การเดินทางอัจฉริยะ หรือ Smart Mobility หัวใจสำคัญที่กำหนดอนาคตการเดินทางของเรา โดยปัญญาประดิษฐ์ (AI) และเทคโนโลยีแบตเตอรี่ล้ำสมัยเป็น 2 เสาหลักในการขับเคลื่อนนวัตกรรมเหล่านี้
การผสานรวมของเทคโนโลยีเหล่านี้ไม่เพียงแต่เป็นสัญญาว่าจะเพิ่มความปลอดภัยและประสิทธิภาพในการคมนาคม แต่ยังเปิดโอกาสใหม่ ๆ ในการเข้าถึงรูปแบบการเดินทางที่ยั่งยืนยิ่งขึ้นมากกว่าที่เคยเป็นมา
ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ที่เข้ามามีบทบาท
AI กำลังปฏิวัติการจัดการจราจรและยานยนต์อัตโนมัติอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน ด้วยอัลกอริทึมการเรียนรู้แบบ Machine Learning ที่สามารถวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่และเรียนรู้จากรูปแบบต่าง ๆ เพื่อทำการตัดสินใจได้ด้วยตัวเอง
เทคโนโลยีนี้ช่วยเพิ่มความปลอดภัยบนท้องถนนด้วย ระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง (ADAS : Advanced Driver Assistance Systems ) ที่สามารถคาดการณ์ความเสี่ยงและแจ้งเตือนผู้ขับขี่ล่วงหน้าหลายวินาทีก่อนเกิดเหตุ ซึ่งสามารถลดอุบัติเหตุได้ถึง 65% หรือมากถึง 90% ในบางกรณี
นอกจากนี้ AI ยังเป็นหัวใจสำคัญของ ยานยนต์ไร้คนขับ(Autonomous Vehicles) อย่างระบบ ‘mapless autonomy’ ของ Imagry ที่สร้างแบบจำลอง 3D ของสภาพแวดล้อมแบบเรียลไทม์ ทำให้รถยนต์สามารถรับมือกับการเปลี่ยนแปลงที่ไม่คาดคิด เช่น โซนก่อสร้างหรือป้ายชั่วคราวได้อย่างรวดเร็ว
ยานยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยซอฟต์แวร์ (Software-Defined Vehicles หรือ SDV) กำลังมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาฟังก์ชันการทำงานใหม่ ๆ การปรับปรุงประสิทธิภาพ และประสบการณ์ผู้ใช้ที่ทันสมัยผ่านการอัปเดตแบบไร้สาย (OTA)
ข้อมูลที่มี Bias อาจสร้างปัญหา
อย่างไรก็ตาม การนำ AI มาใช้ในอุตสาหกรรมการขนส่งยังเผชิญกับความท้าทายที่สำคัญ นั่นคือปัญหาอคติของข้อมูล (Data Bias) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อข้อมูลที่ใช้ในการฝึกฝนโมเดล AI ไม่ได้เป็นตัวแทนที่แท้จริงของประชากรหรือสถานการณ์จริง*
*ข้อมูลที่เต็มไปด้วยความคิดของบุคคลใดบุคคลหนึ่งแทนที่จะมาจากกลุ่มตัวอย่างประชากรที่แท้จริงและสถานการจริง
อคตินี้อาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่แม่นยำและสร้างความไม่ยุติธรรม หรือแม้กระทั่งการเลือกปฏิบัติต่อกลุ่มคนบางกลุ่ม ตัวอย่างเช่น หากข้อมูลการเดินทางมีอคติต่อเพศใดเพศหนึ่ง ระบบการวางแผนการเดินทางอาจแนะนำเส้นทางที่ไม่ปลอดภัยหรือไม่เหมาะสมสำหรับอีกเพศหนึ่งได้
ลด Bias ของข้อมูลที่นำมาฝึก AI ได้อย่างไร
เพื่อลดอคติเหล่านี้ จำเป็นต้องใช้ชุดข้อมูลการฝึกฝนที่หลากหลาย การทำความสะอาดข้อมูล (data cleansing) อย่างถูกต้อง การใช้เมตริกการประเมินที่เป็นธรรม และการตรวจสอบประสิทธิภาพของโมเดลอย่างต่อเนื่อง
นอกจากนี้ การสร้างความโปร่งใสในกระบวนการพัฒนาโมเดล AI และการกำหนดมาตรฐานในอุตสาหกรรมก็เป็นสิ่งสำคัญ เพื่อให้ทุกคนได้รับประโยชน์จากแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดและป้องกันไม่ให้เกิดอคติที่ไม่พึงประสงค์
แบตเตอรี่ EV
ในอีกด้านหนึ่ง แบตเตอรี่เป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของยานยนต์ไฟฟ้า (EVs) โดยคิดเป็น 25-40% ของต้นทุนทั้งหมด และความต้องการแบตเตอรี่ได้พุ่งสูงขึ้นอย่างต่อเนื่องจากการเติบโตของยอดขาย EV ในปี 2023
ความต้องการแบตเตอรี่ EV ทั่วโลกอยู่ที่ 750 GWh* และคาดการณ์ว่าจะเพิ่มขึ้นถึง 4.5 เท่าภายในปี 2030 และมากกว่า 7 เท่าภายในปี 2035
*GWh อ่านว่า กิกะวัตต์-อาวร์ หรือ วัตต์-ชั่วโมง คือ พลังงานไฟฟ้าเท่ากับกำลัง 1 กิกะวัตต์ ใช้งานต่อเนื่อง 1 ชั่วโมง
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (LIB) ยังคงเป็นเทคโนโลยีที่โดดเด่นในตลาดนี้ เนื่องจากมีคุณสมบัติที่เหนือกว่าแบตเตอรี่ประเภทอื่นในด้านความหนาแน่นของพลังงานและกำลังไฟ
ราคาของชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนลดลงอย่างมาก โดยในปี 2024 ลดลง 20% จากปี 2023 แตะระดับต่ำสุดเป็นประวัติการณ์ที่ 115 ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ซึ่งเกิดจากปัจจัยหลายประการ เช่น
กำลังการผลิตเซลล์ที่ล้นตลาด , การประหยัดจากขนาด และราคาโลหะที่ลดลง สิ่งนี้คาดว่าจะช่วยให้ EV มีต้นทุนเทียบเท่ากับยานยนต์เครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICEVs) ได้ในช่วงกลางถึงปลายทศวรรษ 2020 (ค.ศ. 2025-2030)
แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนฟอสเฟต (LFP : LiFePO4 หรือ Lithium Iron Phosphate) กำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นในภาคยานยนต์ เนื่องจากมีต้นทุนที่ต่ำกว่า , ปลอดภัยกว่า และมีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าแบตเตอรี่ที่ใช้โคบอลต์และนิกเกิล
แม้ว่าความหนาแน่นของพลังงานอาจต่ำกว่าเล็กน้อย ผู้ผลิต EV หลายรายกำลังนำเทคโนโลยี LFP มาใช้ รวมถึง Tesla, Ford และ Opel นอกจากนี้ ยังมีแบตเตอรี่ LMFP ซึ่งเป็นรูปแบบใหม่ที่ใช้เหล็กและแมงกานีสที่พัฒนาขึ้นเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานและอายุการใช้งานให้ดียิ่งขึ้นไปอีก
อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน(LIB) ก็เผชิญกับความท้าทายเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อจำกัดด้านอุปทานลิเธียมและความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมจากการทำเหมือง ซึ่งกระตุ้นให้เกิดการวิจัยและลงทุนในแบตเตอรี่ทางเลือกที่ใช้วัตถุดิบที่หาได้ง่ายกว่าและยั่งยืนกว่า
ทางเลือกใหม่ที่อาจมาแทนที่ LIB แบบเดิม ๆ
เทคโนโลยีที่โดดเด่นในกลุ่มนี้คือ แบตเตอรี่โซเดียมไอออน (SIB : Sodium-ion Battery) ซึ่งทำงานคล้ายกับ LIB แต่ใช้โซเดียมไอออนที่หาได้ง่ายและมีต้นทุนต่ำกว่า แม้ว่าความหนาแน่นของพลังงานจะยังต่ำกว่า LIB เล็กน้อย แต่ SIBs ก็กำลังถูกพัฒนาเพื่อใช้ในยานยนต์ขนาดเล็กและยานพาหนะสองล้อ การค้า SIBs กำลังเริ่มต้นขึ้นในจีน
นอกจาก SIBs แล้ว แบตเตอรี่ Solid-State ก็เป็นเทคโนโลยีที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับอนาคตอันใกล้ โดยใช้สารอิเล็กโทรไลต์แบบแข็งแทนของเหลว ซึ่งช่วยเพิ่มความปลอดภัยอย่างมาก ลดความเสี่ยงของการเกิดภาวะ Thermal Runaway* และยังสามารถเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานและลดเวลาการชาร์จได้อีกด้วย
*Thermal Runaway คือภาวะที่อุปกรณ์ไฟฟ้า (โดยเฉพาะแบตเตอรี่ลิเธียม) เกิดความร้อนสะสมจนควบคุมไม่ได้ แล้วทำให้ความร้อนนั้นไปกระตุ้นปฏิกิริยาเคมีภายในให้รุนแรงขึ้นเรื่อย ๆ เป็นวงจรที่ยิ่งร้อนทำให้ยิ่งเกิดปฏิกิริยายิ่งร้อนกว่าเดิมจนไฟลุกไหม้
แม้จะยังคงมีอุปสรรคด้านต้นทุนการผลิตและปัญหาทางเทคนิคอื่น ๆ การนำ Solid-State Battery มาใช้ใน EV คาดว่าจะเกิดขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 2020 ถึงต้นทศวรรษ 2030 (ค.ศ.2025-2035)
เทคโนโลยีอื่น ๆ ที่กำลังพัฒนาได้แก่ แบตเตอรี่ลิเธียมซัลเฟอร์ (LiS : Lithium-Sulfur battery) ที่มีศักยภาพในการให้ความหนาแน่นของพลังงานสูงมาก และแบตเตอรี่สังกะสี (Zinc-based) ที่ใช้วัตถุดิบที่อุดมสมบูรณ์และมีต้นทุนต่ำ
พลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ยังยืนไหม ?
ความยั่งยืนเป็นประเด็นสำคัญในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ การผลิตแบตเตอรี่มีส่วนในการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากการแปรรูปแร่ธาตุสำคัญ
สหภาพยุโรป (EU) ได้กำหนดกรอบกฎระเบียบที่ครอบคลุม เพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัย ความยั่งยืน และการใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพตลอดวงจรชีวิตของแบตเตอรี่
หนึ่งในเครื่องมือสำคัญถูกเรียกว่า Battery Passport ที่จะช่วยเพิ่มความโปร่งใสและการตรวจสอบย้อนกลับได้ของแบตเตอรี่ โดยจะบันทึกข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับส่วนประกอบ , ประสิทธิภาพ , รอยเท้าคาร์บอน (Carbon Footprint) และแนวทางการรีไซเคิล
การรีไซเคิลแบตเตอรี่
การรีไซเคิลแบตเตอรี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการลดความต้องการวัตถุดิบใหม่ ๆ และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม คาดว่าการรีไซเคิลสามารถลดความต้องการลิเธียมและนิกเกิลได้ถึง 25% และลดความต้องการโคบอลต์ได้ถึง 40% ภายในปี 2050
นอกจากนี้ การนำแบตเตอรี่ที่หมดอายุการใช้งาน (EOL : End of Life*) ไปใช้ซ้ำในแอปพลิเคชันอื่น ๆ เช่น ระบบกักเก็บพลังงาน ก็ช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้เป็นอย่างมาก ก่อนที่จะนำไปรีไซเคิลในท้ายที่สุด
*EOL(End of Life) ของแบตเตอรี่ = เมื่อแบตเตอรี่เสื่อมจนไม่เหมาะจะใช้ในงานเดิม (ใช้ในรถยนต์ไฟฟ้า) แต่ยังพอมีความจุเหลืออยู่ ก็มักจะถูก นำไปใช้ต่อ (Second-life Application)
การพัฒนาห่วงโซ่อุปทานแบตเตอรี่ของยุโรปเองเป็นสิ่งสำคัญเพื่อลดการพึ่งพาซัพพลายเออร์ภายนอก โดยมีเป้าหมายที่จะพึ่งพาตนเองในการผลิตเซลล์แบตเตอรี่ได้ภายในปี 2026 และตอบสนองความต้องการส่วนประกอบสำคัญและลิเธียมได้เป็นส่วนใหญ่ภายในปี 2030
Smart Mobility อาจไม่ไกลอย่างที่คิด
อนาคตของการเดินทางอัจฉริยะกำลังถูกหล่อหลอมโดยความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของ AI และเทคโนโลยีแบตเตอรี่ ยานยนต์ไฟฟ้าจะยังคงครองตลาดในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า
โดยได้รับแรงหนุนจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่พัฒนาอย่างต่อเนื่อง ควบคู่ไปกับการเข้ามาของเทคโนโลยีใหม่ ๆ เช่น แบตเตอรี่ Solid-State และ Sodium-ion ที่จะเข้ามาเสริมในตลาดเฉพาะกลุ่ม
โดยนำเสนอทางเลือกที่ปลอดภัยกว่า ยั่งยืนกว่า และคุ้มค่ากว่า อย่างไรก็ตาม การบรรลุเป้าหมาย Smart Mobility ที่ครอบคลุมและยั่งยืนนั้น จำเป็นต้องมีการลงทุนอย่างต่อเนื่องในการวิจัยและพัฒนา ความร่วมมือระหว่างผู้มีส่วนได้ส่วนเสียในอุตสาหกรรม
และการกำหนดกรอบกฎระเบียบที่แข็งแกร่ง เพื่อให้แน่ใจว่านวัตกรรมเหล่านี้จะตอบสนองความต้องการของสังคมโดยรวมได้อย่างแท้จริง
พร้อมทั้งจัดการกับความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อมและสังคมที่มาพร้อมกับการเติบโตนี้ ด้วยความพยายามร่วมกัน เราสามารถสร้างอนาคตของการเดินทางที่ปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และยั่งยืนสำหรับทุกคน
Source : PwC Strategy& , FutureBridge , Intertraffic , MDPI
