ถนนไฟฟ้าจะช่วยแก้ปัญหาการชาร์จรถระหว่างทางได้หรือไม่?

ถนนไฟฟ้า คือโครงสร้างการชาร์จที่ฝังอยู่ในถนนเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ของยานพาหนะขณะขับ คำตอบสั้นๆ ก็คือ: เทคโนโลยีนี้ใช้งานได้จริง แต่ ณ วันนี้การใช้งานจริงในระดับใหญ่และถาวรทั่วโลกยังจำกัดมาก - ส่วนหนึ่งของคำสัญญาอยู่ระหว่างทาง และส่วนใหญ่ยังคงอยู่ใต้ร่มโครงการนำร่อง ลองนึกภาพดู: รถของคุณไม่ต้องติดอยู่กับที่ชาร์จ ถนนส่งพลังงานให้คุณเอง เหมือนกับการวางโทรศัพท์ลงบนแผ่นชาร์จ แต่คุณกำลังวิ่งบนแผ่นนั้นด้วยความเร็ว 90 กม./ชม. ตอนได้ยินไอเดียนี้ครั้งแรก ผมก็บอกเหมือนกันว่า "เดี๋ยวนะ มันดีเกินไปแล้ว" ดังนั้นมาดูกันด้วยกัน: ถนนเหล่านี้ทำงานอย่างไร ใครกำลังสร้าง ต้องใช้เงินเท่าไหร่ และที่สำคัญที่สุด - มันจะแพร่หลายจริงหรือไม่?

ถนนชาร์จไฟอย่างไร? มีสองวิธีที่แตกต่างกัน

มีเทคโนโลยีหลักสองแบบ และทั้งสองตอบคำถามเดียวกัน: จะส่งพลังงานให้ยานพาหนะขณะเคลื่อนที่ได้อย่างไร?

การชาร์จแบบเหนี่ยวนำ: เวทมนตร์ไร้สาย

ขดลวดที่ฝังในถนนส่งพลังงานผ่านอินเวอร์เตอร์ความถี่สูงไปยังตัวรับใต้ท้องรถ - เหมือนแผ่นชาร์จไร้สายทั่วไปแต่ในขนาดมหึมา ไม่มีการสัมผัส ไม่มีสายไฟ และไม่มีปัญหาเรื่องระบบระบายความร้อน แต่ความสวยงามนี้มาพร้อมราคา: พลังงานบางส่วนสูญเสียไปในอากาศ การชาร์จแบบไร้สายใช้เวลานานกว่าการชาร์จผ่านสายไฟเพื่อให้ได้กำลังเท่ากัน ในการทดสอบปี 2018 การชาร์จไร้สายต้องใช้เวลามากกว่าแบบมีสายที่กำลังเท่ากันถึง 15% นอกจากนี้ ระบบยังไวต่อการจัดตำแหน่งอย่างมาก - แม้เบี่ยงเบนเพียง 3 ซม. ก็สามารถลดการส่งกำลังได้อย่างมาก ถ้ารถของคุณไม่วางตัวบนขดลวดอย่างพอดี ประสิทธิภาพการชาร์จจะตกฮวบ

ระบบยังไม่เป็นรูปเป็นร่างพอ ในการทดลองที่ฝรั่งเศสปี 2023 ขดลวดเหนี่ยวนำมีอุณหภูมิเกิน 100 องศาเซลเซียส และตรวจพบความเสี่ยงต่อความเสียหายจากความร้อนบนถนนภายใต้สภาพการทำงานปกติ นั่นคือในวันที่ร้อนของหน้าร้อน ขดลวดใต้รถบรรทุกที่วิ่งผ่านถนนอาจร้อนจัด - ไม่ใช่แค่เครื่องยนต์ร้อน แต่เป็นปัญหาวิศวกรรมร้ายแรง ด้านที่ดี: งานวิจัยกำลังก้าวหน้า ทีมหนึ่งที่ใช้การเรียนรู้ของเครื่องเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการส่งพลังงานจาก 65% เป็น 86.7% และยังทำงานได้แม้อุปกรณ์ไม่ได้จัดตำแหน่งกับขดลวดอย่างสมบูรณ์ ปัจจุบันความถี่ที่ใช้กันทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 85 kHz และบางระบบสามารถบรรลุกำลังเกิน 300 kW

การชาร์จแบบนำไฟฟ้า: รางบนถนน

วิธีที่สองเก่ากว่าแต่มีประสิทธิภาพมากกว่า: รางที่ฝังอยู่บนผิวถนน และตัวสัมผัสที่ยื่นลงไปจากใต้รถมายังรางนี้ พูดง่ายๆ ก็คือเวอร์ชันแอสฟัลต์ของระบบสายไฟฟ้าเหนือศีรษะที่จ่ายไฟให้รถไฟ ระบบนำไฟฟ้าไม่มีการสูญเสียเหมือนการส่งแบบไร้สาย พลังงานส่วนใหญ่ถึงมือยานพาหนะ เสน่ห์ของแบบเหนี่ยวนำคือความสะดวกสบาย ส่วนเสน่ห์ของแบบนำไฟฟ้าคือประสิทธิภาพและต้นทุน

ใครทำที่ไหนในโลก และไปถึงไหนแล้ว?

สวีเดน: ก้าวนำหน้าไปหนึ่งก้าว

สวีเดนคือแชมป์ปัจจุบันของเรื่องนี้ มีการเปิดถนนไฟฟ้าระยะ 21 กม. ระหว่างสตอกโฮล์มกับท่าอากาศยานอาร์ลันดา ยานพาหนะเชิงพาณิชย์และส่วนบุคคลขับอยู่บนถนนเส้นนี้พร้อมชาร์จแบตเตอรี่ไปด้วย ที่น่าสนใจคือ ส่วนทดสอบระยะ 2 กม. แรกของโครงการเดียวกันแล้วเสร็จตั้งแต่ปี 2018 - นั่นหมายความว่าการเปลี่ยนจากการทดสอบไปสู่โครงสร้างพื้นฐานถาวรใช้เวลาราว 8 ปี เทคโนโลยีนี้ไม่ได้ตะโกนอวด แต่ก้าวไปช้าๆ สำนักงานขนส่งสวีเดนดำเนินโครงการนี้ในรูปแบบโครงการระดับชาติ ประเทศนี้ประเมินต้นทุนไว้ประมาณ 30-40 พันล้าน SEK (ประมาณ 2.9-3.8 พันล้านดอลลาร์) สำหรับถนนไฟฟ้าระยะราว 2,000 กม. นอกจากนี้ที่เกาะก็อตแลนด์ Electreon ได้พัฒนาถนนไฟฟ้าระยะ 1.6 กม. สำหรับรถบรรทุกและรถโดยสาร และยังมีการสาธิตรถบรรทุกระยะไกลที่ชาร์จระหว่างขับ

สหรัฐฯ: ช่วงถนนสั้นๆ กับแผนที่กล้าหาญ

ฝั่งอเมริกา ในย่านคอร์กทาวน์ของดีทรอยต์ มีการเปิดช่วงถนนควอเตอร์ไมล์ (ประมาณ 400 ม.) บนถนน 14th ช่วงถนนยาวหนึ่งในสี่ไมล์ (ประมาณ 400 ม.) บน Street เปิดใช้งานในเดือนพฤศจิกายน 2023 - ถนนชาร์จไร้สายสาธารณะแห่งแรกของสหรัฐอเมริกา กรมการขนส่งมิชิแกนและเมืองดีทรอยต์ร่วมมือกับ Electreon โดยโครงการได้รับเงินทุนบางส่วน 1.9 ล้านดอลลาร์ เป้าหมายคือขยายเป็นหนึ่งไมล์ภายในไม่กี่ปี ด้านฟลอริดาก็เริ่มขยับตัว: ในช่วงแรกของโครงการทางด่วนแห่งใหม่ใกล้เมืองออร์แลนโด จะมีเทคโนโลยีชาร์จไร้สายฝังในถนนระยะ 1.6 ไมล์ การก่อสร้างเริ่มขึ้นในปี 2026 ในระหว่างนี้ Oak Ridge National Laboratory ได้ให้สิทธิ์เทคโนโลยี DWPT (แรงดัน 4 kV กระแส 750 A ความถี่ราว 85 kHz) แก่บริษัท HEVO จากบรุกลิน และ Honda ก็ตกลงร่วมกับ Taisei และ Taisei Rotec พัฒนาระบบชาร์จแบบเหนี่ยวนำระหว่างการขับขี่ นั่นคือมีหลายอย่างกำลังเดือดอยู่เบื้องหลัง

แผนใหญ่ของยุโรป

ฝรั่งเศสวางแผนถนนไฟฟ้า 8,850 กม. ภายในปี 2035 - ไม่ว่าจะสายไฟฟ้าเหนือศีรษะ ราง หรือการเหนี่ยวนำ ล้วนอยู่บนโต๊ะเจรจา ฝั่งเยอรมนีก็มีงานวิจัยที่เสนอโครงสร้างพื้นฐานแบบสายเหนือศีรษะหรือแบบเหนี่ยวนำ 4,000 กม. บนทางหลวง autobahn ที่เมืองทรอนไฮม์ของนอร์เวย์ ใกล้ลานจอดรถโดยสาร มีการใช้งานระบบชาร์จแบบเหนี่ยวนำขณะจอดหรือเคลื่อนที่ช้า ที่เทลอะวีฟในอิสราเอล มีหุ้นส่วนแบบ "Charging-as-a-Service" มูลค่าประมาณ 9.4 ล้านดอลลาร์ สำหรับกองรถบัส 200 คันของ Dan Bus Company โดยเสียค่าสมาชิกราว 800-1,000 ดอลลาร์ต่อเดือน แต่พูดกันตรงๆ: ส่วนใหญ่ยังอยู่ในขั้นตอนวางแผนหรือประมูลงาน วันนี้เราเห็นการใช้งานจริงในระดับถาวรหรือไม่? ตั้งแต่ต้นจนจบ ก็คือช่วง 21 กม. ของสวีเดนเป็นหลัก

เรื่องเงิน: ถนนเหล่านี้ใช้ต้นทุนเท่าไร?

โครงการดีทรอยต์มีต้นทุนประมาณ 2 ล้านดอลลาร์ต่อไมล์ Stefan Tongur รองประธานของ Electreon คาดการณ์ว่าเมื่อเทคโนโลยีนี้เป็นรุ่นเป็นรุ่นสุกมากขึ้น ราคาของตัวรับจะลดลงเหลือประมาณ 1.2 ล้านดอลลาร์ต่อไมล์ และต้นทุนตัวรับต่อยานพาหนะจะลดลงเหลือประมาณ 1,000 ดอลลาร์ สวยงามแต่ตัวเลขก็น่ากลัวไม่น้อย: การปูถนนทั้งเมืองหรือทางหลวงทั้งสายด้วยต้นทุนลักษณะนี้จะกลายเป็นตัวเลขที่สูงถึงขั้นดาราศาสตร์ ดังนั้นประเด็นสำคัญที่สุดของการถกเถียงนี้คือ - คุณไม่จำเป็นต้องทำให้ถนนทุกสายมีไฟฟ้า แนวทางที่ Tongur เสนอก็คือ: มุ่งเป้าไปที่จุดยุทธศาสตร์ที่มีรูปแบบธุรกิจรองรับ เช่น รถโดยสารที่วิ่งบนเส้นทางคงที่ ช่องทางรถบรรทุกระหว่างท่าเรือกับคลังสินค้า และเส้นทางขนส่งสาธารณะ พูดสั้นๆ ก็คือ: ถนนไฟฟ้าควรสร้างในจุดที่ถูกต้อง ไม่ใช่ทุกที่

ยังมีประเด็นฝั่งยานพาหนะด้วย: เพื่อใช้ประโยชน์จากถนนแบบนี้ รถของคุณต้องมีตัวรับพิเศษติดตั้งอยู่ ในสหรัฐอเมริกาตอนนี้ รุ่นเดียวที่มาพร้อมตัวรับชาร์จไร้สายติดตั้งจากโรงงานคือรถซีดานไฮบริด BMW 530e นั่นหมายความว่าแม้จะมีโครงสร้างพื้นฐาน จำนวนรถที่พร้อมใช้งานก็มีเพียงเท่านั้น แต่ความต้องการในฝั่งผู้บริโภคก็ให้กำลังใจ: จากการสำรวจ 1,000 คนในสหรัฐอเมริกา พบว่าผู้เข้าร่วมที่เป็นเจ้าของหรือผู้สนใจจะซื้อ EV ร้อยละ 81 บอกว่าพวกเขาสนใจรถที่ชาร์จไร้สายเป็นอย่างมาก มีดีมานด์แต่ไม่มีฮาร์ดแวร์และถนน - นั่นคือวงจรไก่กับไข่ที่โด่งดังนั่นเอง

คำสัญญาที่แท้จริง: การลดขนาดแบตเตอรี่ยักษ์ใหญ่ในการขนส่งสินค้าหนัก

ในความเห็นของผม คำสัญญาที่น่าประทับใจที่สุดของถนนไฟฟ้าไม่ใช่รถยนต์ส่วนบุคคล แต่เป็นรถบรรทุก ทำไม? เพราะถ้ารถบรรทุกระยะไกลสามารถชาร์จแบตเตอรี่ระหว่างทางได้ มันก็ไม่จำเป็นต้องแบกแบตเตอรี่นับร้อยกิโลกรัมไว้บนหลัง งานวิจัยจากสหราชอาณาจักร (de Saxe และคณะ, 2023) เปิดเผยว่าระบบถนนไฟฟ้าสามารถลดขนาดแบตเตอรี่รถบรรทุกได้ในสามสถานการณ์ตามลำดับ คือร้อยละ 41, ร้อยละ 62 และร้อยละ 75 - สถานการณ์ "Light", "Medium" และ "Heavy" ตามระยะทาง (ครอบคลุม 2,750 / 5,500 / 8,500 กม.) การลดขนาดแบตเตอรี่ไม่ได้หมายถึงแค่น้ำหนักเท่านั้น: ต้นทุนเริ่มต้นของยานพาหนะลดลง และต้นทุนการเป็นเจ้าของโดยรวมก็สามารถถูกลงได้ถึงร้อยละ 9 เมื่อเทียบกับค่าพื้นฐาน ในงานศึกษาปี 2025 ที่รวบรวมโดยฝั่ง Fraunhofer ระบุว่ารถบรรทุกไฟฟ้าแบตเตอรี่ที่ใช้ถนนไฟฟ้าเอาชนะดีเซลทั้งในด้านการปล่อยมลพิษและต้นทุน และเป็นตัวเลือกที่มีต้นทุนต่ำที่สุด

แต่ก็ยังไม่ใช่ทุกคนที่ได้รับการโน้มน้าว Ashley Nunes จาก Harvard Law School โต้แย้งว่าแม้การชาร์จไร้สายจะดูดีบนกระดาษ แต่ด้วยปัญหาด้านโลจิสติกส์และต้นทุน มันก็อาจกลายเป็นสิ่งที่ไม่สามารถนำไปใช้ได้จริง อย่างไรก็ตาม เขายอมรับว่ามันอาจมีความหมายในกลุ่มรถบรรทุกกลาง/หนักที่วิ่งบนเส้นทางคงที่ ความระมัดระวังแบบเดียวกันนี้พบได้ทุกหนแห่ง: ไม่ว่าระบบจะดูสดใสเพียงใด การปูถนนหลวงทั้งสายก็เป็นเรื่องที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง

ความสามารถในการขยายขนาด: ถนนเองจะสามารถเป็นโรงไฟฟ้าได้หรือไม่?

จนถึงจุดนี้ผมคิดว่าภาพรวมชัดเจนแล้ว: เทคโนโลยีใช้งานได้ ตัวอย่างเพิ่มขึ้น แต่อัตราการเติบโตยังช้ากว่าเป้าหมายอยู่หลายขั้นตอน ในสหรัฐฯ ก็มีความเคลื่อนไหวทางกฎหมายเช่นกัน - ทั้งข้อเสนอโครงการให้ทุนสำหรับการชาร์จไร้สายในระดับรัฐบาลกลาง (Wireless Electric Vehicle Charging Grant Program Act) และข้อบังคับของ Illinois SB1805 ที่กำหนดให้โครงการคมนาคมที่มีความยาวมากกว่า 20 lane-mile ต้องมีโครงการทดลองการชาร์จไร้สายแบบไดนามิก นั่นหมายความว่าฝ่ายนโยบายก็เริ่มกดปุ่มแล้ว อย่างไรก็ตาม ณ ปี 2026 ภาพที่เป็นรูปธรรมมีดังนี้: ในสหรัฐฯ มีโครงการทดลองหนึ่งที่เข้าสู่ขั้นตอนการก่อสร้างแล้ว แผนใหญ่ของยุโรปยังเป็นเพียงแผน และการใช้งานจริงในระดับถาวรยังมีเพียงตัวอย่างเดียว (21 กม.)

ส่วนฝ่ายอุตสาหกรรมก็ยังไม่สามารถทำให้ทุกคนที่สนใจพอใจได้ Toyota ร่วมกับ Denso ได้จับมือเป็นพันธมิตรกับ Electreon BMW และ Ford อยู่ฝ่าย WiTricity ส่วน Stellantis อยู่กับ Hevo Power Tesla เคยซื้อ Wiferion แล้วขายต่อไป - นั่นคือผู้เล่นรายใหญ่ทั้งหมดไม่ได้อยู่ฝ่ายเดียวกัน โลกยานยนต์ตอบรับเทคโนโลยีนี้ว่า "ใช่ แต่"; ยังไม่มีทิศทางที่ชัดเจนแน่นอน นอกจากนี้ยังมีการตีพิมพ์บทวิจารณ์ทางวิชาการเชิงระบบในปี 2026 ที่เปรียบเทียบประสิทธิภาพและพฤติกรรมทางความร้อนของถนนไฟฟ้าทั้งแบบเหนี่ยวนำและแบบนำพา ซึ่งเป็นหลักฐานว่าสาขานี้ยังคงถูกพูดถึงอย่างแข็งขัน

คำสัญญา หรือ ความจริง? ข้อสรุปของฉัน

ในความคิดของฉัน คำตอบที่ตรงไปตรงมาคือ: ถนนไฟฟ้าในตอนนี้อยู่ในช่วงของ "ไอเดียสุดยอด + ยุคแรกเริ่ม" มันใช้งานได้จริงหรือ? ใช่ เพียงพอสำหรับทุกคนหรือยัง? ยังไม่ใช่ สถานการณ์การนำไปใช้ที่เหมาะสมชัดเจนแล้ว: รถบัสเส้นทางคงที่ ท่าเรือและทางหลวงโลจิสติกส์ เส้นทางรถบรรทุกระยะไกล ในพื้นที่เหล่านี้ คำสัญญาเรื่องการลดขนาดแบตเตอรี่มีตัวเลขหนุนหลัง; การที่แบตเตอรี่รถบรรทุกสามารถลดขนาดได้ถึงร้อยละ 75 ทำให้ระบบถนนไฟฟ้าเป็นตัวเลือกที่น่าจับตาในการขนส่งสินค้าหนัก สำหรับการคมนาคมในเมือง เส้นทางรถบัสก็เป็นจุดเริ่มต้นที่สมเหตุสมผลดี

ฝั่งคนขับรายบุคคลต้องอาศัยความอดทนอีกเล็กน้อย การที่ต้นทุนผู้รับส่งต่อลดลงเหลือ 1,000 ดอลลาร์ ต้นทุนต่อไมล์ลดลงเหลือ 1.2 ล้านดอลลาร์ และประสิทธิภาพพุ่งขึ้นถึงระดับร้อยละ 86 เป็นความก้าวหน้าในทิศทางที่ถูกต้อง แต่ถนนเองยังไม่กลายเป็นแหล่งพลังงาน - มีเพียงช่วงทดลองขนาดเล็กและราคาแพงเท่านั้น มันไม่แปลกหรือไง? การได้คิดว่าเราจะได้ใช้ชีวิตอยู่ในโลกที่รถชาร์จไฟขณะวิ่งบนทางด่วนเป็นเรื่องน่าตื่นเต้น; แต่ถนนที่นำไปสู่โลกนั้นกลับดูยาวไกลกว่าที่คาดไว้ สำหรับตอนนี้ การเคลื่อนไหวที่ฉลาดที่สุดคืออย่ามองข้ามเทคโนโลยีนี้: มันดูเหมือนจะเป็นหนึ่งในโอกาสที่มีแนวโน้มจะระเบิดในภาคการขนส่งสินค้าหนักที่สุด

แหล่งอ้างอิง

• Wireless charging: The roads where electric vehicles never need to plug in - BBC Future
• Dynamic Wireless Charging For Electric Vehicles - GreenLancer
• Inductive charging - Wikipedia
• Sweden opens electric road that recharges vehicles in motion - ArchDaily
• Florida to trial wireless EV charging highway - EV Infrastructure News
• An electric road system or big batteries: Implications for UK HGVs (de Saxe et al., 2023) - ScienceDirect
• Electric truck batteries: The bigger, the better? - ICCT
• สถานการณ์ระบบถนนไฟฟ้า - Fraunhofer PUBLICA
• การชาร์จแบบสัมผัส - Schunk Transit Systems
• Honda ทดสอบการชาร์จไร้สายแบบไดนามิกขณะขับขี่ - electrive
• บทวิจารณ์ถนนไฟฟ้าที่ใช้การถ่ายโอนพลังงานแบบเหนี่ยวนำ - Taylor & Francis
• IL SB1805 - BillTrack50