เมื่อความจุของแบตเตอรี่ลดลงถึง 80%, นอกจากระยะทางการใช้งานสั้นลงแล้ว ยังส่งผลกระทบอะไรอีกบ้าง?

【PCauto】เกือบทุกบริษัทผู้ผลิตรถยนต์จะกำหนดเงื่อนไขการรับประกันแบตเตอรี่ โดยมักจะกำหนดไว้ที่ระดับ 70% หรือ 80% เป็นเส้นขีดจำกัดสูงสุด

การรับประกันแบตเตอรี่เมื่อยังมีความจุใช้งานได้ถึง 80% แบบนี้ หรือว่าทางผู้ผลิตอาจจะระมัดระวังมากเกินไป?

อันที่จริงแล้ว อุตสาหกรรมโดยทั่วไปถือว่าระดับสุขภาพ (SOH) ประมาณ 80% เป็นจุดสิ้นสุดของ "วงจรชีวิตแรก" ของแบตเตอรี่รถยนต์ ไม่ใช่เพราะแบตเตอรี่ใช้งานไม่ได้อีกต่อไป แต่เป็นเพราะนับจากระดับนี้เป็นต้นไป ประสบการณ์การใช้งานโดยรวมของผู้ใช้รถจะไม่เหมือนกับรถใหม่แล้ว

ความจุแบตเตอรี่ลดลง ความเร็วในการชาร์จก็จะช้าลง

หลายคนเข้าใจความหมายของระยะการใช้งาน 80% อย่างตรงไปตรงมา คือ เมื่อก่อนวิ่งได้ 500 กิโลเมตร แต่ตอนนี้เหลือแค่ 400 กิโลเมตร อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริง ระยะการใช้งานเป็นเพียงสิ่งที่วัดได้ง่ายที่สุด และเป็นการเปลี่ยนแปลงที่แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงได้น้อยที่สุดด้วย

เมื่อความจุของแบตเตอรี่เสื่อมลงถึง 80% สิ่งที่ได้รับผลกระทบยังรวมถึงความเร็วในการชาร์จด้วย คุณยังคงสามารถใช้ตู้ชาร์จเร็วได้ และกำลังไฟที่ระบุไว้ในสเปกรถยนต์ก็ไม่ได้หายไป แต่เวลาที่ใช้ในการชาร์จจาก 20% ถึง 80% เริ่มจะยาวนานขึ้นอย่างเห็นได้ชัด โดยเฉพาะการชาร์จไฟตรงด้วยกำลังไฟสูง ความแตกต่างนี้ยิ่งถูกขยายให้ชัดเจนมากขึ้น

แบตเตอรี่ที่เสื่อมสภาพแล้วจะไม่สามารถรับพลังงานไฟฟ้าปริมาณมากในระยะเวลาสั้นๆ ได้อย่างปลอดภัยอีกต่อไป

เมื่อระยะเวลาการใช้งานเพิ่มขึ้น โครงสร้างภายในของแบตเตอรี่ที่ใช้ฝังลิเธียมไอออนจะค่อยๆ เสื่อมสภาพลง ลิเธียมบางส่วนจะถูกกักเก็บไว้อย่างถาวร และพื้นผิวของขั้วลบจะไม่เรียบเนียนเหมือนแบตเตอรี่ใหม่

กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ เมื่อความจุของแบตเตอรี่ลดลง ความทนทานต่อการชาร์จด้วยอัตราสูงก็จะลดลงเช่นกัน หากยังคงใช้กำลังไฟสูงอย่างต่อเนื่อง ไอออนลิเธียมอาจไม่มีเวลาแทรกซึมเข้าไปในโครงสร้างของวัสดุ และอาจตกตะกอนบนพื้นผิวในรูปของลิเธียมโลหะ ซึ่งจะเร่งการเสื่อมสภาพและอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยได้

ดังนั้น เมื่อแบตเตอรี่เสื่อมสภาพถึงระดับหนึ่ง ระบบจัดการแบตเตอรี่จะลดกำลังการชาร์จล่วงหน้า ยืดระยะเวลาช่วงแรงดันคงที่ และทำให้กระบวนการชาร์จประหยัดพลังงานมากขึ้น

ดังนั้น การชาร์จจากแบตเตอรี่เหลือน้อยจนถึง 80% จึงใช้เวลานานกว่าที่ผู้ผลิตระบุไว้ แทนที่จะเป็นเพียง 15 นาที

การประเมินปริมาณพลังงานที่เหลือของรถยนต์ไม่แม่นยำอีกต่อไป

ต่อมาที่เปลี่ยนแปลงคือ “ความน่าเชื่อถือ” ของพลังงานที่แสดง

ในช่วงรถใหม่ หลายๆ รถยนต์ไฟฟ้าจะแสดงปริมาณพลังงานที่ค่อนข้างเสถียร ผู้ขับขี่สามารถวางแผนการเดินทางได้ด้วยความมั่นใจตามปริมาณพลังงานที่เหลือ

แต่เมื่อสุขภาพของแบตเตอรี่ลดลง เส้นโค้งการใช้พลังงานจะเริ่มไม่สม่ำเสมอ 20% สุดท้ายของพลังงานจะลดลงรวดเร็วมากขึ้น และการแสดงระยะทางที่เหลือจะผันผวนมากขึ้น

เนื่องจากปริมาณพลังงานที่เหลือของแบตเตอรี่ไม่ได้เป็นค่าที่ถูกวัดโดยตรง แต่ระบบจัดการแบตเตอรี่จะประเมินจากแรงดันไฟฟ้าของแต่ละเซลล์แบตเตอรี่

ตัวอย่างเช่น หากเซลล์แบตเตอรี่สามารถจ่ายแรงดันได้ 4.8 โวลต์เมื่อชาร์จเต็ม แต่สามารถจ่ายแรงดันได้เพียง 4.1 โวลต์เมื่อใกล้หมด ระบบจัดการแบตเตอรี่จะหารช่วงแรงดันจาก 4.8 โวลต์ถึง 4.1 โวลต์เพื่อประมาณปริมาณประจุที่เหลืออยู่

เมื่อแบตเตอรี่เสื่อมสภาพ ความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้าและความจุที่ใช้งานได้จริงจะเปลี่ยนแปลงไป สิ่งที่เคยสามารถจ่ายพลังงานได้ที่ 4.3 โวลต์ อาจไม่สามารถทำได้อีกต่อไป ณ จุดนี้ ระบบไม่สามารถคาดการณ์ได้ว่าเหลือพลังงานอยู่ในชุดแบตเตอรี่ทั้งหมดเท่าใด

ที่สำคัญกว่านั้น ชุดแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าประกอบด้วยเซลล์จำนวนมาก และแต่ละเซลล์เสื่อมสภาพในอัตราที่แตกต่างกัน ซึ่งทำให้แบบจำลองการประมาณการที่เดิมทีอิงจากแบตเตอรี่ใหม่มีความแม่นยำน้อยลง

เพื่อหลีกเลี่ยงการประเมินผิดพลาด ระบบจัดการแบตเตอรี่มักจะสำรองพลังงานสำรองไว้มากกว่า และแสดงพลังงานที่เหลืออยู่ด้วยวิธีที่ระมัดระวังมากขึ้น ซึ่งนำไปสู่ปรากฏการณ์ที่ว่า "พลังงาน 20% สุดท้ายลดลงอย่างรวดเร็วเป็นพิเศษ"

กำลังของรถจะลดลง

การเปลี่ยนแปลงด้านสมรรถนะของเครื่องยนต์นั้นค่อนข้างละเอียดอ่อน ไม่ได้สะท้อนให้เห็นในการลดลงของสเปค แต่สะท้อนให้เห็นในประสบการณ์การขับขี่มากกว่า อัตราเร่งไม่ฉับไวเหมือนเดิม และการเร่งความเร็วที่ความเร็วสูงรู้สึกลังเลมากขึ้น ความแตกต่างของเวลาในการเร่งความเร็วจาก 0-100 กม./ชม. ระหว่างการชาร์จเต็มและการชาร์จครึ่งหนึ่งนั้นมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

พลังงานของรถยนต์ไฟฟ้าไม่ได้หายไปเฉยๆ พารามิเตอร์ของมอเตอร์ก็ไม่ได้ถูกปรับเปลี่ยน สิ่งที่เปลี่ยนแปลงจริงๆ คือกำลังที่ส่งออกจากแบตเตอรี่ถูกจำกัด

เมื่อแบตเตอรี่มีอายุการใช้งานที่นานขึ้น ความต้านทานภายในจะเพิ่มขึ้น แรงดันไฟฟ้าจะลดลงได้ง่ายขึ้นเมื่อมีการปล่อยกระแสไฟฟ้าสูง และแบตเตอรี่จะร้อนมากขึ้น

หากมอเตอร์ยังคงเพิ่มกำลังการทำงานภาระของแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ดังนั้นระบบจัดการแบตเตอรี่จะจำกัดการใช้พลังงานที่ส่งออกจากแบตเตอรี่ โดยเฉพาะในสถานะแบตเตอรี่ต่ำ สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง หรือการใช้งานภายใต้ภาระงานที่ต่อเนื่อง

สำหรับผู้ขับขี่ การเปลี่ยนแปลงนี้ไม่ได้แสดงออกมาในรูปแบบของพลังงานที่ลดลง แต่จะรู้สึกว่าการเร่งความเร็วไม่ตอบสนองเร็วเท่าที่เคยเป็น สถานะแบตเตอรี่เต็มและสถานะครึ่งหนึ่งจะแตกต่างกันชัดเจนมากขึ้น และลักษณะของตัวรถจะนุ่มนวลมากขึ้น

เมื่อแบตเตอรี่เหลือ 80% รถของคุณจะเริ่มเปลี่ยนไปอย่างมาก

เมื่อแบตเตอรี่เสื่อมถึง 80% ประสบการณ์การใช้งานรถยนต์ของคุณจะลดลงอย่างฉับพลัน

คุณจะพึ่งพาสถานีชาร์จไฟที่กำหนดไว้มากขึ้น และมีโอกาสน้อยที่จะออกเดินทางไกลโดยไม่ได้วางแผนล่วงหน้า รวมถึงคุ้นชินกับการเตรียมพื้นที่สำรองสำหรับแบตเตอรี่มากขึ้น

รถยังคงใช้งานได้ แม้กระทั่งในเมืองการเดินทางประจำวันยังคงเหมาะสม แต่รถจะกลายเป็นแค่เครื่องมือที่เหมาะสำหรับการเดินทางในเขตเมืองเท่านั้น

ดังนั้น เส้นที่ 80% นี้ไม่เคยเป็นเส้นของชีวิตหรือความตาย ไม่ได้หมายความว่ารถจะต้องทิ้งไป หรือมูลค่าของมันจะหมดไปทันที นั่นคือเหตุผลที่แบตเตอรี่ที่หมดอายุการใช้งานในรถยนต์ยังสามารถนำมาใช้เก็บพลังงานหรือเป็นแหล่งพลังงานสำรอง (Tesla ก็ทำแบบนี้) แต่มันจะไม่เหมาะสำหรับงานที่ต้องรับภาระทั้งหมดในรถอีกต่อไป

ด้วยเหตุนี้ หลายบริษัทผลิตรถยนต์จึงเสนอให้เปลี่ยนแบตเตอรี่ใหม่เมื่อความจุของแบตเตอรี่ลดลงเหลือเพียง 80%

แม้ว่าหลายองค์กรจะออกรายงานโดยละเอียดระบุว่าการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าไม่ได้เร็วอย่างที่หลายคนคิด และบางคนก็ขับรถมานานหลายสิบปีโดยที่แบตเตอรี่ไม่เสื่อมสภาพถึง 80% ก็ตาม

แต่ลองคิดให้รอบคอบกว่านี้: ถังน้ำมันและปริมาตรกระบอกสูบของรถยนต์เบนซินที่คุณใช้อยู่ในปัจจุบันจะเล็กลงเล็กน้อยทุกปี คุณยอมรับเรื่องนี้ได้หรือไม่?