PHEV可望取代HEV 建设充电站成当务之急

当务之急 解决电池与充电问题

　　受油价飚涨、环保意识抬头等因素影响，电动车虽已成为许多汽车大厂重点发展的方向，但由于不同的背景及技术专长，同样是电动车，在技术上却有很多的差别，加上各国规定及补助的政策不同，也影响各车厂在推动电动车销售策略上的不同。

市场先驱

　　所谓的电动车(EV，Electric Vehicles )，其实还可以细分为油电混合车(HEV，Hybrid Electric Vehicles )、插电式油电混合车(PHEV，Plug-in Hybrid Electric Vehicle)及纯电动车(BEV，Battery Electric Vehicles)等三大类。

　　目前电动车市场的主流，最有代表性的车款就是丰田(TOYOTA)在1997年推出的Prius(2009年已推出第三代)。全球市占率超过8成，不但已成维电动车的代名词，更成为其他有意跨入电动车市场的厂商眼中最大的假想敌。

　　HEV的运作原理主要是以电力驱动车辆，同时搭配汽油或柴油传统引擎。在车辆处于滑行或低速状态时(一般为40公里/小时以下)，车辆完全是以电力驱动，但在加速或爬坡的行驶状态时，车内电脑会自动启动传统引擎，提供额外动力以维持车辆续航力。

　　HEV成功的关键在于电池电压下降时，车内电脑会启动传统引擎，并且对电池进行充电。而且刹车时，马达也会自动将摩擦的热能转换成电力储存在电池中，虽然无法达到「零排放」的要求，但车主完全不需烦恼充电问题，油耗表现相对于传统汽车又好上许多，而需要高速效能时，车主也可手动切换至传统引擎，实用性完全不输传统汽车。

　　HEV主要是以北美、西欧、日本三大市场为重心。主力厂商为丰田及本田(Honda)，其他还有北美三大车厂、日产(Nissan)、法国标致(Peugeot)、中国大陆比亚迪等。

　　HEV在2005年的全球销售量仅38万辆左右，但到了2007年已达51万辆，市占率约1.1%。其中在美国的总销售达35.2万辆，占全球车辆总销售的70%，是全球汽车销售数量最高的国家，在其中更有高达97%是来自TOYOTA。而2008年的HEV全球销售市场，仍以美国占62%最高，其他依次为日本18%，加拿大4%，英国4%，荷兰2%。

PHEV可望取代HEV

　　PHEV的运作原理与HEV相同，但所配备的电池容量更大，因此光靠电池可以行驶更远的距离，不但可以节省更多燃油，温室气体排放量也更低。至于电池的电力回充方式，除了以引擎进行充电之外，也可以家用的外接电源充电，已被视为取代HEV的下一代油电混合车。

　　目前PHEV的续航力约在20至60英里(32.2至96.6公里)，乘载的马达约为50至80千瓦，使用的电池容量则视车辆续航力而定，约为6至20千瓦小时不等。

　　根据通用汽车公布的资料，旗下PHEV车款中的Chevy Volt，每公升汽油可行驶约21公里，与2007年美国轿车平均值相比，每公升汽油可行驶的距离，足足增加了64%(依照CAFE计算的平均值为每公升12.8公里)。

      以一年行驶两万公里，每公升汽油新台币30元计算，每年仅油费就可节省将近新台币2万元，该引擎除可使用汽油外，还可使用85燃油与生物燃料，预计于2010年量产上市。

　　但也因为PHEV对电池的效能要求，远比HEV来得高，即使是在TOYOTA Prius上有过杰出表现的镍氢电池，由于存在记忆效应而导致使用寿命短，以及制造成本居高不下等问题，目前也已有逐渐被取代的趋势，其中，又以磷酸鋰电池是最被看好的产品。

　　中央大学化学工程与材料工程系费定国指出，目前适用于发展电动车的锂电池阴极材料主要有3种：锰酸锂(LiMn2O4)，镍鈷锰酸锂(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)，与磷酸亚铁锂(LiFePO4)。其中以磷酸亚铁鋰属绿色能源材料，最具应用潜力，因它具有放电功率大、循环寿命长、使用安全佳、充电时间短、原料成本低等优点，非常符合车用电池的要求。

　　但他也指出，磷酸亚铁锂的电子导电度差、粉体振实密度低、锂离子扩散慢与量产批次再现性低等问题，造成量产困难，也让成本居高不下，导致应用在电动车上会造成销售上的困难。

　　▲ 油电混合车主要以北美、西欧、日本三大市场为重心。目前，主力厂商为丰田、本田、日产、标致、比亚迪等。

BEV欧洲市场发展机会大

　　BEV的起步最晚，而且与一样要面对锂电池成本过高的问题。且由于北美市场已经HEV是的天下，未来也可能是由PHEV接手，因此BEV未来的发展重点，应该会是以中国大陆、印度或欧洲市场为主。

　　工研院IEK的研究报告也指出，相对于美国，欧洲人对于可达到「零排放」要求的BEV接受度较高，许多车厂在欧洲地区推电动车时，通常也直接以BEV为主力行销车系。

　　根据Frost & Sullivan的统计，2008年欧洲纯电动车销售量总数为2,565辆，仅占整体汽车销售量非常小的比例。主因在于许多大厂都是在2009年才推出BEV，如雷诺日产(Renault-Nissan)在2009年8月才发布纯电动车Leaf，售价1.5万美元(约新台币50万元)，预计2010年下半年会在美、日、欧上市。同样是在2009年6月才推出电动迷你车I MiEV的三菱汽车，售价4.7万美元(约新台币156万元)，最快也是在2010年才会量产。

　　因此，目前主导BEV欧洲市场的车厂多半以小厂为主，如印度制造商，年销售量大约1,400辆;挪威公司则销售了约500辆。可能要等包括福斯(VW)、BMW等大厂也投入的量产阵容，欧洲市场才会有比较明显的变化。

　　不过，由于欧洲各国不但在降低环境污染的要求远较其他地区高，在交通政策上面，也对电动车较友善。英国自2003年开征的交通拥挤税(Congestion Tax )，电动车不但免缴，且也不用缴路边停车费，可望增加消费者购车意愿，让英国成为目前欧洲最大的电动车市场，约占总销售量的87%。

      Frost & Sullivan预估，欧洲市场年销售量到2015年时可望成长至27万辆。其中，Renault-Nissan预估销售数量达8万辆，其他依序为法国汽车制造商宝狮雪铁龙集团(PSA)的1万9,000辆、VW的1万2,000辆等，主力销售区域则是以斯堪地那维亚半岛、英国、西班牙、意大利，以及法国为主。

　　▲ 不管是PHEV或BEV，都面临充电站等充电基础设施建设不足问题，各国政府及相关企业都正努力克服。

充电站建设 需加快脚步

　　不管是PHEV或BEV，其实还面临充电站等充电基础设施建设不足的问题，目前各国政府及相关企业，都正在努力克服相关问题。如美国 Better Place与以色列、丹麦及日本等国政府合作，正在积极准备建设电动汽车用充电基础设施。在以色列就预定建设50万座充电站，日产、三菱等汽车厂商也与地方政府合作，一起着手准备建设充电基础设施。

　　日产汽车常务董事篠原稔指出，根据各国车主的日平均行驶距离调查结果显示，几乎全部不超过200公里。即使是平均行驶距离较远的美国和中国大陆，80%的车主也不超过100公里。而且许多车主的充电地点为家庭或办公室，这些地方都可才用时间较长的普通充电方式，因此设立充电站的目标，必须能满足车主在短时间内快速充电的要求。

　　除了增加充电站外，充电时间和充电方式也都备受关注，如能否运用IT技术，在车载导航仪上显示可行驶距离、附近的充电站位置，以及塞车情况等资讯，可让车主更能放心驾驶电动车，而舍弃传统使用电缆充电的非接触充电系统，也备受期待。

　　非接触充电系统技术一旦成熟，未来的电动车可以在通过收费站、护栏或其他交通设施时，就会视需要自动充电，相信更有助于电动车的推广，虽然非接触充电系统技术目前尚未成熟，但只要电动车数量持续成长，类似需求必然涌现，可望加速技术研发的脚步。

　　严格说起来，HEV因为仍相当依赖汽柴油引擎来驱动车辆，电池只是扮演辅助角色，因此各国如果持续调高二氧化碳排放标准，未来的发展势必会遭遇瓶颈。日产汽车常务董事篠原稔就指出，仅仅改进汽油引擎或靠混合动力，很难实现二氧化碳长期减排的目标，电动车已是无法回避的解决方案。

　　但不管是PHEV或BEV，最主要面对的问题，就是电池及充电的问题。但博世(Bosch)专务董事押泽秀和指出，目前多数用户希望一次充电行驶距离能够达到200公里以上，只要这一目标能在2020年之前得以实现，电动车市场「也许就能开花结果」。