขับดันมอเตอร์ 2,000 แรงม้าได้ รถอย่าง Lucid และ Tesla ใช้เซลล์แบตฯ ทรงกระบอกขนาดเล็กจำนวนมาก ซึ่งมีพื้นที่ผิวสัมผัสในการระบายความร้อนได้ดีกว่าแบตเตอรี่แบบถุง (Pouch) ทำให้จ่ายไฟแรงต่อเนื่องได้นาน Immersion Cooling ระบบระบายความร้อนในรถ Rimac Nevera ใช้เทคโนโลยีจุ่มเซลล์แบตเตอรี่ลงในของเหลวที่เป็นฉนวนไฟฟ้า (Dielectric Fluid) โดยตรง ทำให้ทุกเซลล์ของแบตเตอรี่มีอุณหภูมิเท่ากันตลอดเวลา แม้ขณะเร่งแซงหรือชาร์จไฟเร็วสูงสุด การใช้แรงดันไฟฟ้าสูง (เช่น Lucid ที่ใช้ระบบ 900V+) ช่วยให้สามารถส่งกำลังไฟมหาศาลได้โดยใช้กระแส (Ampere) ที่ต่ำลง ส่งผลให้เกิดความร้อนในสายไฟและขดลวดน้อยลง Silicon Carbide (SiC) Inverters ตัวแปลงไฟที่ใช้ชิป SiC ช่วยลดการสูญเสียพลังงานในรูปแบบความร้อนได้มากกว่า 50% เมื่อเทียบกับชิปซิลิคอนแบบเดิม ทำให้ส่งพลังงานไปยังมอเตอร์ได้แม่นยำและเสถียรขึ้น
ความลับของความแรงไม่ได้อยู่ที่ตัวมอเตอร์อย่างเดียว แต่อยู่ที่การ "จัดการความร้อน" และการ "ปล่อยพลังงานจากแบตเตอรี่" ให้เร็วและนิ่งที่สุด
การใช้วัสดุ คาร์บอนไฟเบอร์ (Carbon Fiber) ในรถยนต์ไฟฟ้าสมรรถนะสูงไม่ได้มีไว้แค่ความสวยงาม แต่เป็นหัวใจหลักในการชดเชยน้ำหนักของชุดแบตเตอรี่ที่หนักหลายร้อยกิโลกรัม โดยมีรายละเอียดโครงสร้างดังนี้
Carbon Fiber Monocoque (โครงสร้างห้องโดยสาร) รถอย่าง Rimac Nevera และ Lotus Evija ใช้โครงสร้างแบบ "อ่าง" (Tub) ชิ้นเดียวที่ขึ้นรูปด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ทั้งหมด น้ำหนักเบาแต่แข็งแกร่ง: โครงสร้างของ Rimac มีความแข็งแกร่งต่อการบิดตัว (Torsional Rigidity) สูงที่สุดในบรรดารถโปรดักชั่น (70,000 Nm/degree) แต่มีน้ำหนักน้อยกว่าโครงสร้างเหล็กหรืออลูมิเนียมหลายเท่า นวัตกรรม Safety Cell ทำหน้าที่เป็นกรงนิรภัยที่ปกป้องผู้โดยสารจากการกระแทก
Battery Enclosure (กล่องหุ้มแบตเตอรี่)
เนื่องจากแบตเตอรี่เป็นส่วนที่หนักที่สุด วิศวกรจึงเปลี่ยนมาใช้คาร์บอนไฟเบอร์ทำเป็นฝาครอบและโครงสร้างยึดแบตเตอรี่ (Battery Case) Integrated Structure: ในรถระดับไฮเอนด์ กล่องแบตเตอรี่จะถูกออกแบบให้เป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างตัวถัง (Stress-bearing member) เพื่อเพิ่มความแข็งแรงโดยไม่เพิ่มน้ำหนัก Thermal Management: มีการผสมชั้นวัสดุคอมโพสิตที่ช่วยสะท้อนความร้อนเข้ากับตัวคาร์บอนเพื่อปกป้องแบตเตอรี่จากภายนอก
Carbon-Sleeved Rotors (มอเตอร์หุ้มคาร์บอน) นี่คือจุดที่สำคัญที่สุดสำหรับมอเตอร์แรงม้าสูง (พบใน Tesla Model S Plaid และ Lucid Air) มอเตอร์ไฟฟ้าหมุนเร็วมากจนแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางอาจทำให้โรเตอร์ทองแดงขยายตัวและเบียดกับสเตเตอร์ได้ วิศวกรจะใช้คาร์บอนไฟเบอร์พันรอบโรเตอร์ด้วยแรงดึงสูงมาก เพื่อ "รัด" ให้โรเตอร์คงรูปอยู่ได้แม้จะหมุนเกิน 20,000 รอบต่อนาที ช่วยให้มอเตอร์มีขนาดเล็กลงแต่ให้กำลังได้มหาศาล
Active Aero: ปีกหลัง แผ่นปิดใต้ท้องรถ และ Diffuser ทำจากคาร์บอนไฟเบอร์เพื่อให้มีความบางและเบาที่สุด ช่วยให้ระบบมอเตอร์ปรับองศาปีกได้รวดเร็วตามความเร็วรถ Forged Carbon ในบางจุดที่ต้องการรูปทรงซับซ้อน ใช้การอัดคาร์บอนแบบสั้น (Forged Composite) ซึ่งแข็งแรงเท่าเดิมแต่ผลิตได้เร็วและยืดหยุ่นกว่าการสานผ้าคาร์บอนแบบปกติ การใช้คาร์บอนไฟเบอร์ช่วยลดน้ำหนักตัวถังลงได้ราว 20-30% เมื่อเทียบกับอลูมิเนียม ซึ่งน้ำหนักที่ลดลงนี้ถูกนำไปเพิ่มเป็นน้ำหนักของแบตเตอรี่เพื่อให้รถวิ่งได้ไกลขึ้นและเร่งได้เร็วขึ้น
การเปรียบเทียบน้ำหนักตัวรถ (Kerb Weight) ของรถยนต์ไฟฟ้าสมรรถนะสูง มีความน่าสนใจ แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างระหว่างรถกลุ่ม Hypercar (ที่เน้นวัสดุคาร์บอนเพื่อลดน้ำหนัก) และกลุ่ม Super Sedan (ที่เป็นรถใช้งานจริงและมีขนาดใหญ่กว่า) ดังนี้ครับ:
ตารางเปรียบเทียบนำหนักและสัดส่วนคาร์บอน
Lotus Evija น้ำหนัก 1,680 - 1,887 กก. ประเภท Hypercar เบาที่สุดในกลุ่ม ใช้คาร์บอนไฟเบอร์เกือบทั้งคัน
Rimac Nevera R น้ำหนัก 2,265 - 2,300 กก.ประเภท Hypercar หนักกว่า Evija เพราะแบตเตอรี่ใหญ่กว่าและมีมอเตอร์ 4 ตัว
Tesla Model S Plaid น้ำหนัก 2,162 - 2,265 กก.ประเภท Luxury Sedan ทำน้ำหนักได้ดีเมื่อเทียบกับขนาดรถที่นั่งได้ 5 คน
Lucid Air Sapphire น้ำหนัก 2,404 - 2,420 กก.ประเภท Super Sedan หนักที่สุดในกลุ่มเนื่องจากความหรูหราและแบตเตอรี่ความจุสูง น้ำหนักเกือบๆ 2.5 ตันของมันส่งผลต่อการเลี้ยวมุมแคบ และระยะเบรก.
E-Mail chang.arcom@thairath.co.th
Facebook https://www.facebook.com/chang.arcom
https://www.facebook.com/ARCOM-CHANG-Thairath-Online-525369247505358/