ทำความรู้จักการมาตรฐานระยะทางของรถไฟฟ้าจาก EPA, NEDC และ WLTP (อัพเดทเพิ่มแบบ CLTC)

ปกติแล้วมาตรฐานการใช้เชื้อเพลิงที่เราคุ้นชินในการใช้รถยนต์เครื่องยนต์สันดาปภายใน เราก็มักจะใช้กิโลเมตร/ลิตร, ไมล์/แกลลอน, ลิตร/100 กิโลเมตร เป็นต้น ขึ้นอยู่ว่าในประเทศนั้น ๆ คุ้นเคยแบบไหน แต่สำหรับรถไฟฟ้าแล้วไม่ค่อยหาค่าการใช้พลังงาน/กิโลเมตรสักเท่าไหร่ แต่จะใช้ระยะทางสูงสุดจากการชาร์จไฟจนเต็ม 1 ครั้งนั่นเอง

ซึ่งในปัจจุบันนั้น เราก็จะเห็นมาตรฐานที่แตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับว่าค่ายนั้นหรือสื่อนั้นจะเลือกหยิบมาตรฐานอันไหนเอามาใช้ เพราะจะมีทั้ง EPA, NEDC และ WLTP และตัวเลขที่ได้มาจากแต่ละที่ก็แตกต่างกัน วันนี้เราเลยมาทำความรู้จักกันดีกว่าว่ามาตรฐานการทดสอบของแต่ละที่มากจากไหน และมีวิธีการทดสอบแบบไหนบ้าง

EPA

U.S. Environmental Protection Agency หรือเรียกสั้น ๆ ว่า EPA ชื่ออาจจะเหมือนองค์กรที่ดูแลสิ่งแวดล้อม ซึ่งก็ใช่ แต่อีกหน้าที่ที่องค์กรนี้ต้องดูแลก็คือการหาอัตราการใช้น้ำมันของรถทุกคันที่วางจำหน่ายในสหรัฐฯด้วย ดังนั้นตัวเลขอัตราการใช้น้ำมันต่าง ๆ ของรถทุกรุ่น ต่างก็ต้องผ่านการทดสอบจาก EPA ทั้งหมด

วิธีการทดสอบของ EPA นั้น จะเป็นการทดสอบผ่านทางห้อง Lap ทั้งหมด โดยจะนำรถขึ้น Dyno แล้วจำลองการวิ่งในรูปแบบต่าง ๆ เช่น

• การทดสอบวิ่งในเมือง หรือ Urban Dynamometer Driving Schedule (UDDS) จะเริ่มวิ่งช่วงเครื่องยนต์เย็น ด้วยระยะเวลา 505 วินาที ในช่วงเวลานี้จะทำความเร็วขึ้นลงระหว่าง 0- 60 ไมล์/ชั่วโมง ขึ้นลงไปเรื่อย ๆ หลายระดับความเร็ว เหมือนรถใช้งานในเมือง เมื่อครบเวลา จะเข้าสู่ระดับ 2 ที่เครื่องยนต์เริ่มอุ่น ช่วงนี้จะใช้ระยะเวลา 864 วินาที ใช้ความเร็วขึ้นลงจาก 0-30 ไมล์/ชั่วโมงสลับไปมาตลอดการทดสอบ และช่วงสุดท้ายที่เครื่องยนต์ร้อนเต็มที่ จะทำการทดสอบรูปแบบเดียวกับช่วงเครื่องยนต์เย็นอีก 505 วินาที รวมการทดสอบแบบนี้เป็นระยะเวลา 1874 วินาที ระยะทางรวม 11.04 ไมล์ ความเร็วเฉลี่ย 21.2 กิโลเมตร/ชั่วโมง และความเร็วสูงสุด 56.7 ไมล์/ชั่วโมง
• การทดสอบวิ่งนอกเมือง Highway Fuel Economy Driving Schedule (HWFET) จะใช้เวลาในการทดสอบรวม 765 วินาที จะเริ่มไต่ความเร็วจาก 0 ขึ้นไปเรื่อย ๆ จนถึงระดับประมาณ 50 ไมล์/ชั่วโมง แล้วขยับขึ้นลงเป็นระดับสั้น ๆ ก่อนที่จะเริ่มลดความเร็วมาในระดับ 30 ไมล์/ชั่วโมงในช่วงวินาทีที่ 290 ก่อนที่จะเริ่มเร่งความเร็วขึ้นไประดับ 60 ไมล์/ชั่วโมง ขยับขึ้นลงเล็กน้อยจนจบการทดสอบ

สำหรับการทดสอบรถยนต์ใหม่ทั่วไปนั้น จะมีการทดสอบเพิ่มเติมทั้ง การวิ่งในความเร็วสูง, ขับแบบเปิดเครื่องปรับอากาศในสภาวะอากาศร้อน, ขับในสภาวะอากาศเย็น แล้วหาอัตราเฉลี่ยออกมา

แต่สำหรับการหาอัตราวิ่งไกลสูงสุดของรถไฟฟ้านั้น จะเริ่มด้วยการชาร์จไฟฟ้าจนเต็ม แล้วจอดรถค้างคืนเอาไว้ แล้วจึงเริ่มทำการทดสอบด้วยการขับแบบ UDDS และ HWFET สลับกันไปจนกว่ารถจะไฟหมด วิ่งไปต่อไม่ได้แล้ว จนได้ตัวเลขระยะทางวิ่งไกลสูงสุด จากนั้นก็จะมีการชาร์จไฟฟ้ากลับเข้าไปใหม่จนกว่าจะเต็ม เมื่อได้ตัวเลขจำนวนไฟฟ้าที่อัดกลับเข้าไปใหม่ ก็จะได้ตัวเลขอัตราการใช้ไฟฟ้าแบบ Miles per Gallon equivalent (MPGe) มาอีกตัว

ข้อมูลจาก https://cleantechnica.com/2020/08/18/how-does-epa-calculate-electric-car-range/

NEDC

องค์กรนี้มีชื่อเต็มว่า New European Driving Cycle เป็นหน่วยงานของทางฝั่งยุโรปที่ทำหน้าที่ตรวจสอบอัตราการปล่อยไอเสียและอัตราการใช้พลังงานของรถที่วางจำหน่ายในยุโรปทุกคัน

วิธีการทดสอบของ NEDC นั้น จะแบ่งการทดสอบเป็นในเมืองและนอกเมืองเช่นกัน โดยจะมีการนำรถเข้า Lap แล้วขึ้น Dyno เพื่อทำการทดสอบเช่นเดียวกัน โดยจะควบคุมอุณหภูมิขิงห้องทดสอบให้อยู่ระหว่าง 20-30 องศาเซียลเซียส ไม่มีลม แล้วใช้วิธีการทดสอบดังนี้

• วิ่งทดสอบในเมือง Urban driving Cycle หรือ UDC เริ่มจากสตาร์ทรถ แล้วรอ 11 วินาที จากนั้นเปลี่ยนมาใส่เกียร์ N อีก 6 วินาที เข้าเกียร์แล้วเร่งความเร็วจนถึง 15 กิโลเมตร/ชั่วโมงภายใน 4 วินาที วิ่งไปรวม 8 วินาที แล้วเบรกจนหยุดภายใน 5 วินาที จอดนิ่ง 21 วินาที กดคันเร่งช้า ๆ ให้ถึง 32 กิโลเมตร/ชั่วโมงในระยะเวลา 12 วินาที ขับนิ่ง ๆ ต่อไปอีก 24 วินาที เบรกช้า ๆ จนหยุดนิ่งภายใน 11 วินาที หยุดนิ่งอีก 21 วินาที กดคันเร่งช้า ๆ จนไปถึงความเร็ว 50 กิโลเมตร/ชั่วโมงในระยะเวลา 26 วินาที วิ่งต่ออีก 12 วินาที ลดความเร็วมาถึง 35 กิโลเมตร/ชั่วโมงในระยะเวลา 8 วินาที วิ่งต่อไปอีก 13 วินาที เบรกจนหยุดนิ่งภายใน 12 วินาที หยุดนิ่งอีก 7 วินาที จากนั้นก็ทำแบบนี้ซ้ำไปอีก 4 รอบต่อเนื่อง ถือเป็น 1 วงรอบการทดสอบ ใช้ระยะเวลาในการทดสอบ 780 วินาที ระยะทาง 3,976.1 เมตร และวิ่งด้วยความเร็วเฉลี่ย 18.35 กิโลเมตร/ชั่วโมง
• วิ่งทดสอบนอกเมือง Extra-urban driving Cycle หรือ EUDC จะเริ่มด้วยการสตาร์ทรถ แล้วหยุดนิ่งเป็นเวลา 20 วินาที แล้วเริ่มใส่เกียร์ ค่อย ๆ กดคันเร่งจนไปถึง 70 กิโลเมตร/ชั่วโมงภายใน 41 วินาที วิ่งต่อไปอีก 50 วินาที แล้วลดความเร็วลงมาถึง 50 กิโลเมตร/ชั่วโมงภายใน 8 วินาที วิ่งต่ออีก 69 วินาที แล้วเร่งความเร็วขึ้นไปถึง 70 กิโลเมตร/ชั่วโมงใน 13 วินาที วิ่งต่อไปอีก 50 วินาที แล้วเร่งความเร็วขึ้นไปช้า ๆ จนถึง 100 กิโลเมตร/ชั่วโมงใน 35 วินาที วิ่งต่อไปอีก 30 วินาที แล้วเร่งความเร็วไปจนถึง 120 กิโลเมตร/ชั่วโมงใน 20 วินาที วิ่งต่ออีก 10 วินาที จากนั้นก็กดเบรกจนรถหยุดนิ่งภายใน 34 วินาที จอดหยุดนิ่งอีก 20 วินาที นับเป็น 1 รอบการทดสอบ รวมระยะเวลา 400 วินาที ระยะทาง 6,956 เมตร และใช้ความเร็วเฉลี่ย 62.6 กิโลเมตร/ชั่วโมง

ส่วนการทดสอบรถไฟฟ้านั้น ก็จะเอาการทดสอบทั้งแบบวิ่งนอกเมืองและในเมืองสลับกันไปเรื่อย ๆ จนกว่าแบตเตอรี่จะหมด ก็จะได้ตัวเลขที่ออกมาเป็นระยะทางสูงสุดนั่นเอง

ข้อมูลจาก https://en.wikipedia.org/wiki/New_European_Driving_Cycle

WLTP

Worldwide Harmonised Light Vehicles Test Procedure หรือเรียกสั้น ๆ ว่า WLTP เป็นองค์กรที่เตรียมเข้ามาแทนที่ NEDC บนฝั่งยุโรปนั่นเอง ทำหน้าที่ตรวจสอบระดับของมลพิษ, คาร์บอนไดออกไซด์ และอัตราประหยัดของรถยนต์เครื่องยนต์ปกติและแบบ Hybrid และแน่นอนว่าจะต้องทดสอบระยะทางวิ่งได้ไกลของรถไฟฟ้าด้วยอย่างแน่นอน ที่ทางฝั่งยุโรปต้องการเปลี่ยนจากเดิม NEDC ให้มาเป็น WLTP ก็เพราะว่าการทดสอบรูปแบบใหม่นี้ จะเอารูปแบบการทดสอบจากสถานการณ์จริงบนท้องถนนเข้ามาเป็นส่วนประกอบในการทดสอบด้วย เพื่อให้ได้ค่าออกมาตรงกับความเป็นจริงให้ได้มากที่สุด

การทดสอบของทาง WLTP นั้น จะมีการทดสอบในห้องทดลองที่มีการควบคุมสภาพแวดล้อมของรถที่ใช้ทดสอบให้อยู่ในสภาวะเดียวกัน ที่มีความหลากหลายมากกว่าของ NEDC ทั้งอุณหภูมิห้อง, ความหนาแน่นของอากาศ, เชื้อเพลิง, คุณภาพองน้ำมันเชื้อเพลิง, ความเร็วลม, เครื่องวัดความเร็ว เป็นต้น เพื่อให้การทดสอบเป็นธรรมกับรถทุกคัน และในการทดสอบนั้น จะถูกแบ่งประเภทรถมาเป็น 3 แบบคือ

• Class 1 คือรถที่มีกำลังเครื่องยนต์ต่ำกว่า 22 วัตต์/น้ำหนักรถ 1 กิโลกรัม
• Class 2 คือรถที่มีกำลังเครื่องยนต์ระหว่าง 22-34 วัตต์/น้ำหนักรถ 1 กิโลกรัม
• Class 3 คือรถที่มีกำลังเครื่องยนต์มากกว่า 34 วัตต์/น้ำหนักรถ 1 กิโลกรัม

ถ้าให้พูดง่าย ๆ ก็คือ รถทั่วไปส่วนใหญ่ที่เราใช้งานกันอยู่ จะอยู่ในช่วงระหว่าง 40-100 วัตต์/น้ำหนักรถ 1 กิโลกรัม ก็เลยถูกจัดไปอยู่ Class 3 ทั้งหมด ส่วน Class 2 นั้นส่วนใหญ่จะเป็นรถตู้, รถโดยสาร, รถบรรทุกเสียมากกว่า

ในบทความนี้เลยขอพูดถึงการทดสอบใน Class 3 เท่านั้น โดยใน 1 รอบการทดสอบนั้น จะถูกแบ่งออกเป็น 4 ระดับ คือ

• Low = ความเร็วสูงสุดไม่เกิน 56.5 กิโลเมตร/ชั่วโมง
• Medium = ความเร็วสูงสุดไม่เกิน 76.6 กิโลเมตร/ชั่วโมง
• High = ความเร็วสูงสุดไม่เกิน 97.4 กิโลเมตร/ชั่วโมง
• Extra High = ความเร็วสูงสุดไม่เกิน 131.3 กิโลเมตร/ชั่วโมง

ซึ่งในแต่ละระดับนั้น ก็จะเป็นตัวแทนของการขับในเมือง, ชานเมือง, ชนบท และถนนใหญ่เส้นหลักนอกเมืองนั่นเอง ใช้เวลาในการทดสอบรวม 1,800 วินาที ระยะทางรวมประมาณ 23,266 เมตร มีรายละเอียดของการทดสอบดังนี้

 

ใน 1 รอบการทดสอบ จะขับรถด้วยความเร็วและหยุดตามที่ควบคุมเอาไว้ในห้องทดสอบ ถ้าจะเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น สามารถลองดูได้ตามกราฟด้านล่างนี้

 

ส่วนการทดสอบรถไฟฟ้านั้น ก็เฉกเช่นเดียวกันกับมาตรฐานอื่น ด้วยการทดสอบแบบนี้วนไปจนกว่าไฟในแบตเตอรี่จะหมด แล้วเอาระยะทางที่ได้เอามาเป็นระยะทางสูงสุดจากการชาร์จ 1 ครั้ง

ข้อมูลจาก https://en.wikipedia.org/wiki/Worldwide_Harmonised_Light_Vehicles_Test_Procedure

https://dieselnet.com/standards/cycles/wltp.php

CLTC  (China Light-Duty Vehicle Test Cycle)

มาตรฐาน CLTC นี้ เป็นมาตรฐานที่ถูกกำหนดขึ้นโดย China Automotive Technology & Research Center ( CATARC ) เริ่มใช้งานมาตั้งแต่ปี 2020 เอามาใช้งานแทนมาตรฐานเดิมนั่นก็คือแบบ NEDC ซึ่งมาตรฐานนี้จะมีใช้เฉพาะในประเทศจีนเท่านั้น เป็นการจำลองการใช้งานจริงของผู้ขับขี่รถยนต์ในประเทศจีน มีการแบ่งประเภทไปอีก 2 แบบคือ
1 - CLTC-P: China light-duty vehicle test cycle-passenger cars สำหรับรถส่วนบุคคลทั่วไป
2 - CLTC-C: China light-duty vehicle test cycle-commercial vehicles สำหรับรถเชิงพานิชย์

ซึ่งในบทความนี้ จะขออ้างอิงเฉพาะในรูปแบบที่ใช้งานบ่อยอย่าง CLTC-P  เท่านั้น โดยการทดสอบของ CLTC นั้น จะถูกแบ่งออกมาเป็นทั้งหมด 3 รูปแบบ ทั้งแบบขับช้า, ขับแบบปานกลาง และแบบเร็ว และจะแบ่งออกเป็นทริปย่อยอีก 11 ชุด โดยแบบช้ารวม 7 ชุด, แบบปานกลางรวม 3 ครั้ง และแบบขับเร็วอีก 1 ครั้ง ซึ่งรูปแบบการขับขี่จะเป็นดังนี้

• แบบช้า ทดสอบรวม 674 วินาที, ให้ได้ระยะทาง 2,450 เมตร , ทำความเร็วสูงสุดไม่เกิน 48.1 กิโลเมตร/ชั่วโมง, ความเร็วเฉลี่ยไม่รวมหยุดพักอยู่ที่ 20.19 กิโลเมตร/ชั่วโมง, ความเร็วเฉลี่ยรวมหยุดพัก 13.08 กิโลเมตร/ชั่วโมง, ทำอัตราเร่งสูงสุด 1.47 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง และลดความเร็วสูงสุด -1.42 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง
• แบบปานกลาง ทดสอบรวม 693 วินาที, ให้ได้ระยะทาง 5,910 เมตร , ทำความเร็วสูงสุดไม่เกิน 71.2 กิโลเมตร/ชั่วโมง, ความเร็วเฉลี่ยไม่รวมหยุดพักอยู่ที่ 38.24 กิโลเมตร/ชั่วโมง, ความเร็วเฉลี่ยรวมหยุดพัก 30.67 กิโลเมตร/ชั่วโมง, ทำอัตราเร่งสูงสุด 1.44 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง และลดความเร็วสูงสุด -1.47 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง
• แบบเร็ว ทดสอบรวม 433 วินาที, ให้ได้ระยะทาง 6,120 เมตร , ทำความเร็วสูงสุดไม่เกิน 114 กิโลเมตร/ชั่วโมง, ความเร็วเฉลี่ยไม่รวมหยุดพักอยู่ที่ 53.89 กิโลเมตร/ชั่วโมง, ความเร็วเฉลี่ยรวมหยุดพัก 50.9 กิโลเมตร/ชั่วโมง, ทำอัตราเร่งสูงสุด 1.06 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง และลดความเร็วสูงสุด -1.46 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง

เมื่อทำการทดสอบจนครบชุดแล้ว ก็เอาอัตราการใช้ไฟฟ้าไปทั้งหมด ไปคำนวนกับความจุของแบตเตอรี่ที่รถไฟฟ้าคันนั้นมีอยู่ ก็จะได้ตัวเลขของระยะทางที่ทำได้สูงสุดออกมา

ข้อมูลจาก https://evkx.net/guides/understandingrange/cltc/

 

แล้วเราควรเชื่อมาตรฐานไหนมากกว่ากัน จากการรวบรวมการทดสอบมานั้น NEDC จะได้ตัวเลขออกมามากที่สุด ตามมาด้วย WLTP ส่วน EPA จะได้ตัวเลขน้อยที่สุด ที่เป็นอย่างนี้ก็เนื่องมาจากทางฝั่งอเมริกา จะมีการใช้งานในการวิ่งทางไกลด้วยความเร็วที่มากกว่า เนื่องมาจากสภาพถนนของฝั่งนั้นจะมีทางระหว่างเมืองที่ไกลมาก ตัวเลขที่ได้เลยน้อยที่สุด แตกต่างกับฝั่งยุโรปและเอเชีย ที่ไม่ได้มีทางวิ่งนอกเมืองเยอะขนาดนั้น จึงมีการเฉลี่ยเอาความเร็วแถบชานเมืองและแถวชนบทเข้ามาร่วมตัว ตัวเลขเลยได้มากขึ้นมาอีกนิดตามมาตรฐานของ WLTP และที่ตัวเลขของ NEDC ได้มากที่สุด เพราะการออกแบบไม่ได้คำนึงถึงตัวแปรอื่น ๆ นั่นเอง ตัวเลขเลยได้ออกมามากที่สุดเลย

แต่สุดท้ายแล้ว เวลาเราเอามาใช้ในชีวิตจริง มันก็มักจะไม่ได้ตามตัวเลขที่แจ้งเอาไว้สักเท่าไหร่ เพราะว่ารูปแบบการขับขี่ของแต่ละคนก็แตกต่างกัน, รูปแบบถนนที่ต่างกัน, รูปแบบการจราจรที่ต่างกัน, สภาพแวดล้อมที่ต่างกัน ก็ย่อมส่งผลต่อการใช้พลังงานอย่างแน่นอน ดังนั้นข้อมูลเหล่านี้ ก็ควรเอาไว้เป็นข้อมูลประกอบการตัดสินใจเท่านั้นพอ อย่ายึดติดว่ามันต้องได้เท่านี้ตามมาตรฐาน เพราะถ้าคำนวณผิด การใช้รถไฟฟ้าของคุณในชีวิตจริงคงไม่สนุกแน่ถ้าไฟฟ้ารถดันหมดเอากลางทาง