PHEV可望取代HEV 建設充電站成當務(wù)之急

　　當務(wù)之急 解決電池與充電問(wèn)題

　　受油價(jià)飚漲、環(huán)保意識抬頭等因素影響，電動(dòng)車(chē)雖已成為許多汽車(chē)大廠(chǎng)重點(diǎn)發(fā)展的方向，但由于不同的背景及技術(shù)專(zhuān)長(cháng)，同樣是電動(dòng)車(chē)，在技術(shù)上卻有很多的差別，加上各國規定及補助的政策不同，也影響各車(chē)廠(chǎng)在推動(dòng)電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)售策略上的不同。

　　市場(chǎng)先驅

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

　　目前電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)的主流，最有代表性的車(chē)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(guò)8成，不但已成維電動(dòng)車(chē)的代名詞，更成為其他有意跨入電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)的廠(chǎng)商眼中最大的假想敵。

　　HEV的運作原理主要是以電力驅動(dòng)車(chē)輛，同時(shí)搭配汽油或柴油傳統引擎。在車(chē)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(chē)輛完全是以電力驅動(dòng)，但在加速或爬坡的行駛狀態(tài)時(shí)，車(chē)內電腦會(huì )自動(dòng)啟動(dòng)傳統引擎，提供額外動(dòng)力以維持車(chē)輛續航力。

　　HEV成功的關(guān)鍵在于電池電壓下降時(shí)，車(chē)內電腦會(huì )啟動(dòng)傳統引擎，并且對電池進(jìn)行充電。而且剎車(chē)時(shí)，馬達也會(huì )自動(dòng)將摩擦的熱能轉換成電力儲存在電池中，雖然無(wú)法達到「零排放」的要求，但車(chē)主完全不需煩惱充電問(wèn)題，油耗表現相對于傳統汽車(chē)又好上許多，而需要高速效能時(shí)，車(chē)主也可手動(dòng)切換至傳統引擎，實(shí)用性完全不輸傳統汽車(chē)。

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

　　HEV在2005年的全球銷(xiāo)售量?jì)H38萬(wàn)輛左右，但到了2007年已達51萬(wàn)輛，市占率約1.1%。其中在美國的總銷(xiāo)售達35.2萬(wàn)輛，占全球車(chē)輛總銷(xiāo)售的70%，是全球汽車(chē)銷(xiāo)售數量最高的國家，在其中更有高達97%是來(lái)自TOYOTA。而2008年的HEV全球銷(xiāo)售市場(chǎng)，仍以美國占62%最高，其他依次為日本18%，加拿大4%，英國4%，荷蘭2%。

　　PHEV可望取代HEV

　　PHEV的運作原理與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的距離，不但可以節省更多燃油，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(chē)。

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

　　根據通用汽車(chē)公布的資料，旗下PHEV車(chē)款中的Chevy Volt，每公升汽油可行駛約21公里，與2007年美國轎車(chē)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計算的平均值為每公升12.8公里)。

　　以一年行駛兩萬(wàn)公里，每公升汽油新臺幣30元計算，每年僅油費就可節省將近新臺幣2萬(wàn)元，該引擎除可使用汽油外，還可使用85燃油與生物燃料，預計于2010年量產(chǎn)上市。

　　但也因為PHEV對電池的效能要求，遠比HEV來(lái)得高，即使是在TOYOTA Prius上有過(guò)杰出表現的鎳氫電池，由于存在記憶效應而導致使用壽命短，以及制造成本居高不下等問(wèn)題，目前也已有逐漸被取代的趨勢，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定國指出，目前適用于發(fā)展電動(dòng)車(chē)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，最具應用潛力，因它具有放電功率大、循環(huán)壽命長(cháng)、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(chē)用電池的要求。

　　但他也指出，磷酸亞鐵鋰的電子導電度差、粉體振實(shí)密度低、鋰離子擴散慢與量產(chǎn)批次再現性低等問(wèn)題，造成量產(chǎn)困難，也讓成本居高不下，導致應用在電動(dòng)車(chē)上會(huì )造成銷(xiāo)售上的困難。

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

　　BEV歐洲市場(chǎng)發(fā)展機會(huì )大

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

　　工研院IEK的研究報告也指出，相對于美國，歐洲人對于可達到「零排放」要求的BEV接受度較高，許多車(chē)廠(chǎng)在歐洲地區推電動(dòng)車(chē)時(shí)，通常也直接以BEV為主力行銷(xiāo)車(chē)系。

　　根據Frost & Sullivan的統計，2008年歐洲純電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)售量總數為2,565輛，僅占整體汽車(chē)銷(xiāo)售量非常小的比例。主因在于許多大廠(chǎng)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(chē)Leaf，售價(jià)1.5萬(wàn)美元(約新臺幣50萬(wàn)元)，預計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(chē)I MiEV的三菱汽車(chē)，售價(jià)4.7萬(wàn)美元(約新臺幣156萬(wàn)元)，最快也是在2010年才會(huì )量產(chǎn)。

　　因此，目前主導BEV歐洲市場(chǎng)的車(chē)廠(chǎng)多半以小廠(chǎng)為主，如印度制造商，年銷(xiāo)售量大約1,400輛;挪威公司則銷(xiāo)售了約500輛?？赡芤劝ǜＫ?VW)、BMW等大廠(chǎng)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(guò)，由于歐洲各國不但在降低環(huán)境污染的要求遠較其他地區高，在交通政策上面，也對電動(dòng)車(chē)較友善。英國自2003年開(kāi)征的交通擁擠稅(Congestion Tax )，電動(dòng)車(chē)不但免繳，且也不用繳路邊停車(chē)費，可望增加消費者購車(chē)意愿，讓英國成為目前歐洲最大的電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)，約占總銷(xiāo)售量的87%。

　　Frost & Sullivan預估，歐洲市場(chǎng)年銷(xiāo)售量到2015年時(shí)可望成長(cháng)至27萬(wàn)輛。其中，Renault-Nissan預估銷(xiāo)售數量達8萬(wàn)輛，其他依序為法國汽車(chē)制造商寶獅雪鐵龍集團(PSA)的1萬(wàn)9,000輛、VW的1萬(wàn)2,000輛等，主力銷(xiāo)售區域則是以斯堪地那維亞半島、英國、西班牙、意大利，以及法國為主。

　　▲ 不管是PHEV或BEV，都面臨充電站等充電基礎設施建設不足問(wèn)題，各國政府及相關(guān)企業(yè)都正努力克服。

　　充電站建設 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設施建設不足的問(wèn)題，目前各國政府及相關(guān)企業(yè)，都正在努力克服相關(guān)問(wèn)題。如美國 Better Place與以色列、丹麥及日本等國政府合作，正在積極準備建設電動(dòng)汽車(chē)用充電基礎設施。在以色列就預定建設50萬(wàn)座充電站，日產(chǎn)、三菱等汽車(chē)廠(chǎng)商也與地方政府合作，一起著(zhù)手準備建設充電基礎設施。

　　日產(chǎn)汽車(chē)常務(wù)董事篠原稔指出，根據各國車(chē)主的日平均行駛距離調查結果顯示，幾乎全部不超過(guò)200公里。即使是平均行駛距離較遠的美國和中國大陸，80%的車(chē)主也不超過(guò)100公里。而且許多車(chē)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(cháng)的普通充電方式，因此設立充電站的目標，必須能滿(mǎn)足車(chē)主在短時(shí)間內快速充電的要求。

　　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，如能否運用IT技術(shù)，在車(chē)載導航儀上顯示可行駛距離、附近的充電站位置，以及塞車(chē)情況等資訊，可讓車(chē)主更能放心駕駛電動(dòng)車(chē)，而舍棄傳統使用電纜充電的非接觸充電系統，也備受期待。

　　非接觸充電系統技術(shù)一旦成熟，未來(lái)的電動(dòng)車(chē)可以在通過(guò)收費站、護欄或其他交通設施時(shí)，就會(huì )視需要自動(dòng)充電，相信更有助于電動(dòng)車(chē)的推廣，雖然非接觸充電系統技術(shù)目前尚未成熟，但只要電動(dòng)車(chē)數量持續成長(cháng)，類(lèi)似需求必然涌現，可望加速技術(shù)研發(fā)的腳步。

　　嚴格說(shuō)起來(lái)，HEV因為仍相當依賴(lài)汽柴油引擎來(lái)驅動(dòng)車(chē)輛，電池只是扮演輔助角色，因此各國如果持續調高二氧化碳排放標準，未來(lái)的發(fā)展勢必會(huì )遭遇瓶頸。日產(chǎn)汽車(chē)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)現二氧化碳長(cháng)期減排的目標，電動(dòng)車(chē)已是無(wú)法回避的解決方案。

　　但不管是PHEV或BEV，最主要面對的問(wèn)題，就是電池及充電的問(wèn)題。但博世(Bosch)專(zhuān)務(wù)董事押澤秀和指出，目前多數用戶(hù)希望一次充電行駛距離能夠達到200公里以上，只要這一目標能在2020年之前得以實(shí)現，電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)「也許就能開(kāi)花結果」。