เทคโนโลยีรถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนกำลังก้าวขึ้นมาเป็นทางเลือกใหม่ที่น่าสนใจสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบเดิมและแม้แต่รถยนต์ไฟฟ้าแบบใช้แบตเตอรี่ ในขณะที่โลกกำลังเผชิญกับแรงกดดันที่เพิ่มมากขึ้นในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล รถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจนถือเป็นก้าวสำคัญในการคิดค้นนวัตกรรมพลังงานสะอาด
เทคโนโลยีรถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนกำลังมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เพื่อมุ่งสู่การเป็นพลังงานทางเลือกที่สะอาดและยั่งยืนสำหรับอนาคต นี่คือเทคโนโลยีสมัยใหม่ที่โดดเด่นและทิศทางการพัฒนาในปัจจุบัน:
1. การพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น:
เพิ่มประสิทธิภาพและลดต้นทุน: บริษัทรถยนต์ชั้นนำ เช่น Toyota และ Honda กำลังวิจัยและพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงรุ่นใหม่ที่ให้กำลังไฟฟ้าสูงขึ้น มีขนาดกะทัดรัดขึ้น และที่สำคัญคือลดต้นทุนการผลิตลงอย่างมีนัยสำคัญ เพื่อให้รถยนต์ FCEV มีราคาเข้าถึงง่ายขึ้น การพัฒนาในอนาคตอันใกล้ (เช่น ปี 2570 ของ Toyota) มีเป้าหมายที่จะเพิ่มกำลังเป็นสองเท่าและประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น 20%
ความทนทาน: มีการพัฒนาให้เซลล์เชื้อเพลิงมีความทนทานเทียบเท่าเครื่องยนต์ดีเซล ทำให้มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น
2. เทคโนโลยีถังเก็บไฮโดรเจนแรงดันสูง:
ถังเก็บไฮโดรเจนได้รับการพัฒนาให้มีความแข็งแรง ปลอดภัย และสามารถเก็บไฮโดรเจนภายใต้แรงดันสูงได้มากขึ้น เพื่อเพิ่มระยะทางการขับขี่ต่อการเติมเชื้อเพลิงหนึ่งครั้ง ปัจจุบันรถ FCEV สามารถวิ่งได้ระยะทางเฉลี่ย 500-600 กิโลเมตร และรุ่นที่วิ่งได้ไกลที่สุดอย่าง Hyundai Nexo ทำได้ถึง 610 กิโลเมตร
3. การปรับปรุงระบบขับเคลื่อน:
รถ FCEV ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าในการขับเคลื่อนเช่นเดียวกับรถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่ (BEV) ซึ่งทำให้รถมีสมรรถนะที่ดี อัตราเร่งดีเยี่ยม และขับขี่เงียบ
มีการนำเทคโนโลยีระบบควบคุมพลังงานที่ซับซ้อนมาใช้ เพื่อจัดการการไหลของไฮโดรเจนและออกซิเจนในเซลล์เชื้อเพลิงให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด
4. การพัฒนาแหล่งผลิตไฮโดรเจนสะอาด (Green Hydrogen):
ไฮโดรเจนที่ใช้ในรถยนต์ FCEV สามารถผลิตได้หลายวิธี แต่แนวโน้มคือการผลิต “ไฮโดรเจนเขียว” (Green Hydrogen) ซึ่งผลิตโดยใช้กระบวนการแยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolysis) โดยใช้พลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานลม เพื่อให้กระบวนการผลิตทั้งหมดเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง
5. โครงสร้างพื้นฐานสถานีเติมไฮโดรเจน:
แม้ว่าเทคโนโลยีรถยนต์จะก้าวหน้าไปมาก แต่ข้อจำกัดสำคัญคือจำนวนสถานีเติมไฮโดรเจนที่ยังมีอยู่อย่างจำกัดทั่วโลก แต่ก็มีการลงทุนและขยายเครือข่ายสถานีเติมไฮโดรเจนเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในหลายประเทศ รวมถึงประเทศไทยที่มีการเปิดสถานีต้นแบบแล้ว เพื่อรองรับการใช้งานในอนาคต
การเติมไฮโดรเจนใช้เวลาสั้นมาก (ประมาณ 5-10 นาที) คล้ายกับการเติมน้ำมัน ทำให้สะดวกและรวดเร็ว
6. รถยนต์ FCEV รุ่นใหม่และแนวคิด:
Toyota Mirai: ถือเป็นผู้นำในตลาด FCEV โดย Toyota Mirai Gen 2 ได้รับการปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างมาก ทั้งระยะการขับขี่และสมรรถนะ
Hyundai Nexo: เป็นอีกหนึ่งรุ่นที่ได้รับความนิยมและมีระยะการขับขี่ที่น่าประทับใจ
Honda CR-V-Based Hydrogen Model: ฮอนด้ากำลังพัฒนารถยนต์ FCEV บนพื้นฐานของ CR-V โดยใช้ระบบเซลล์เชื้อเพลิงรุ่นใหม่ของตนเอง มีกำหนดเข้าสู่ตลาดในบางประเทศปี 2024
Toyota Hilux Revo FCEV / Hilux Champ FCEV: โตโยต้ากำลังศึกษาและพัฒนา FCEV สำหรับรถกระบะเพื่อการพาณิชย์ ซึ่งมีศักยภาพในการใช้งานสูง
BMW X5 (Hydrogen Fuel Cell): BMW มีแผนจะเปิดตัวรถยนต์ FCEV โดยใช้เทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงของ Toyota ในรถ SUV รุ่น X5 ประมาณปี 2028
7. การนำไปใช้ในยานยนต์เชิงพาณิชย์:
เนื่องจากรถ FCEV มีข้อดีเรื่องระยะทางขับขี่ที่ไกลและการเติมเชื้อเพลิงที่รวดเร็ว ทำให้เหมาะสำหรับรถบรรทุก รถบัส และยานพาหนะเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นตลาดที่กำลังมีการผลักดันอย่างมาก
โดยรวมแล้ว เทคโนโลยีรถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนยังคงมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในหลายมิติ ทั้งในด้านประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิง การผลิตไฮโดรเจนสะอาด และการขยายโครงสร้างพื้นฐาน เพื่อให้รถยนต์ FCEV เป็นส่วนหนึ่งของระบบขนส่งที่ยั่งยืนในอนาคต