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電動車

電動車(簡稱 EV,Electric Vehicle),是指以電池作為儲能及動力來源或部分來源來驅動馬達的汽車,簡言之,載有電動機的汽車皆可稱為「EV」。依照電池動力比例及充電技術差異,可以再進一步分為「純電動車」(BEV,Battery Electric Vehicle)、「油電混合車」(Hybrid Electric Vehicle)以及「插電式混合動力車」(PHEV,Plug-in Hybrid Electric Vehicle),其中又以 BEV 與 PHEV 為大宗[1]。

  1. 純電動車 BEV, Battery Electric Vehicle

不具備燃油引擎、油箱、進排氣系統等設備,以電池電力作為唯一的動力來源之電動車。

  1. 油電混合車 HEV, Hybrid Electric Vehicle

油電混合車HEV同時搭載電池及馬達,以燃油及電力作為混合動力,但只能仰賴引擎發電回充以及煞車回收動能轉換成電能,無法透過電網補充電量
。由於電動馬達輔助在起步以及中低速行駛,使得HEV在市區的加速及油耗表現相對於汽柴油車更為提升也比較環保。

  1. 插電式混合動力車 PHEV, Plug-in Electric Vehicle

PHEV的電池續航設計主要針對40至60公里短程行駛範圍,並且同步支援插電以及加油兩種能源補助形式。在長途駕駛時以汽油輔助行駛,降低長途旅程對充電的需求壓力,油耗也比汽柴油車相對節省與環保。

【現況】

近年在減碳的浪潮下,全球興起電動車發展趨勢,多國政府陸續宣布禁限燃油車、推動電動車的政策、補貼及時間表,其中美國規劃未來每年投資5,000億美元,預計到2050年前落實100%的清潔能源和零排放車輛;歐盟也已正式實施嚴格碳排放法規;日本則研擬在2030年中期,禁止販售燃油新車,以販售純電動車及油電混合車為主;印度也提出2025年機車全面電動化,2030年全面禁止燃油車的政策。

在全球的電動車政策日趨明朗下,除了電動車市場龍頭特斯拉近年在旗下所發展的Model S、Model X、Model Y與Model 3等全電動商業車款外,各大傳統車廠無不朝向電動化的方向發展。以奧迪為例,2021 年正式宣告將在2026年全面停售燃油車,並於2050年實現淨零碳排目標[2]。在電動車產業佈局,奧迪目前已發表上市四款純電車款,既有燃油車款也幾近全數導入輕型複合動力系統,朝油電混合取代全燃油系統,在台灣的充電佈局,除了免費提供家用充電系統設置服務,也在台灣營業據點提供快充服務,以及與多家業者合作,完成全台110座公共充電裝置,可見汽車工業接下來將掀起一波前所未有的汽車產業革命。

【電能社會相關性】

電動車為低碳交通發展中的重要角色,在低碳電力日趨成長的情境下,電動車的電力來源更加潔淨,也帶來更大的電力需求,因此除了提高電力供給,如何平衡電網電力調度,電動車電池的儲能特性,也能發揮補充電力的功能,因此充電樁雙向充放的V2G技術,以及能源使用的管理與分配最佳化更是未來發展的趨勢。

 

V2G

V2G(Vehicle-to-grid)是指將電能從電動車回送至電網的技術。為了降低大量充電所造成的電力系統衝擊,經由電動車的充電排程管理,或進一步將電動車視為移動式儲能系統,透過V2G技術將電能回送至電網,來達到電網彈性調度的目的。

【現況】

台電近年致力推動電力智慧化、電力物聯網等數位轉型創新應用,2020年底在金門設置電動車智慧充電示範場,整合發電、儲能與用電端打造「智慧低碳示範島」。而在2021年8月,台灣首座台電 V2G 智慧充電示範場已於基隆路的台電台北市區營業處正式啟用,因具雙向充放電功能,透過V2G(Vehicle-to-Grid)技術,搭配有放電功能的電動車就能將電能回送給電網。現場設有2具50kW的直流雙槍充電樁,一次可供4台電動車充電,充電介面使用美規 CCS1及日規 CHAdeMO兩種,除了Tesla需搭配轉接器使用外,可供其他各廠牌電動車可直接使用;充電時間1小時內可充滿一台Nissan LEAF的電量,基本款Tesla Model 3在90分鐘內可充電達 80%以上。另外充電樁還搭配電能管理系統(Energy management system,EMS),藉由EMS遠端監控充電,同時智慧充電調控,透過排程分散充電時間、避開用電尖峰,提升能源使用效率,維持電網穩定;未來還進一步整合台電預計推出的電動車時間電價,設定充電容量及時間,除充飽電還可獲取離峰充電的優惠價差[3]。

英國在2020年,由能源業者結合官方單位,規劃在倫敦的一處巴士停車場啟動一個為期3年的「Bus2Grid 計畫」,該計畫是全球最大的車輛回充電網(vehicle-to-grid, V2G)計畫,初期使用28輛雙層巴士之鋰鐵磷酸電池(lithium iron phosphate battery)進行V2G之測試,預計可回充1.1MW電能至電網以提供電力平衡服務(balance services);後期預計將有約100輛電動巴士參與[4]。

【電能社會相關性】

隨著電動車續航力持續增長,電動車支援電力系統的能力也隨之大增,加上電動車市場成長趨勢,未來電動車累計儲備的電源量將十分可觀,透過V2G技術,未來電動車將足以提供調控電力系統供需、抑低尖峰用電與補充電能等需求。

參考文獻

  1. 電動車市場現況、供應鏈、未來機會與挑戰 (2021)。股感知識庫。檢自
    https://www.stockfeel.com.tw/%E9%9B%BB%E5%8B%95%E8%BB%8A-%E5%B8%82%E5%A0%B4%E7%8F%BE%E6%B3%81-%E4%BE%9B%E6%87%89%E9%8F%88-%E6%9C%AA%E4%BE%86%E6%A9%9F%E6%9C%83/  (July 1, 2021)
  2. Audi準備向內燃機告別 品牌2026年起新車只剩純電奧迪!(2021)。聯合新聞網。檢自https://autos.udn.com/autos/story/7826/5552952  (June 23, 2021)
  3. 電動車變身備援電力,台電本島首座 V2G 智慧充電示範場今啟用 (2021)。科技新報。檢自https://technews.tw/2021/08/04/taipower-ev-v2g/ (Aug 4, 2021)
  4. 電動巴士/V2G/電力彈性/電網平衡-英國倫敦啟動全球最大之車輛回充電網(V2G)計畫(2020)。台灣電力企業聯合會 。檢自http://www.tepa108.org.tw/news/more?id=3ed3903fbebc40d5899b674c805b069e (Aug 31, 2020)
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