當(dāng)務(wù)之急 解決電池與充電問題

　　受油價(jià)飚漲、環(huán)保意識(shí)抬頭等因素影響，電動(dòng)車雖已成為許多汽車大廠重點(diǎn)發(fā)展的方向，但由于不同的背景及技術(shù)專長(zhǎng)，同樣是電動(dòng)車，在技術(shù)上卻有很多的差別，加上各國(guó)規(guī)定及補(bǔ)助的政策不同，也影響各車廠在推動(dòng)電動(dòng)車銷售策略上的不同。

　　市場(chǎng)先驅(qū)

　　所謂的電動(dòng)車(EV，Electric Vehicles )，其實(shí)還可以細(xì)分為油電混合車(HEV，Hybrid Electric Vehicles )、插電式油電混合車(PHEV，Plug-in Hybrid Electric Vehicle)及純電動(dòng)車(BEV，Battery Electric Vehicles)等三大類。

　　目前電動(dòng)車市場(chǎng)的主流，最有代表性的車款就是豐田(TOYOTA)在1997年推出的Prius(2009年已推出第三代)。全球市占率超過8成，不但已成維電動(dòng)車的代名詞，更成為其他有意跨入電動(dòng)車市場(chǎng)的廠商眼中最大的假想敵。

　　HEV的運(yùn)作原理主要是以電力驅(qū)動(dòng)車輛，同時(shí)搭配汽油或柴油傳統(tǒng)引擎。在車輛處于滑行或低速狀態(tài)時(shí)(一般為40公里/小時(shí)以下)，車輛完全是以電力驅(qū)動(dòng)，但在加速或爬坡的行駛狀態(tài)時(shí)，車內(nèi)電腦會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)傳統(tǒng)引擎，提供額外動(dòng)力以維持車輛續(xù)航力。

　　HEV成功的關(guān)鍵在于電池電壓下降時(shí)，車內(nèi)電腦會(huì)啟動(dòng)傳統(tǒng)引擎，并且對(duì)電池進(jìn)行充電。而且剎車時(shí)，馬達(dá)也會(huì)自動(dòng)將摩擦的熱能轉(zhuǎn)換成電力儲(chǔ)存在電池中，雖然無法達(dá)到「零排放」的要求，但車主完全不需煩惱充電問題，油耗表現(xiàn)相對(duì)于傳統(tǒng)汽車又好上許多，而需要高速效能時(shí)，車主也可手動(dòng)切換至傳統(tǒng)引擎，實(shí)用性完全不輸傳統(tǒng)汽車。

　　HEV主要是以北美、西歐、日本三大市場(chǎng)為重心。主力廠商為豐田及本田(Honda)，其他還有北美三大車廠、日產(chǎn)(Nissan)、法國(guó)標(biāo)致(Peugeot)、中國(guó)大陸比亞迪等。

　　HEV在2005年的全球銷售量?jī)H38萬輛左右，但到了2007年已達(dá)51萬輛，市占率約1.1%。其中在美國(guó)的總銷售達(dá)35.2萬輛，占全球車輛總銷售的70%，是全球汽車銷售數(shù)量最高的國(guó)家，在其中更有高達(dá)97%是來自TOYOTA。而2008年的HEV全球銷售市場(chǎng)，仍以美國(guó)占62%最高，其他依次為日本18%，加拿大4%，英國(guó)4%，荷蘭2%。

　　PHEV可望取代HEV

　　PHEV的運(yùn)作原理與HEV相同，但所配備的電池容量更大，因此光靠電池可以行駛更遠(yuǎn)的距離，不但可以節(jié)省更多燃油，溫室氣體排放量也更低。至于電池的電力回充方式，除了以引擎進(jìn)行充電之外，也可以家用的外接電源充電，已被視為取代HEV的下一代油電混合車。

　　目前PHEV的續(xù)航力約在20至60英里(32.2至96.6公里)，乘載的馬達(dá)約為50至80千瓦，使用的電池容量則視車輛續(xù)航力而定，約為6至20千瓦小時(shí)不等。

　　根據(jù)通用汽車公布的資料，旗下PHEV車款中的Chevy Volt，每公升汽油可行駛約21公里，與2007年美國(guó)轎車平均值相比，每公升汽油可行駛的距離，足足增加了64%(依照CAFE計(jì)算的平均值為每公升12.8公里)。

　　以一年行駛兩萬公里，每公升汽油新臺(tái)幣30元計(jì)算，每年僅油費(fèi)就可節(jié)省將近新臺(tái)幣2萬元，該引擎除可使用汽油外，還可使用85燃油與生物燃料，預(yù)計(jì)于2010年量產(chǎn)上市。

　　但也因?yàn)镻HEV對(duì)電池的效能要求，遠(yuǎn)比HEV來得高，即使是在TOYOTA Prius上有過杰出表現(xiàn)的鎳氫電池，由于存在記憶效應(yīng)而導(dǎo)致使用壽命短，以及制造成本居高不下等問題，目前也已有逐漸被取代的趨勢(shì)，其中，又以磷酸鋰電池是最被看好的產(chǎn)品。

　　中央大學(xué)化學(xué)工程與材料工程系費(fèi)定國(guó)指出，目前適用于發(fā)展電動(dòng)車的鋰電池陰極材料主要有3種：錳酸鋰(LiMn2O4)，鎳鈷錳酸鋰(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)，與磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)。其中以磷酸亞鐵鋰屬綠色能源材料，最具應(yīng)用潛力，因它具有放電功率大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、使用安全佳、充電時(shí)間短、原料成本低等優(yōu)點(diǎn)，非常符合車用電池的要求。

　　但他也指出，磷酸亞鐵鋰的電子導(dǎo)電度差、粉體振實(shí)密度低、鋰離子擴(kuò)散慢與量產(chǎn)批次再現(xiàn)性低等問題，造成量產(chǎn)困難，也讓成本居高不下，導(dǎo)致應(yīng)用在電動(dòng)車上會(huì)造成銷售上的困難。

　　▲ 油電混合車主要以北美、西歐、日本三大市場(chǎng)為重心。目前，主力廠商為豐田、本田、日產(chǎn)、標(biāo)致、比亞迪等。

　　BEV歐洲市場(chǎng)發(fā)展機(jī)會(huì)大

　　BEV的起步最晚，而且與一樣要面對(duì)鋰電池成本過高的問題。且由于北美市場(chǎng)已經(jīng)HEV是的天下，未來也可能是由PHEV接手，因此BEV未來的發(fā)展重點(diǎn)，應(yīng)該會(huì)是以中國(guó)大陸、印度或歐洲市場(chǎng)為主。

　　工研院IEK的研究報(bào)告也指出，相對(duì)于美國(guó)，歐洲人對(duì)于可達(dá)到「零排放」要求的BEV接受度較高，許多車廠在歐洲地區(qū)推電動(dòng)車時(shí)，通常也直接以BEV為主力行銷車系。

　　根據(jù)Frost & Sullivan的統(tǒng)計(jì)，2008年歐洲純電動(dòng)車銷售量總數(shù)為2,565輛，僅占整體汽車銷售量非常小的比例。主因在于許多大廠都是在2009年才推出BEV，如雷諾日產(chǎn)(Renault-Nissan)在2009年8月才發(fā)布純電動(dòng)車Leaf，售價(jià)1.5萬美元(約新臺(tái)幣50萬元)，預(yù)計(jì)2010年下半年會(huì)在美、日、歐上市。同樣是在2009年6月才推出電動(dòng)迷你車I MiEV的三菱汽車，售價(jià)4.7萬美元(約新臺(tái)幣156萬元)，最快也是在2010年才會(huì)量產(chǎn)。

　　因此，目前主導(dǎo)BEV歐洲市場(chǎng)的車廠多半以小廠為主，如印度制造商，年銷售量大約1,400輛;挪威公司則銷售了約500輛?？赡芤劝ǜＫ?VW)、BMW等大廠也投入的量產(chǎn)陣容，歐洲市場(chǎng)才會(huì)有比較明顯的變化。

　　不過，由于歐洲各國(guó)不但在降低環(huán)境污染的要求遠(yuǎn)較其他地區(qū)高，在交通政策上面，也對(duì)電動(dòng)車較友善。英國(guó)自2003年開征的交通擁擠稅(Congestion Tax )，電動(dòng)車不但免繳，且也不用繳路邊停車費(fèi)，可望增加消費(fèi)者購(gòu)車意愿，讓英國(guó)成為目前歐洲最大的電動(dòng)車市場(chǎng)，約占總銷售量的87%。

　　Frost & Sullivan預(yù)估，歐洲市場(chǎng)年銷售量到2015年時(shí)可望成長(zhǎng)至27萬輛。其中，Renault-Nissan預(yù)估銷售數(shù)量達(dá)8萬輛，其他依序?yàn)榉▏?guó)汽車制造商寶獅雪鐵龍集團(tuán)(PSA)的1萬9,000輛、VW的1萬2,000輛等，主力銷售區(qū)域則是以斯堪地那維亞半島、英國(guó)、西班牙、意大利，以及法國(guó)為主。

　　▲ 不管是PHEV或BEV，都面臨充電站等充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足問題，各國(guó)政府及相關(guān)企業(yè)都正努力克服。

　　充電站建設(shè) 需加快腳步

　　不管是PHEV或BEV，其實(shí)還面臨充電站等充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足的問題，目前各國(guó)政府及相關(guān)企業(yè)，都正在努力克服相關(guān)問題。如美國(guó) Better Place與以色列、丹麥及日本等國(guó)政府合作，正在積極準(zhǔn)備建設(shè)電動(dòng)汽車用充電基礎(chǔ)設(shè)施。在以色列就預(yù)定建設(shè)50萬座充電站，日產(chǎn)、三菱等汽車廠商也與地方政府合作，一起著手準(zhǔn)備建設(shè)充電基礎(chǔ)設(shè)施。

　　日產(chǎn)汽車常務(wù)董事篠原稔指出，根據(jù)各國(guó)車主的日平均行駛距離調(diào)查結(jié)果顯示，幾乎全部不超過200公里。即使是平均行駛距離較遠(yuǎn)的美國(guó)和中國(guó)大陸，80%的車主也不超過100公里。而且許多車主的充電地點(diǎn)為家庭或辦公室，這些地方都可才用時(shí)間較長(zhǎng)的普通充電方式，因此設(shè)立充電站的目標(biāo)，必須能滿足車主在短時(shí)間內(nèi)快速充電的要求。

　　除了增加充電站外，充電時(shí)間和充電方式也都備受關(guān)注，如能否運(yùn)用IT技術(shù)，在車載導(dǎo)航儀上顯示可行駛距離、附近的充電站位置，以及塞車情況等資訊，可讓車主更能放心駕駛電動(dòng)車，而舍棄傳統(tǒng)使用電纜充電的非接觸充電系統(tǒng)，也備受期待。

　　非接觸充電系統(tǒng)技術(shù)一旦成熟，未來的電動(dòng)車可以在通過收費(fèi)站、護(hù)欄或其他交通設(shè)施時(shí)，就會(huì)視需要自動(dòng)充電，相信更有助于電動(dòng)車的推廣，雖然非接觸充電系統(tǒng)技術(shù)目前尚未成熟，但只要電動(dòng)車數(shù)量持續(xù)成長(zhǎng)，類似需求必然涌現(xiàn)，可望加速技術(shù)研發(fā)的腳步。

　　嚴(yán)格說起來，HEV因?yàn)槿韵喈?dāng)依賴汽柴油引擎來驅(qū)動(dòng)車輛，電池只是扮演輔助角色，因此各國(guó)如果持續(xù)調(diào)高二氧化碳排放標(biāo)準(zhǔn)，未來的發(fā)展勢(shì)必會(huì)遭遇瓶頸。日產(chǎn)汽車常務(wù)董事篠原稔就指出，僅僅改進(jìn)汽油引擎或靠混合動(dòng)力，很難實(shí)現(xiàn)二氧化碳長(zhǎng)期減排的目標(biāo)，電動(dòng)車已是無法回避的解決方案。

　　但不管是PHEV或BEV，最主要面對(duì)的問題，就是電池及充電的問題。但博世(Bosch)專務(wù)董事押澤秀和指出，目前多數(shù)用戶希望一次充電行駛距離能夠達(dá)到200公里以上，只要這一目標(biāo)能在2020年之前得以實(shí)現(xiàn)，電動(dòng)車市場(chǎng)「也許就能開花結(jié)果」。