ពី "ម៉ាស៊ីនជាចម្បង" ដល់ "អគ្គិសនីជាចម្បង"៖ តក្កវិទ្យាពីក្រោយការវិវឌ្ឍបច្ចេកវិទ្យារថយន្ត Hybrid រវាង Toyota THS និង BYD DM-i

I. យុគសម័យ THS៖ ថ្មខ្សោយ ម៉ាស៊ីនជាតួអង្គសំខាន់ជានិច្ច

Toyota Hybrid System (THS) គឺជាអ្នកបើកផ្លូវសម្រាប់បច្ចេកវិទ្យារថយន្ត Hybrid ផលិតចំនួនច្រើន។ ចាប់តាំងពី Prius ជំនាន់ទី 1 នៅឆ្នាំ 1997 វាបានវិវឌ្ឍរហូតដល់ជំនាន់ទី 5។ ស្នូលរបស់វាគឺជាឈុតភ្នែកផែនដី (planetary gear) ដែលភ្ជាប់ម៉ាស៊ីនបញ្ចេីបនិងម៉ូតូអគ្គិសនីចូលគ្នា ដែលបង្ហាញពីការសម្របសម្រួលវិស្វកម្មនៅក្នុងយុគសម័យដែលបច្ចេកវិទ្យាថ្មមានកំណត់។

Camry Hybrid មានសមត្ថភាពថ្មរាងកាយតែ 1.6 kWh ប៉ុន្តែ THS អនុញ្ញាតតែប្រមាណ 40% (~650 Wh)។ SOC ត្រូវបានគ្រប់គ្រងយ៉ាងតឹងរឹងរវាង 38%-75%។ THS ជំនាន់ទី 4 ប្រើថ្ម Nickel-Metal Hydride 201.6V និងសមត្ថភាពតែ 6.5 Ah។ សូម្បីតែជំនាន់ទី 5 ដែលប្តូរទៅ Lithium-Ion ក៏ថ្ម Camry Hybrid នៅតែមានតែ 1.12 kWh។

យុទ្ធសាស្រ្ត "សាក-ចោលរាក់" ជួយបន្ថែមអាយុកាលថ្ម ប៉ុន្តែវាមានន័យថាថ្មមិនដែលត្រូវបានចាត់ទុកជាប្រភពថាមពលសំខាន់ទេ។ ការសាកល្បងពិតប្រាកដបង្ហាញថា Camry Hybrid អាចបើកបានតែប្រហែល 4 គីឡូម៉ែត្រក្នុងមុខងារ EV សុទ្ធ នៅល្បឿនមធ្យម 37 គីឡូម៉ែត្រក្នុងមួយម៉ោង ប្រើប្រាស់ថាមពល ~500 Wh។ ការសាកដោយម៉ាស៊ីនដំណើរយឺត 26 វិនាទីបន្ថែមតែ ~25 Wh។

នៅក្នុងស្ថាបត្យកម្ម THS ម៉ាស៊ីនបញ្ចេីបគឺជាអ្នកបញ្ជូនកង់ជានិច្ច។ ម៉ូតូអគ្គិសនីនិងថ្មតូចមានតួនាទី "កែតម្រូវល្បឿននិងកម្លាំងបង្វិល" ដើម្បីឱ្យម៉ាស៊ីនដំណើរក្នុងតំបន់ប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់បំផុត។ មិនមែន Toyota មិនចង់បានយានយន្តដើរដោយអគ្គិសនីទេ ប៉ុន្តែដំបូលបច្ចេកវិទ្យាថ្មនៅពេលនោះមិនបានទុកជម្រើសផ្សេងទេ។

II. BYD DM-i៖ ការប្តូរតួនាទីបន្ទាប់ពីការលោតផ្លោះរបស់បច្ចេកវិទ្យាថ្ម

គ្រួសារ DM-i របស់ BYD សម្គាល់ការចូលមកដល់នៃយុគសម័យ plug-in hybrid "អគ្គិសនីជាចម្បង"។

DM ជំនាន់ទី 5 របស់ BYD ប្រើប្រាស់ Blade Battery សម្រាប់ plug-in hybrid៖ ដង់ស៊ីតេថាមពល 115 Wh/kg (+15.9%) អត្រាការបញ្ចេីបចេញ 16C និងអត្រាសងត្រឡប់ 5C។ ឧទាហរណ៍ Sealion 05 DM-i កំណែ 220 គីឡូម៉ែត្រមានថ្ម 26.628 kWh សាកលឿន DC 57 kW និង 30%-80% ក្នុងរយៈពេល 16.2 នាទី។ នេះខុសគ្នាជំនាន់ជាមួយ THS 1.12 kWh ដែលគ្មានសាកលឿនខាងក្រៅ។

ការលោតផ្លោះនៃថាមពលថ្មបានប្តូរតួនាទី៖ ម៉ូតូ P3 ក្លាយជាប្រភពថាមពលសំខាន់; ម៉ាស៊ីនបញ្ចេីបថយទៅតួនាទីជំនួយ ដំណើរការភាគច្រើននៅតំបន់ប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់បំផុតនិងផលិតអគ្គិសនីតាមម៉ូតូ P1; ថ្មធំ + អត្រាបញ្ចេីបចេញ 16C អនុញ្ញាតឱ្យមុខងារ EV គ្របដណ្តប់ការធ្វើដំណើរប្រចាំថ្ងៃ ហើយការចូលរួមរបស់ម៉ាស៊ីនបញ្ចេីបថយចុះយ៉ាងខ្លាំង។

ភាពខុសគ្នាខាងស្ថាបត្យកម្មគឺ៖ THS ប្រើប្រាស់ភ្នែកផែនដីសម្រាប់ការផ្សំថាមពលតាមមេកានិច ខណៈដែល DM-i ពឹងផ្អែកលើប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងអគ្គិសនីសម្រាប់ការចែកចាយថាមពល។ អ្នកទីមួយបំពេញការខ្វះខាតអគ្គិសនីដោយរចនាសម្ព័ន្ធមេកានិច អ្នកទីពីរជំនួសមេកានិកស្មុគស្មាញដោយសូហ្វវែរនិងស៊ីលីកុន នៅពេលដែលថ្មមានថាមពលគ្រប់គ្រាន់។

III. ហេតុអ្វីបានជាក្រុមហ៊ុនរថយន្តជប៉ុនដើរយឺត៖ ការបាត់បង់សមត្ថភាពថ្មរ៉ាំរ៉ៃ

ការដើរយឺតរបស់ឧស្សាហកម្មថ្មជប៉ុនគឺជារចនាសម្ព័ន្ធ។ Toyota បានប្រកាន់ខ្ជាប់នូវថ្ម NiMH អស់រយៈពេលជាងពីរទសវត្សរ៍ ហើយទើបប្តូរទៅ Lithium-Ion នៅជំនាន់ទី 5 នៃ THS ប្រហែលឆ្នាំ 2022។ ក្នុងអំឡុងពេលដូចគ្នានេះ ឧស្សាហកម្មថ្មរបស់ចិនបានឆ្លងកាត់ LFP ទៅ NCM និងទៅគោលគំនិតពាក់កណ្តាលរឹង (semi-solid) ជាច្រើនជំនាន់។ នៅពេលដែល Toyota ទីបំផុតប្តូរទៅ Lithium-Ion BYD បានផលិត Blade Battery ដែលមានអត្រាបញ្ចេីបចេញ 16C ជាស្រេច។

"ការពឹងផ្អែកលើផ្លូវម៉ាស៊ីន" ក៏ជាកត្តាសំខាន់ដែរ។ ក្រុមហ៊ុនរថយន្តជប៉ុនមានអត្ថប្រយោជន៍រាប់ទសវត្សរ៍ក្នុងម៉ាស៊ីន ប្រអប់លេខ និងប្រព័ន្ធបញ្ជូនមេកានិច។ បទពិសោធន៍ជោគជ័យនេះក្លាយជាបន្ទុកសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរ។ Toyota បន្តបង្កើនប្រសិទ្ធភាពភ្នែកផែនដីនិងការគ្រប់គ្រងផ្តោតលើម៉ាស៊ីន ខណៈដែល DM-i ត្រូវបានរចនាឡើងពីមូលដ្ឋានថា "ឱ្យថ្មនិងម៉ូតូអគ្គិសនីទទួលបន្ទុកកាន់តែច្រើន"។

លទ្ធផលគឺជាក់ស្តែង៖ នៅឆ្នាំ 2024 BYD បានចេញផ្សាយ DM ជំនាន់ទី 5 បើក "យុគសម័យការប្រើប្រាស់ប្រេងក្រោម 2 លីត្រ" ខណៈដែលការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងសំខាន់របស់ THS ជំនាន់ទី 5 គឺគ្រាន់តែការកើនដង់ស៊ីតេថាមពលនិងការបន្ថយទម្ងន់ 17% ប៉ុណ្ណោះ។ ក្នុងវិមាត្រនៃជម្រៅអគ្គិសនីនិងសមត្ថភាពថ្ម ពួកគេមិនមានកម្រិតប្រកួតប្រជែងដូចគ្នាទៀតទេ។

IV. សេចក្តីសន្និដ្ឋាន៖ ថ្មគឺជា "សសរស្តម្ភ" នៃបច្ចេកវិទ្យា

ការវិវឌ្ឍពី Toyota THS ទៅ BYD DM-i មានតក្កវិទ្យាស្នូលច្បាស់លាស់បំផុត៖ នៅពេលដែលថ្មខ្សោយ ប្រព័ន្ធ Hybrid អាចធ្វើបានតែម៉ាស៊ីនជាចម្បង អគ្គិសនីជាជំនួយ។ នៅពេលដែលថាមពលថ្ម (សមត្ថភាព + អត្រាសាក-ចោល) លោតផ្លោះក្នុងកម្រិតបរិមាណ តួនាទីអាចប្តូរទាំងស្រុង ដោយអគ្គិសនីក្លាយជាចម្បង ហើយម៉ាស៊ីនថយទៅជាជំនួយ។

ក្រុមហ៊ុនរថយន្តជប៉ុនមិនចាញ់ដោយសារការរចនា Hybrid ទេ — ភ្នែកផែនដីរបស់ THS នៅតែជាស្នាដៃមេកានិចដ៏អស្ចារ្យ — ប៉ុន្តែចាញ់ដោយសារឧស្សាហកម្មថ្មដើរយឺត និងការពឹងផ្អែកខ្លាំងលើផ្លូវបច្ចេកវិទ្យាម៉ាស៊ីន។ ក្រុមហ៊ុនចិនបានបង្កើតអត្ថប្រយោជន៍ដែលពិបាកនឹងយកឈ្នះនៅលើផ្លូវថ្មី "អគ្គិសនីជាចម្បង" ដោយសារការវិនិយោគឥតឈប់ឈរក្នុងថ្មថាមពលអស់រយៈពេលជាងដប់ឆ្នាំនិងគុណសម្បត្តិឧស្សាហកម្ម។

នៅពេលអនាគត នៅពេលដែលបច្ចេកវិទ្យាថ្មរឹង (solid-state) កាន់តែចាស់ទុំ ការ "អគ្គិសនីភាវូបនីយកម្ម" នៃបច្ចេកវិទ្យា Hybrid នឹងកាន់តែជ្រៅថែមទៀត។ ហើយសិទ្ធិដឹកនាំដំណើរការនេះ ឥឡូវនេះច្បាស់ជាស្ថិតនៅក្នុងដៃរបស់ក្រុមហ៊ុនចិនដែលមានបច្ចេកវិទ្យាថ្មនិងខ្សែសង្វាក់ឧស្សាហកម្ម។