電動(dòng)車市場(chǎng)前景看好,各大汽車與科技大廠的布局動(dòng)作也開始加速,在充電站領(lǐng)域,更已出現(xiàn)多種俱實(shí)用性的創(chuàng)意想法。
電動(dòng)車被視為汽車產(chǎn)業(yè)的未來(lái),各國(guó)政府與車廠都將之視為重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo),根據(jù)Cairn Energy Research Advisors報(bào)告預(yù)測(cè),預(yù)計(jì)2021年全球電動(dòng)車銷售量將躍升36%,並首次突破300萬(wàn)輛的大關(guān)。不過(guò),電動(dòng)車如果要如官方與產(chǎn)業(yè)預(yù)期,要在2030年取代燃油車,西門子智慧基礎(chǔ)建設(shè)產(chǎn)品與系統(tǒng)業(yè)務(wù)處技術(shù)應(yīng)用工程師錢昱達(dá)指出,除了車輛本身技術(shù)的進(jìn)化外,充電技術(shù)也是關(guān)鍵。
Tesla建構(gòu)完善充電體系
就全球電動(dòng)車的充電技術(shù)現(xiàn)況來(lái)看,由於Tesla仍是最大的電動(dòng)車業(yè)者,因此充電建設(shè)也最普及,目前該公司的充電方式有四種,包括超級(jí)充電站(Super Charger)、目的地充電站、通用移動(dòng)式充電與家用充電等四種。超級(jí)充電站的效率最高,僅需20分鐘就能充滿一半的電能,40分鐘可衝到80%,Tesla目前已在全球設(shè)置超過(guò)2千個(gè)超級(jí)充電站與2萬(wàn)個(gè)以上超級(jí)充電座。

圖1 : 西門子智慧基礎(chǔ)建設(shè)產(chǎn)品與系統(tǒng)業(yè)務(wù)處技術(shù)應(yīng)用工程師錢昱達(dá)指出,除了車輛本身技術(shù)的進(jìn)化外,充電技術(shù)也是電動(dòng)車的普及關(guān)鍵。(攝影/王明德) |
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超級(jí)充電站通常是旅程前特地前往充電,目的地充電站則是在工作或旅程中途,過(guò)夜或停留時(shí)間稍長(zhǎng)時(shí)順道充電,這類型充電樁的電流為40A、電壓為220V,每充一小時(shí),續(xù)航里程可增加30~50公里。移動(dòng)式充電為Tesla購(gòu)車時(shí)所配備的設(shè)備,讓車主利用工業(yè)或家用插座充電,其充電速度較慢,主要為應(yīng)急之用。至於家用充電是在家中有停車場(chǎng)者所設(shè)置,這類充電樁與目的地充電樁一樣,都使用高功率壁掛式充電器(High Power Wall Connector),其充電效率相同。
對(duì)車主而言,錢昱達(dá)認(rèn)為上述四種充電方式中,家用充電的成本最佳,尤其是Tesla未來(lái)打算收取超級(jí)充電站的超時(shí)收費(fèi)後,在家充電更是好選擇。他建議家中有充電站的車主,可與臺(tái)電更改為時(shí)間議價(jià),並在離峰時(shí)間進(jìn)行充電,如此可讓電動(dòng)車的電費(fèi)低至原有的1/4,若以特斯拉超充充電費(fèi)用來(lái)看: 一元可行駛0.64公里,已與95汽油相當(dāng),再加上無(wú)機(jī)油與少剎車皮的損耗,持車成本可大幅降低。
三大未來(lái)電動(dòng)車充電趨勢(shì)
Tesla固然是現(xiàn)在電動(dòng)車領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊,但在市場(chǎng)前景看好之下,各大汽車與科技大廠的布局動(dòng)作也開始加速,在充電站領(lǐng)域,更已出現(xiàn)多種具實(shí)用性的創(chuàng)意想法。錢昱達(dá)表示,除了既有得固定充電樁之外,目前充電站的開發(fā)趨勢(shì)還有無(wú)線、隱藏與充電機(jī)器人等三種。
無(wú)線充電目前多應(yīng)用於消費(fèi)性電子產(chǎn)品,在電動(dòng)車領(lǐng)域一般被認(rèn)為充電速度較慢,因此投入者較少,不過(guò)近期由汽車大廠JAGUAR LAND ROVER與無(wú)線充電廠商Momentum Dynamics攜手開發(fā)的車用無(wú)線充電技術(shù),功率可達(dá)50~75kW,已接近直流充電。此一方式可解決電動(dòng)計(jì)程車的充電問(wèn)題,駕駛無(wú)須下車就可在排班時(shí),將車停在有充電器的停車位充電,以目前電動(dòng)車電池40~95kW的容量估算,大約30分鐘即可充電80%,Momentum Dynamics執(zhí)行長(zhǎng)Andy Daga認(rèn)為,如果是採(cǎi)換班作業(yè),此一運(yùn)作方式可以讓計(jì)程車持續(xù)運(yùn)作24小時(shí),讓電動(dòng)車的應(yīng)用更多元。
第二種充電趨勢(shì)是隱藏式充電樁,此一設(shè)計(jì)是由英國(guó)新創(chuàng)公司Trojan Energy提出,構(gòu)想是在街道上設(shè)置彈出式充電樁,車主將車開到定點(diǎn)後,地面會(huì)彈出充電樁,設(shè)計(jì)用意是希望讓街道平整美觀。此類型充電系統(tǒng)的供電來(lái)源可一次供應(yīng)18組充電樁同時(shí)使用,每一充電樁的充電效率最高可達(dá)22kW。
第三種充電方式是由福斯汽車提出的充電機(jī)器人,目前仍停留在概念階段。此一構(gòu)想的運(yùn)作方式,是在停車場(chǎng)設(shè)置充電站與充電機(jī)器人,機(jī)器人一般時(shí)刻停留在充電站中蓄電,車主如有需求時(shí),再透過(guò)停車場(chǎng)軟體平臺(tái)呼叫機(jī)器人前來(lái)車旁充電。相較於現(xiàn)行作法,充電機(jī)器人不必在停車場(chǎng)中設(shè)置專用的電動(dòng)車停車位,僅需闢一充電站,就可供全面性的充電服務(wù),藉此降低車電基礎(chǔ)建設(shè)成本,並讓停車空間的應(yīng)用更具彈性。此技術(shù)雖有成本與彈性優(yōu)勢(shì),不過(guò)錢昱達(dá)指出,機(jī)器人的定位與眼手協(xié)調(diào)問(wèn)題,仍是待解難題。
電動(dòng)公車發(fā)展?jié)摿π酆?/span>

圖2 : 現(xiàn)在歐美國(guó)家已有公車業(yè)者利用集電弓方式,在停靠站為公車充電。(source:西門子) |
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上述三種充電方式都未商品化,因此電動(dòng)車的自用車充電方式仍以現(xiàn)行充電樁方式為主,至於商用車則有車廠採(cǎi)用類似鐵路系統(tǒng)的集電弓方式,集電弓充電功率可分為300 kW、400 kW、600kW,歐美廠商多採(cǎi)用300W,目前已有公車業(yè)者在總站停車場(chǎng)與公車停靠站,以此方式為旗下公車充電。
與一般自用車相比,電動(dòng)公車的需求明確,且有政府補(bǔ)助,因此成為電動(dòng)車廠商近年來(lái)的重點(diǎn)市場(chǎng),臺(tái)灣多數(shù)縣市就已開始推動(dòng)電動(dòng)公車。目前臺(tái)灣電動(dòng)公車的充電方式多在夜間充電,以避開電費(fèi)高峰期,不過(guò)如果所有公車都集中在夜間充電,仍有可能超過(guò)契約電量,相較之下,集電弓在公車停靠站的短暫充電方式,則可平攤電量,對(duì)公車業(yè)者而言會(huì)是較佳選擇。
西門子在2010年就曾推出電動(dòng)車充電解決方案,不過(guò)當(dāng)時(shí)市場(chǎng)規(guī)模有限,因此計(jì)畫暫緩,一直到2015年市場(chǎng)成熟,才推出第二代產(chǎn)品,並於近期推出第三代。西門子的第三代產(chǎn)品強(qiáng)化了子機(jī)效能,一座主機(jī)可透過(guò) Wi-Fi 連結(jié)10臺(tái)子機(jī),在管理子機(jī)的同時(shí),主機(jī)也會(huì)擷取、彙整子機(jī)的數(shù)據(jù),再透過(guò)長(zhǎng)距離無(wú)線通訊方式,將數(shù)據(jù)傳至雲(yún)端平臺(tái),此外,子機(jī)也多了RFID設(shè)計(jì),可以識(shí)別車輛身分,兼做停車管理用途。
西門子的充電解決方案,目前已廣泛應(yīng)用於歐美地區(qū),錢昱達(dá)表示,歐洲國(guó)家由於有減碳?jí)毫Γ妱?dòng)公車的發(fā)展較快,前文提到的公車集電弓充電方式,就有多起成功案例。至於臺(tái)灣,這幾年中央與地方政府已全力推動(dòng),產(chǎn)業(yè)也全力配合,市場(chǎng)已出現(xiàn)榮景,西門子在臺(tái)灣會(huì)以造價(jià)較低的AC充電產(chǎn)品為主,未來(lái)將視臺(tái)灣車商需求,提供市場(chǎng)完整的解決方案。
**刊頭圖(source:西門子)