Jan 10,2026
0
โซลูชันทั่วไปไม่สามารถตอบโจทย์ได้จริงเมื่อต้องจัดการกับปัญหาการผสานรวมที่ซับซ้อนในแพลตฟอร์มยานยนต์ไฟฟ้า (EV) ซึ่งเป็นเหตุผลสำคัญที่ทำให้ผู้ผลิตรถยนต์รายเดิม (OEM) จำนวนมากหันมาใช้กล่องแบตเตอรี่ที่ออกแบบเฉพาะในปัจจุบัน ทั้งนี้ รถยนต์แต่ละคันยังมีข้อกำหนดที่ไม่เหมือนกันอีกด้วย ตัวอย่างเช่น รูปร่างของโครงแชสซี การกระจายมวลน้ำหนักให้เหมาะสม และบริเวณสำคัญที่ต้องสามารถดูดซับแรงกระแทกได้ในระหว่างการชน ทั้งหมดนี้หมายความว่า กรณีป้องกัน (protective cases) ต้องมีความแม่นยำในการผลิตสูงมาก จนถึงระดับมิลลิเมตร ขณะที่ชิ้นส่วนฝาครอบแบบผลิตจำนวนมากตามมาตรฐานทั่วไปนั้นไม่สามารถใช้งานได้จริงสำหรับบริษัทที่ใช้เซลล์แบตเตอรี่เฉพาะของตนเอง หรือบริษัทที่พยายามพัฒนาประสิทธิภาพในการป้องกันภาวะร้อนเกินขีดจำกัด (overheating) ซึ่งอาจนำไปสู่ปัญหาร้ายแรงในอนาคต
การปรับแต่งตามความต้องการช่วยให้ผู้ผลิตรถยนต์รายเดิม (OEM) สามารถ:
เมื่อพูดถึงการจัดการความร้อนในระบบอิเล็กทรอนิกส์ แท้จริงแล้วไม่มีวิธีเดียวที่จะใช้ได้กับทุกกรณี ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศจำเป็นต้องมีเส้นทางการไหลของอากาศที่เฉพาะเจาะจงมากเพื่อให้ทำงานได้อย่างเหมาะสม ในขณะที่ระบบระบายความร้อนแบบจุ่ม (immersion cooling) ต้องใช้ภาชนะที่ปิดสนิทอย่างสมบูรณ์ ซึ่งไม่สามารถใส่ลงในแบบแปลนมาตรฐานได้ ข้อกำหนดและกฎระเบียบต่าง ๆ ยังทำให้สถานการณ์ซับซ้อนยิ่งขึ้นในปัจจุบัน ยกตัวอย่างเช่น การทดสอบการชนตามมาตรฐาน UN GTR 20 ซึ่งแสดงให้เห็นว่าตู้หุ้มแบบทั่วไปที่หาซื้อได้ตามท้องตลาดมักจะแตกหักเมื่อถูกแรงกระแทกประมาณ 40G ระหว่างเกิดอุบัติเหตุ ส่วนชิ้นส่วนที่ผลิตขึ้นเฉพาะสำหรับการใช้งานนั้นสามารถรับแรงกระแทกได้ดีกว่ามาก เนื่องจากออกแบบให้มีบริเวณพิเศษที่สามารถเปลี่ยนรูปร่าง (deform) ได้โดยตั้งใจ แทนที่จะแตกหักอย่างกะทันหัน ผู้ผลิตที่ละเลยการปรับแต่งให้เหมาะสมมักจะต้องเผชิญกับการเรียกคืนสินค้าที่มีค่าใช้จ่ายสูงในภายหลัง ไม่ว่าจะเป็นเพราะปัญหาความร้อนสะสมที่แพร่กระจายไปทั่วทั้งระบบ หรือไม่สามารถรักษาคุณสมบัติในการกันฝุ่นและกันน้ำตามที่ระบุไว้ได้
กล่องแบตเตอรี่แบบโมดูลาร์ช่วยให้ผู้ผลิตรถยนต์สามารถมาตรฐานชิ้นส่วนที่จำเป็นใช้ซ้ำได้หลายครั้ง แต่ยังสามารถเพิ่มระดับแรงดันไฟฟ้าได้ตามความต้องการในช่วง 400V ถึง 800V ได้อีกด้วย การออกแบบโดยทั่วไปมักประกอบด้วยการซ้อนชิ้นส่วนอะลูมิเนียมหรือวัสดุคอมโพสิตเข้าด้วยกันด้วยรอยเชื่อมเลเซอร์ที่มีความแข็งแรงสูง ซึ่งยังคงรักษาความมั่นคงแม้หลังจากเกิดการชนอย่างรุนแรง ทั้งนี้ เมื่อบริษัทแยกชิ้นส่วนที่กำหนดค่าแรงดันไฟฟ้าเฉพาะออกจากโครงสร้างหลักของตัวเคส จะช่วยประหยัดงานพัฒนาได้ประมาณ 30% และเร่งกระบวนการนำผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาดให้รวดเร็วขึ้น ตามรายงานอุตสาหกรรม สิ่งที่ทำให้ระบบดังกล่าวมีความหลากหลายสูงมากคือความสามารถในการรองรับเซลล์แบตเตอรี่ประเภทต่าง ๆ ได้ เช่น เซลล์แบบปริซึม (prismatic) หรือเซลล์แบบกระเป๋า (pouch) เป็นต้น ความยืดหยุ่นทั้งหมดนี้ไม่ได้หมายความว่าจะต้องแลกกับความแข็งแรงหรือมาตรฐานการป้องกันน้ำแต่อย่างใด เพราะโมดูลเหล่านี้ผ่านการรับรองมาตรฐาน IP67 และ IP6K9K สำหรับการป้องกันฝุ่นและน้ำอย่างสมบูรณ์
กล่องแบตเตอรี่ที่ออกแบบมาเพื่อความสะดวกในการให้บริการมาพร้อมแผงเข้าถึงที่เปิดได้ง่ายโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือ และรางเลื่อนสำหรับติดตั้งโมดูล ซึ่งหมายความว่าเวลาที่ใช้ในการซ่อมแซมลดลงประมาณ 40% เมื่อเทียบกับโครงสร้างแบบเชื่อมแบบดั้งเดิม ช่างเทคนิคสามารถเปลี่ยนเซลล์เดี่ยวได้จากด้านหน้าโดยไม่จำเป็นต้องถอดโครงสร้างกล่องทั้งหมดออก ทำให้ซีลยังคงสมบูรณ์และป้องกันน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ ขั้วต่อทั้งหมดมีขนาดมาตรฐาน และสายไฟแต่ละเส้นมีสีต่างกัน เพื่อป้องกันไม่ให้ผู้ปฏิบัติงานสับสนขณะทำการบำรุงรักษา สำหรับบริษัทที่ดำเนินการรถจำนวนมาก การออกแบบเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะทุกชั่วโมงที่รถบรรทุกหยุดให้บริการจะส่งผลต้นทุนโดยตรง บริษัทขนส่งแห่งหนึ่งที่เราได้พูดคุยด้วยรายงานว่าสามารถประหยัดเงินหลายพันบาทเพียงแค่ลดระยะเวลาที่รถบรรทุกของพวกเขาต้องจอดอยู่ในศูนย์บริการเพื่อเปลี่ยนแบตเตอรี่
ข้อกำหนดด้านการรับรองสำหรับกล่องแบตเตอรี่ยานยนต์ไฟฟ้า (EV) ทั่วโลก จำเป็นต้องสอดคล้องตามมาตรฐานหลักหลายประการ ซึ่งมาตรฐาน UN GTR 20 มุ่งเน้นประเด็นความปลอดภัยจากการชน รวมทั้งการควบคุมวัสดุอันตรายให้อยู่ในขอบเขตที่เหมาะสม ขณะเดียวกัน ผู้ผลิตจำเป็นต้องปฏิบัติตามแนวทาง ISO 6469-3 ซึ่งครอบคลุมประเด็นสำคัญ เช่น ระดับความต้านทานฉนวน และเงื่อนไขที่ถือว่าเป็นการแยกแรงดันไฟฟ้าได้อย่างเพียงพอ ผู้ผลิตรถยนต์รายเดิม (Original Equipment Manufacturers: OEMs) แต่ละรายมีกระบวนการ DFMEA เฉพาะของตนเองเพื่อจัดการความเสี่ยงอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งรวมถึงระบบป้องกันการลุกลามของความร้อน (thermal runaway) ที่ซับซ้อน ออกแบบมาเพื่อทนต่อสภาวะสุดขั้วได้สูงสุดถึง 1,200 องศาเซลเซียส สำหรับวัตถุประสงค์ในการจัดทำเอกสาร บริษัทต้องสามารถแสดงหลักฐานว่าแบตเตอรี่ของตนสามารถกักเก็บการรั่วไหลของอิเล็กโทรไลต์และป้องกันไม่ให้เกิดวงจรลัด (short circuits) ได้ตลอดช่วงอุณหภูมิการใช้งานปกติ ตั้งแต่ลบ 40 องศาเซลเซียส ไปจนถึง 85 องศาเซลเซียส
เสาหลักในการตรวจสอบสามประการรับรองความสมบูรณ์ของกล่องแบตเตอรี่:
รถยนต์ไฟฟ้ายังส่วนใหญ่ยังคงพึ่งพาการระบายความร้อนด้วยของเหลวสำหรับชุดแบตเตอรี่ โดยแผ่นทำความเย็นแบบเย็น (cold plates) จะดึงความร้อนออกจากเซลล์แต่ละเซลล์โดยตรง ซึ่งเป็นเรื่องที่สำคัญมาก เพราะหากไม่มีระบบระบายความร้อนที่เหมาะสม แบตเตอรี่ที่จัดเรียงอย่างแน่นหนาเหล่านี้อาจร้อนจัดจนเกิดอันตรายได้ อย่างไรก็ตาม การระบายความร้อนแบบจุ่ม (immersion cooling) ก็มีข้อได้เปรียบบางประการ เช่น สามารถกระจายความร้อนได้อย่างสม่ำเสมอมากขึ้นทั่วทั้งชุดแบตเตอรี่ และสามารถกำจัดความร้อนได้เร็วกว่าระบบที่ใช้กันมาแต่เดิมประมาณร้อยละ 40 แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน คือ ระบบดังกล่าวจำเป็นต้องใช้ซีลพิเศษและต้องบำรุงรักษาของเหลวระบายความร้อนเป็นประจำ ซึ่งเพิ่มความซับซ้อนให้กับระบบ นอกจากนี้ ผู้ผลิตรายใหญ่บางรายเริ่มทดลองใช้วัสดุเปลี่ยนสถานะ (phase change materials) ซึ่งเป็นสารคล้ายพาราฟินที่วางไว้ระหว่างเซลล์แบตเตอรี่ วัสดุเหล่านี้สามารถดูดซับความร้อนส่วนเกินเมื่อความต้องการพลังงานสูงขึ้นอย่างฉับพลัน และช่วยรักษาอุณหภูมิให้คงที่แม้ในสภาวะที่โหลดหนัก
อลูมิเนียมมีค่าการนำความร้อนที่ค่อนข้างดี อยู่ที่ประมาณ 200 วัตต์/เมตร·เคลวิน และมีน้ำหนักเบาเพียงพอสำหรับใช้ทำกล่องแบตเตอรี่ จึงเป็นเหตุผลที่มันได้รับความนิยมสูงมาก แต่ปัจจุบันวิทยาศาสตร์วัสดุกำลังเปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็ว ยกตัวอย่างเช่น โพลีโพรพิลีนเสริมใยแก้ว (glass fiber reinforced polypropylene) ซึ่งวัสดุชนิดนี้ช่วยลดน้ำหนักได้ประมาณ 30% เมื่อเทียบกับโลหะแบบดั้งเดิม แต่ยังคงรักษาความแข็งแรงเชิงโครงสร้างไว้ได้ในบริเวณที่จำเป็น วัสดุเทอร์โมพลาสติกยังเปิดโอกาสใหม่ๆ ด้วย เนื่องจากสามารถขึ้นรูปเป็นรูปร่างที่ซับซ้อนได้ ซึ่งจำเป็นสำหรับระบบระบายความร้อนแบบบูรณาการ ขณะนี้บริษัทบางแห่งกำลังทดลองการผสมผสานวัสดุหลายชนิดเข้าด้วยกัน โดยวางแผ่นติดต่อความร้อนแบบซิลิโคน (silicone thermal interfaces) ไว้ระหว่างเปลือกอลูมิเนียมกับแผ่นคอมโพสิต เพื่อกระจายความร้อนให้สม่ำเสมอมากขึ้น สำหรับการใช้งานในสภาวะที่รุนแรง ผู้ผลิตมักจะเคลือบพื้นผิวด้วยสารพิเศษที่ต้านการกัดกร่อน ควบคู่ไปกับการใช้พอลิเมอร์ที่ผสมอนุภาคกราฟีน ซึ่งการรวมกันของวัสดุเหล่านี้ยังคงรักษาประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนได้อย่างยอดเยี่ยม พร้อมทั้งรักษาค่าการป้องกันระดับ IP6K9K ที่สำคัญไว้ได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งหมายถึงความสามารถในการกันฝุ่นและน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ
บริษัทตงกวน หยู่เจี้ยเคอจี อิเล็กทรอนิกส์ เทคโนโลยี จำกัด มีประสบการณ์ 22 ปีในด้านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับยานยนต์และอุตสาหกรรม โดยเชี่ยวชาญในการผลิตกล่องแบตเตอรี่แบบกำหนดเองสำหรับยานยนต์ไฟฟ้า (EV) ภายใต้ระบบ OEM/ODM พอร์ตโฟลิโอผลิตภัณฑ์ของบริษัทยังรวมถึงแผงสวิตช์ ที่ชาร์จ USB สำหรับรถยนต์ ที่ยึดฟิวส์ และชิ้นส่วนสำหรับรถบ้าน (RV) ซึ่งออกแบบมาเพื่อให้สอดคล้องกับมาตรฐานสากลทั่วโลกและปรับแต่งให้ตรงตามความต้องการของลูกค้า บริษัทนำเสนอโซลูชันที่มีประสิทธิภาพสูงและสามารถปรับขนาดได้ สำหรับผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้า (EV) ผู้ประกอบการกองยานพาหนะ (fleets) และการใช้งานด้านระบบเก็บพลังงานทั่วโลก
EN