MG เตรียมนำแบตเตอรี่กึ่งโซลิดสเตต SolidCore ใส่รถ PHEV

MG เปิดเผยแผนพัฒนาเทคโนโลยีรถยนต์พลังงานใหม่ครั้งสำคัญภายในงาน MG Tech Day ที่กรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษ โดยยืนยันว่าแบตเตอรี่กึ่งโซลิดสเตต หรือ Semi-Solid-State Battery ภายใต้ชื่อ SolidCore ซึ่งเริ่มนำมาใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าของบริษัท จะถูกขยายไปติดตั้งในรถยนต์ปลั๊กอินไฮบริดตระกูล Plug-in Hybrid+ ในอนาคตอันใกล้

เทคโนโลยีดังกล่าวจะทำงานร่วมกับระบบขับเคลื่อนไฮบริดเจเนอเรชันใหม่ของ MG ซึ่งใช้เครื่องยนต์ที่พัฒนาสำหรับระบบไฮบริดโดยเฉพาะ มอเตอร์ไฟฟ้า และชุดแบ่งกำลังแบบดาวเคราะห์หรือ Planetary Gearset ที่มีหลักการทำงานใกล้เคียงกับระบบ e-CVT ของ Toyota

รถยนต์รุ่นแรกที่ได้รับระบบ Plug-in Hybrid+ ใหม่มีกำหนดเป็น MG ZS Plug-in Hybrid+ ในปี 2027 ก่อนขยายไปยังรถ SUV ขนาด B-Segment, C-Segment และ D-Segment รุ่นอื่นต่อไป

SolidCore คือแบตเตอรี่แบบไหน?

SolidCore เป็นแบตเตอรี่ประเภท Semi-Solid-State หรือแบตเตอรี่กึ่งโซลิดสเตต ซึ่งลดสัดส่วนอิเล็กโทรไลต์เหลวลงอย่างมาก และใช้อิเล็กโทรไลต์ที่มีลักษณะเป็นของแข็งเป็นองค์ประกอบหลัก

MG ระบุว่าแบตเตอรี่ SolidCore ใช้อิเล็กโทรไลต์แบบของแข็งประมาณ 95% ทำให้มีความเสถียรมากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้อิเล็กโทรไลต์เหลวแบบทั่วไป อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้ยังไม่ใช่แบตเตอรี่ All-Solid-State หรือแบตเตอรี่โซลิดสเตตเต็มรูปแบบ เนื่องจากภายในเซลล์ยังคงมีส่วนประกอบที่ไม่ใช่ของแข็งทั้งหมดอยู่

MG ระบุว่าโครงสร้างแบตเตอรี่ใช้สถาปัตยกรรมแบบ 3D Spinel Structure ซึ่งช่วยให้การเคลื่อนที่และการถ่ายโอนพลังงานภายในเซลล์มีประสิทธิภาพมากขึ้น ส่งผลให้แบตเตอรี่ตอบสนองต่อการจ่ายกำลังได้รวดเร็วกว่าแบตเตอรี่ที่ใช้อิเล็กโทรไลต์เหลวทั่วไป

ข้อดีที่ MG กล่าวถึงประกอบด้วย

• ประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานสูงขึ้น
• ตอบสนองต่อการเรียกกำลังได้รวดเร็วขึ้น
• กำลังไฟมีความสม่ำเสมอมากขึ้น
• ระยะทางขับขี่มีเสถียรภาพมากขึ้น
• ประสิทธิภาพลดลงน้อยกว่าเมื่ออุณหภูมิภายนอกต่ำ
• ช่วยเพิ่มความเสถียรและความปลอดภัยของเซลล์แบตเตอรี่

MG ระบุเพิ่มเติมว่าอิเล็กโทรไลต์ของแข็งภายในเซลล์สามารถทำหน้าที่เป็นชั้นป้องกัน ช่วยยืดอายุการใช้งาน และทำให้แบตเตอรี่รักษาประสิทธิภาพได้ดีขึ้นในสภาพอากาศหนาว โดยรถสามารถเริ่มทำงานได้ทันทีโดยไม่จำเป็นต้องอุ่นแบตเตอรี่ล่วงหน้าในบางสภาวะ

เหตุใดแบตเตอรี่กึ่งโซลิดสเตตจึงสำคัญกับรถ PHEV?

ปัญหาหนึ่งของรถปลั๊กอินไฮบริดคือประสิทธิภาพของระบบอาจเปลี่ยนไปตามระดับประจุแบตเตอรี่ อุณหภูมิ และรูปแบบการขับขี่

เมื่อแบตเตอรี่มีประจุสูง รถ PHEV สามารถใช้มอเตอร์ไฟฟ้าช่วยขับเคลื่อนได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ แต่เมื่อประจุแบตเตอรี่ลดลง ระบบอาจต้องเรียกใช้เครื่องยนต์บ่อยขึ้น ส่งผลต่ออัตราเร่ง อัตราสิ้นเปลือง และเสียงภายในห้องโดยสาร

MG ระบุว่า SolidCore ได้รับการปรับแต่งให้เหมาะกับรถ Plug-in Hybrid+ โดยเฉพาะ เพื่อให้แบตเตอรี่รักษากำลังจ่ายได้สม่ำเสมอ แม้ระดับประจุลดลงหรือใช้งานในสภาพอากาศที่แตกต่างกัน

เป้าหมายคือทำให้ผู้ขับได้รับสมรรถนะที่ใกล้เคียงกัน ไม่ว่าจะขับด้วยความเร็วต่ำ ความเร็วสูง ขึ้นทางลาดชัน หรือใช้งานในสภาพอากาศหนาว

อย่างไรก็ตาม ตัวเลขความจุแบตเตอรี่ ระยะทางขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า อัตราการชาร์จ และอายุการใช้งานของ SolidCore สำหรับรถ PHEV แต่ละรุ่นยังไม่ได้รับการเปิดเผยอย่างเป็นทางการ

ระบบ Plug-in Hybrid+ ใหม่ ใช้เครื่องยนต์สองขนาด

นอกจากแบตเตอรี่ SolidCore แล้ว MG ยังเปิดตัวระบบ Plug-in Hybrid+ เจเนอเรชันใหม่ ซึ่งจะมีเครื่องยนต์เบนซินเทอร์โบที่ออกแบบมาสำหรับระบบไฮบริดให้เลือกสองขนาด ได้แก่

• เครื่องยนต์เบนซินเทอร์โบ 1.1 ลิตร มีประสิทธิภาพเชิงความร้อนมากกว่า 42%
• เครื่องยนต์เบนซินเทอร์โบ 1.5 ลิตร มีประสิทธิภาพเชิงความร้อนมากกว่า 43%

คำว่า ประสิทธิภาพเชิงความร้อน หรือ Thermal Efficiency หมายถึงความสามารถของเครื่องยนต์ในการเปลี่ยนพลังงานจากน้ำมันเชื้อเพลิงให้กลายเป็นกำลังขับเคลื่อน

ตัวเลขที่สูงขึ้นหมายความว่าเครื่องยนต์สูญเสียพลังงานในรูปของความร้อนและแรงเสียดทานน้อยลง จึงมีโอกาสประหยัดน้ำมันมากขึ้น

ตัวเลขระดับ 42–43% ถือว่าสูงสำหรับเครื่องยนต์เบนซิน โดยเฉพาะเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์ทั่วไปที่ไม่ได้รับการออกแบบเพื่อใช้งานในระบบไฮบริดโดยเฉพาะ

อย่างไรก็ตาม ตัวเลขดังกล่าวเป็นค่าประสิทธิภาพสูงสุดที่ MG ประกาศ ไม่ได้หมายความว่าเครื่องยนต์จะทำงานที่ระดับ 42–43% ตลอดเวลาที่รถวิ่ง

ใช้ระบบ Power Split คล้าย Toyota e-CVT

หัวใจสำคัญอีกส่วนหนึ่งคือชุดส่งกำลังไฮบริดใหม่ ซึ่งรวมเทคโนโลยีสองระบบ ได้แก่

1. Power Split
2. Motor Decoupling

ระบบ Power Split ใช้ชุดเฟืองดาวเคราะห์ หรือ Planetary Gearset เพื่อแบ่งและผสมกำลังจากเครื่องยนต์กับมอเตอร์ไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง

หลักการทำงานมีความใกล้เคียงกับระบบ e-CVT ในรถไฮบริดของ Toyota แม้รายละเอียดทางวิศวกรรมและซอฟต์แวร์ควบคุมของ MG จะเป็นคนละระบบกันก็ตาม

ระบบนี้ไม่ใช่เกียร์ CVT แบบสายพานหรือพูลเลย์ แต่ใช้มอเตอร์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และชุดเฟืองดาวเคราะห์ในการควบคุมความเร็วรอบของเครื่องยนต์ รวมถึงส่งกำลังไปยังล้อ

ข้อดีคือระบบสามารถเลือกจุดทำงานของเครื่องยนต์ให้ใกล้ช่วงที่มีประสิทธิภาพสูง โดยไม่ถูกจำกัดด้วยอัตราทดแบบตายตัวเหมือนระบบส่งกำลังบางประเภท

MG ระบุว่าระบบสามารถรักษาประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเครื่องยนต์ให้อยู่เหนือ 40% ได้ในประมาณ 90% ของสภาพการขับขี่ ขณะที่ประสิทธิภาพของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าอาจสูงถึง 90% ตามเงื่อนไขการทดสอบของบริษัท

รูปแบบการทำงานของระบบ Plug-in Hybrid+

ระบบจะเลือกแหล่งพลังงานตามความเร็วและภาระของรถโดยอัตโนมัติ

ความเร็วต่ำ ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นหลัก

ในเมืองหรือระหว่างออกตัว รถจะใช้มอเตอร์ไฟฟ้าขับเคลื่อนเป็นหลัก เนื่องจากมอเตอร์สามารถสร้างแรงบิดได้ทันทีและมีประสิทธิภาพสูงในช่วงความเร็วต่ำ

เครื่องยนต์อาจหยุดทำงานเพื่อช่วยลดการใช้น้ำมัน ลดเสียง และลดแรงสั่นสะเทือน

ความเร็วปานกลาง ใช้ระบบ Power Split

เมื่อผู้ขับต้องการกำลังเพิ่มหรือใช้ความเร็วระดับปานกลาง ระบบจะผสมกำลังจากเครื่องยนต์และมอเตอร์ไฟฟ้า โดยชุดแบ่งกำลังจะควบคุมสัดส่วนพลังงานให้เหมาะกับสถานการณ์

เครื่องยนต์อาจผลิตกำลังเพื่อขับเคลื่อนล้อและหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไปพร้อมกัน

ความเร็วสูง เครื่องยนต์ขับเคลื่อนโดยตรง

เมื่อรถใช้ความเร็วสูงคงที่ เครื่องยนต์สามารถเชื่อมต่อเพื่อส่งกำลังไปยังล้อโดยตรง เนื่องจากเครื่องยนต์สันดาปมีประสิทธิภาพดีขึ้นในช่วงความเร็วสูงและโหลดคงที่

แนวคิดนี้คล้ายกับระบบไฮบริดแบบ Series-Parallel ที่พยายามเลือกใช้มอเตอร์ในช่วงที่มอเตอร์ได้เปรียบ และใช้เครื่องยนต์ในช่วงที่เครื่องยนต์ทำงานได้มีประสิทธิภาพมากกว่า

มีคลัตช์ตัดการเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ระบบ Motor Decoupling ของ MG ใช้กลไกตัดการเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าออกจากระบบขับเคลื่อน เมื่อรถวิ่งด้วยไฟฟ้าล้วน ในระบบไฮบริดบางประเภท ชิ้นส่วนภายในชุดส่งกำลังยังคงหมุนตามแม้ไม่ได้ใช้งาน ทำให้เกิดแรงเสียดทานและการสูญเสียพลังงาน

การตัดการเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจึงช่วยลด

• แรงต้านภายในระบบส่งกำลัง
• การสูญเสียพลังงาน
• เสียงรบกวน
• แรงสั่นสะเทือน

MG ระบุว่าระบบดังกล่าวสามารถลดระดับเสียงและแรงสั่นสะเทือนในโหมด EV ได้สูงสุดประมาณ 5 เดซิเบล เมื่อเทียบกับระบบปลั๊กอินไฮบริดทั่วไปตามเกณฑ์เปรียบเทียบของบริษัท

อัตราเร่ง 0–100 กม./ชม. ต่ำกว่า 6 วินาที

แม้ MG จะให้ความสำคัญกับประสิทธิภาพ แต่ระบบ Plug-in Hybrid+ ใหม่ไม่ได้ถูกพัฒนาเพื่อความประหยัดเพียงอย่างเดียว บริษัทระบุว่ารถยนต์ที่ติดตั้งระบบดังกล่าวจะสามารถทำอัตราเร่ง 0–62 ไมล์ต่อชั่วโมง หรือประมาณ 0–100 กม./ชม. ได้ภายในเวลาต่ำกว่า 6 วินาที

อัตราเร่งช่วงประมาณ 80–120 กม./ชม. หรือ 50–75 ไมล์ต่อชั่วโมง ทำได้เร็วสุดราว 3.5 วินาที ซึ่งเป็นช่วงความเร็วสำคัญสำหรับการเร่งแซงบนทางหลวง

นอกจากนี้ MG ยังระบุว่าความสามารถในการออกตัวบนทางลาดชันเพิ่มขึ้นสูงสุด 72% เนื่องจากระบบสามารถบริหารแรงบิดจากเครื่องยนต์และมอเตอร์ได้ดีขึ้น

อย่างไรก็ตาม สมรรถนะจริงของรถแต่ละรุ่นจะขึ้นอยู่กับกำลังมอเตอร์ ขนาดแบตเตอรี่ น้ำหนักรถ ระบบขับเคลื่อน และการตั้งค่าซอฟต์แวร์ ซึ่ง MG ยังไม่ได้เปิดเผยรายละเอียดครบถ้วน

เริ่มใช้กับ MG ZS Plug-in Hybrid+ ในปี 2027

MG ยืนยันว่าระบบ Plug-in Hybrid+ เจเนอเรชันใหม่จะเปิดตัวใน MG ZS Plug-in Hybrid+ ภายในปี 2027

หลังจากนั้น เทคโนโลยีแบตเตอรี่ SolidCore จะถูกขยายไปยังรถ SUV อย่างน้อยสามกลุ่ม ได้แก่

• B-Segment SUV
• C-Segment SUV
• D-Segment SUV

รายงานบางแห่งระบุว่ารุ่นต่อไปอาจครอบคลุม MG HS และ MG S9 แต่รายละเอียดอาจแตกต่างกันตามตลาดและแผนผลิตภัณฑ์ของแต่ละภูมิภาค

ปัจจุบัน MG ยังไม่ได้ประกาศว่ารถ Plug-in Hybrid+ ที่ใช้ SolidCore จะถูกนำเข้ามาจำหน่ายในประเทศไทยหรือไม่ รวมถึงยังไม่มีข้อมูลด้านราคา ความจุแบตเตอรี่ ระยะทางวิ่งด้วยไฟฟ้า และกำลังรวมของระบบ

เตรียมเพิ่มระบบช่วยขับขั้นสูงในยุโรป

ภายในงาน MG Tech Day บริษัทยังเปิดเผยทิศทางพัฒนาระบบช่วยขับ ADAS สำหรับตลาดยุโรป โดยจะใช้ข้อมูลการขับขี่จริงและสภาพถนนในยุโรปมาปรับปรุงระบบ

เทคโนโลยีที่อยู่ในแผนประกอบด้วยระบบช่วยขับบนทางหลวงที่มีความอัตโนมัติสูง ระบบช่วยจอดแบบกดสั่งงานครั้งเดียว และระบบช่วยจอดรถจากระยะไกล ซึ่งบางส่วนได้รับการพัฒนาต่อยอดจากเทคโนโลยีของ IM Motors แบรนด์รถยนต์ระดับบนในเครือ SAIC

อย่างไรก็ตาม ระบบเหล่านี้ยังคงเป็นระบบช่วยเหลือผู้ขับ ผู้ขับจึงต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขการใช้งานและกฎหมายของแต่ละประเทศ ไม่ควรตีความว่าเป็นรถยนต์ไร้คนขับเต็มรูปแบบ

MG ยังกล่าวถึงรถ Robotaxi ระดับ 4 ที่กำลังอยู่ระหว่างการทดลองในบางพื้นที่ของจีน เยอรมนี และตะวันออกกลาง แต่ยังไม่มีการประกาศกำหนดการให้บริการเชิงพาณิชย์อย่างเป็นทางการในตลาดทั่วไป

วิเคราะห์ MG กำลังยกระดับ PHEV จาก “รถสองระบบ” ให้ทำงานเป็นหนึ่งเดียว

เทคโนโลยี Plug-in Hybrid+ ใหม่สะท้อนให้เห็นว่า MG ไม่ได้มองรถ PHEV เป็นเพียงรถยนต์ไฟฟ้าที่ติดตั้งเครื่องยนต์ไว้สร้างไฟหรือช่วยขับเคลื่อนเท่านั้น

บริษัทกำลังพยายามทำให้แบตเตอรี่ เครื่องยนต์ มอเตอร์ และชุดส่งกำลังทำงานร่วมกันเป็นระบบเดียว โดยเลือกใช้แหล่งพลังงานที่มีประสิทธิภาพที่สุดในแต่ละช่วงความเร็ว

การนำชุด Power Split แบบเฟืองดาวเคราะห์มาใช้เป็นจุดเปลี่ยนที่น่าสนใจ เพราะช่วยลดข้อจำกัดของระบบ PHEV ที่ใช้เกียร์อัตราทดคงที่ หรือระบบขับเคลื่อนแบบอนุกรมที่พึ่งพาการแปลงพลังงานหลายขั้นตอน

ขณะเดียวกัน แบตเตอรี่กึ่งโซลิดสเตต SolidCore อาจช่วยแก้ข้อจำกัดของรถ PHEV ในด้านกำลังที่ลดลงเมื่อแบตเตอรี่เหลือน้อย รวมถึงประสิทธิภาพที่แปรผันตามอุณหภูมิ

แต่ต้องย้ำว่าข้อมูลส่วนใหญ่ยังเป็นตัวเลขและคำกล่าวอ้างจากผู้ผลิต ประสิทธิภาพจริงจะต้องพิจารณาจากรถรุ่นผลิตจริง ผลทดสอบมาตรฐาน และการใช้งานบนถนนในแต่ละสภาพภูมิอากาศ

สรุป

MG กำลังเตรียมยกระดับรถปลั๊กอินไฮบริดครั้งใหญ่ ด้วยการนำแบตเตอรี่กึ่งโซลิดสเตต SolidCore มาทำงานร่วมกับระบบ Plug-in Hybrid+ เจเนอเรชันใหม่

ระบบนี้มีจุดเด่นสำคัญ ได้แก่ เครื่องยนต์ไฮบริดเทอร์โบประสิทธิภาพสูง ชุดแบ่งกำลังแบบเฟืองดาวเคราะห์ ระบบตัดการเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และแบตเตอรี่ที่มีเสถียรภาพมากขึ้นในสภาพการใช้งานที่หลากหลาย

MG ZS Plug-in Hybrid+ ซึ่งมีกำหนดเปิดตัวในปี 2027 จะเป็นรถรุ่นแรกที่แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีทั้งหมดนี้สามารถสร้างความแตกต่างด้านความประหยัด สมรรถนะ และความนุ่มนวลได้มากน้อยเพียงใด

หาก MG สามารถทำได้ตามตัวเลขที่ประกาศ รถ Plug-in Hybrid+ รุ่นใหม่อาจกลายเป็นคู่แข่งสำคัญของระบบไฮบริดจาก Toyota รวมถึงรถ PHEV จากผู้ผลิตจีนรายอื่นที่กำลังแข่งขันกันอย่างเข้มข้นในตลาดโลก