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电动车陷入苦战?─谈电动车的普及瓶颈与突破

2020-07-25 消费时评 211 ℃
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电动车陷入苦战?─谈电动车的普及瓶颈与突破

开车不用加油,确实是美事一件,这也是目前各大车厂积极努力的目标。而关于新能源车辆的开发,就属电动车 (EV,Electric Vehicle) 最受期待,Nissan的Leaf、Mitsubishi的i-MiEV,还有BMW新推出的电动车品牌BMW i,都是大家耳熟能详的电动车产品。

但电动车要完全取代石化燃料车辆?在现今看来仍还有一段相当长的路要走,包含石化燃料价格趋于稳定、电动车续航力,以及充电设施的布建等,都是电动车现阶段在普及上所遭遇到的逆风。

电动车为最受瞩目的新能源车辆,预计2050年突破5000万辆

简称为EV (Electric Vehicle) 的电动车,包含有仅靠电力行驶的纯电动车EV、仍须依赖汽油的油电複合动力车HEV (Hybrid Electric Vehicle)、插电式的油电複合动力车PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 及燃料电池式电动车FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle) 等类型。

其中的EV纯电动车,向来都被视为取代石化燃料的热门人选,因为电动车以电动马达作为动力来源,并透过设置于车内的电池提供电力,倘若电池没电了,只要接上符合规格的快速充电装置,或是透过220伏特的家用电源即可进行充电;此外,电动车行驶过程几乎没有声音,不像内燃机引擎会有明显的运转声浪,且电动马达在产生动力时也不会排放任何有毒废气,因此电动车向来都和环保画上等号,世界各大汽车厂、包含欧洲的BMW、Mercedes-Benz,美国的Chevrolet、Ford,日本的Nissan、Mitsubishi等,都致力于电动车的开发作业,无非就是要许大众一个零汙染的移动环境。

2009年,日本车厂Nissan推出了Leaf电动车,并将它投入量产,还相继在美国、日本及欧洲等主要市场上市贩售,抢眼的外型、及无异于一般乘用车的车身尺码,让Leaf和一般着重短途通勤的迷你尺码电动车有很大的不同,可说是目前最成功的电动车产品,并让Nissan被视为电动车的先驱。

随着市面上电动车产品愈来愈多,再加上政策宣导、购车辅助方案及石油价格居高不下等因素的推波助澜,电动车确实逐渐受到消费者的认同与接受。美国总统欧巴马 (Barack Hussein Obama) 甚至曾在2011年表示,要在2015年让电动车在美国的数量达到100万辆。

美国阿贡国家实验室 (Argonne National Laboratory,ANL) 曾发表过EV电动车在全球普及率的年销量预测,它们预计2015年电动车在全球约有50万量的规模、2020年为250万辆、2030年为930万辆,2050年则会大幅跃进,一举突破5000万辆大关。

广  告电动车遭遇阻力!续航力不足、充电时间过久令人却步

但电动车真的会如预测成为逐渐普及,成为取代石化燃料的新移动之选吗?根据日经BP社的报导指出,电动车龙头Nissan Leaf截至目前为止在全球的销售量约在5万辆上下,电动车的销售与推广显然受到了阻力。

电动车的销售表现,其实和石油价格有很大的关联性,当石油价格维持高档,电动车就会备受关注,相反的,电动车在石油价格下跌时也会遭到冷落。而目前在美国,也有愈来愈多的消费者认为在现今的油价下,似乎没有必要为了少花点油钱,而选择价格较高的电动车。

此外,电动车的续航力及充电问题也是能否普及的一大关键。电动车的续航力,也就是充一次电所能行驶的距离大约在100至300公里之间,比使用内燃机引擎一桶油至少可行驶400公里以上的里程还要少。再说,厂家公布的续航力数值皆为实验室数据,和实际上路行驶所会遭遇到的车流、地形等状况有很大的不同,实际可行驶里程还得再打折扣。

尤其当重负荷或是全力加速时,电力消耗程度将更为快速,以知名的电动跑车厂Tesla刚推出的Model S房车为例,其最入门的40kWh车型可让Model S只需6.5秒就能从静止加速至时速100公里,原厂标榜的续航距离约为260公里。但若让Model S持续全油门冲刺,续航力将远低于原厂所公布的260公里。虽说内燃机引擎也有相同的问题,但电动车的电池电力受到负载影响的变化更加剧烈,使用时必须格外注意负载情况及电池电力的变化。

另一方面,电动车的充电问题同样是让人心存担忧的原因之一,因为我们已经习惯了加油的便利,开进加油站,只需3至5分钟,就又有满满的燃油可行驶4~500公里,相当方便!但电动车目前除了充电设施尚未普及之外,充一次电所需的时间太长也是一大问题。目前市面上大多数电动车,以快充方式充电,需要30分钟才能将电池充至80%,若利用一般家用220伏特电源,则需8个小时来将电池完全充饱,提供160公里的续航距离,和加油的便利性有不小的落差。

替换式电池好点子,氢燃料电池车值得期待

电动车的续航力和充电问题其实已是老生常谈,解决的办法无非是广设充电站,让电动车使用者能有更多地方补充电力,增加电动车的续航範围。另外,替换式电池则是更好的办法,让没电的车辆直接到例如加油站的特定地点更换充饱电的电池,省去了充电的漫长等待,便利性相当好;不过替换式电池必须克服电池规格统一,以及车用电池体积大、重量重等不利于迅速替换的问题。

另一个值得期待的是称为FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle) 的燃料电池车,它是以氢及氧的化学反应来产生电力,只要持续供给氢气及氧气,燃料电池就能持续发电,让电动马达有能力驱动车辆前进,而燃料电池在反应过程后的产物只有热跟水,是相当环保的动力来源;更重要的是目前氢的储存方式已发展至以液态储存,也就是当氢用完时,到加氢站花3到5分钟注入液态氢,即可让燃料电池再次获得反应能源,解决了电动车充电过久的问题。

不过相较于纯电动车目前已有Nissan Leaf、Mitsubishi i-MiEV等车款量产上市,BMW子品牌BMW i的i3也即将在今年第4季走向量产。原定2015年要步上生产线的Mercedes-Benz B-Class F-Cell燃料电池车,却在前阵子打住,预计要推迟至2017年才能再启量产计划。

B-Class F-Cell的困境,在于目前燃料电池的生产成本依然过高,现阶段仍无法以具有竞争力的售价投入市场,是燃料电池车当前普遍所遇到的问题。此外,加氢站的设置,以及液态氢输送网络的布建,同样都是燃料电池车仍待克服的高墙。

庆幸的是,目前世界各大汽车厂已开始透过战略合作的方式,来降低燃料电池的延发与生产成本,目标就是要加速燃料电池技术迈向商业化,尽速推出一般大众能负担得起的燃料电池车,也就是说,在纯电动车之后,未来更可以期待同样环保且更便利的氢燃料电池车作为日常生活的移动工具。