不用充電的電動車?

這陣子玩生成式AI玩瘋了,才發現這裡草長長了些,回來鋤鋤草再耕耘下。最近看到Nissan e-POWER這樣的廣告詞不免讓我點進去一探究竟。首先,所謂的BEV電動車通常應該就等於配備有俗稱大電池的動力電池(High-Voltage Traction Battery),因為要透過充電儲備大量電能,但她沒有(應該說有顆小號的大電池約1~2kWh,與一般的Hybrid類似)。再來,動力電池的電能來源不外乎來自電網的充電樁或是裝有太陽能板可將太陽能轉為電能的電動車(Solar EV),但她也不是。即使我們熟悉的像是BMW i3那樣的增程電動車(EREV: Extended-Range EV或是REx: Range Extender)也都有顆容量不小的大電池,約一般PHEV(10~15kWh)兩三倍等級的大電池,提供約總里程一半的距離 (附註:增程電動車的引擎只用來發電供給動力馬達,不直接驅動輪子。它的總里程來自經由充電樁充滿電的動力電池加上電池耗盡號後經由汽油引擎充電驅動馬達的里程。一般而言各佔總里程一半。)。那麼是氫燃料電池電動車(FCEV)嗎?因為FCEV(譬如Toyota Mirai)的確不用充電且也有顆與Hybrid大小類似的動力電池,但她也不是FCEV。好了,經由刪去法最後就剩下將吃氫燃料的氫燃料電池換成吃汽油的汽油發電機引擎,是的,就是這款了。

『不用充電的電動車』這行銷台詞的確吸睛但容易混淆,一般不明就裡的人可能以為啥事都不用做她就能自己生出電力,因為我們熟悉的電動車基本上就是要充電嘛(FCEV例外,EREV如只用引擎發電部分也可號稱不用充電但總里程只有一半),電動車不用充電那還得了,這很像Youtube上經常有人展示神奇的永動機一樣。然而不用充電不代表不用供給其他形式的能源,所以不用充電背後沒說的是『但要記得加油』。汽油車加油天經地義說了算是廢話,但若將行銷文案改成『要加油的電動車』就遜斃了。

那為何要設計這種『不用充電的電動車』,簡單的說,她與EREV最大的不同就是動力電池的容量。e-POWER電池容量與Hybrid的1~2kWh接近,提供市區短距離停停開開下節能行駛時使用(關閉引擎發電下),而EREV則有顆足夠大的動力電池,經由外部充電樁充電後,能在關閉引擎發電下提供相當的行駛距離。而相同之處就是他們的電力驅動單元都是全速域規格。電池容量小重量就輕,輕是優點而容量小就是弱點,剛好與EREV相反,兩者很難說誰好誰壞,端看你的目的是要相對地減少排放空汙(EREV)還是免充電的方便性(e-POWER)。

可能有人會認為引擎發電給馬達是否脫了褲子放屁多一層能源轉換多此一舉,其實不然。我想汽車設計工程師也不是笨蛋,總是有計算過。引擎如只用來發電可以永遠保持最佳發電效率的轉速,但如果引擎也要用來驅動輪子則無法兼顧最佳扭力輸出與最佳發電效能的轉速。值得一提的是這類只用來發電的引擎一般的設計轉速會較高也就是噪音會較大,所以用於乘用車時的降噪隔音就會很重要。只是好幾年前就已經出了BMW i3 EREV,現在大家都在追BEV的時代,卻又回歸類似EREV的設計,難道是與近期市場表象看來似乎電動車銷售趨緩有關?以至於豐田的前掌門人豐田章男終於一吐怨氣說『我早說過純電BEV不是減碳的唯一選項嗎! (露出得意的笑容,意思是你們對我這樣的先知都充耳不聞)』其實我個人看法電動車的銷售並沒有減緩,只是馬斯克採取特斯拉強勢的價格戰之後的淘汰賽開始出現EV新創公司難以為繼後的短暫漣波現象。搞得賣一輛EV虧一輛的傳統車廠福特與GM紛紛減緩EV投資,而這正是馬斯克要的,因為當你減緩投資就是他加速投資並繼2018年後再次大幅拉開EV發展差距的時候。

發表者:李麥克

興趣廣泛,希望一天是48小時。自幼喜歡拆解家電零件安裝到其他可用的電器上面,興趣廣泛永遠有學習新知的渴望。一輩子都充滿對英文閱讀與各種工程科學 (STEM) 學習的渴望。 小時候閉起眼睛模擬雙手正在控制方向盤並加油或踩離合器換檔的快感成了我的免費虛擬電玩,年輕時迷上電視影集霹靂遊俠後 (仍熟悉的"老哥"稱呼?),更開始對汽車產生了各種幻想。有幸此生見證了電動車的崛起與可預見的自駕車的未來並親歷其中,即使是在人生的下半場。在讀了來自克羅埃西亞電動超跑Rimac C_Two的故事後,更發現Rimac的諧音更可以將自己投射到霹靂遊俠中的主角。 自2012年特斯拉推出Model S後即開始累積電動車方面的學養。更於2018年在浸淫軟體工程領域二十餘年與後期的3D感測與自駕車應用新創公司數年後,因著對電動車的狂熱開始對特斯拉(Tesla)是如何成功的好奇而"誤入歧途"一頭栽進對電動車的研究。於是在同年前往英國攻讀英國第一屆電動車工程碩士學程並於次年取得人生繼台灣與美國碩士學位後的第三個電動車工程碩士(MSc with distinction in Electrical Automotive Engineering)。目前開設電動車相關技術與各類電腦資訊教學課程(程式設計等),電動車專長領域為動力系統(Electric Drive)。 嗜好:英語閱讀、電動車、程式設計、顧問、教學、網球、小號、爵士鼓、吉他