電動車想普及

路長且艱 

當全世界都認為電動車是內燃機汽車的未來時,不得不說的是,買賣電動車,其實都是小問題,真正的問題在於隨著電動車數量的增加,該怎麼充電。 (文/張志康)

電動車要大行其道,問題從來不是賣多少輛新車,而是車子賣出去後,要怎麼充電。

就像內燃機汽車想要在路上奔馳,必須要先加油一樣,電動車上路前充好電,也是理所當然的一件事。然而,對於車主來說,這才是問題真正的開始。在接下來談充電問題前,要先複習一下國中理化的電學基本公式W=UIt,電壓乘以電流再乘以時間等於電功,這個公式套用在充電上,意味著,當電動車的電池容量固定時,想要加快充電的速度,那麼就必須使用更高的電壓及更大的電流。 

充電的速度,與充電椿的電壓與電流有著密不可分的關係。

簡單來說,電動車充電大致可以分成兩大類,一種是利用交流電的一般充電,另一種則是利用直流電的快速充電。當然,這裡所說的「快速」是個相對性的形容詞,一般說來,可以在30分鐘內將電能補充到80%左右。 

直流電快速充電站,可以在30分鐘內,將電動車的電能補充至八成。

接下來因為美國、歐洲、中國大陸、日本各地都有自己的充電規格,因此電動車的充電介面,也有著不同的形狀。舉例來說,Tesla用的充電介面是自家專用的Supercharger,但在台灣,常見的充電椿卻是SAE J1772。 

電動車的充電介面依車廠所採用的系統而有不同。

關於這點,其實問題倒不大,就像旅行時會有不同的旅行接頭一樣,電動車也有不同的轉接頭。車主只要在購車時,順便準備一套轉接頭,就可以因應大多數的充電椿及充電站。不過最近各大電動車廠正在推動單一充電介面CCS(Combined Charging System)應該有機會降低這個問題的發生。 

許多車廠聯合推動CCS單一充電介面,圖說Tesla 3的CCS接點。

真正的問題所在,就在於充電椿的設置及普及度上。目前電動車車主,多半會在自家的停車位上建置家用的充電椿,以目前的台灣來說,這樣專門建置的充電椿用電需要滿足220伏特的電壓、最大電流32安倍,換言之,每小時的充電功率約為7kW。如果不設置充電椿,而是使用一般家用110伏特、10安倍的電源,則最大充電功率僅有1.1kW,那麼充電時間就會長得很恐怖了;別忘了,這還是理論值,如果要加計電阻等問題,實際充電功率有六成就要偷笑了。 

台灣常見的家用充電椿,每小時充電功率約7kW,對日常用車來說綽綽有餘。

如果要解決出遠門的問題,那麼,直流快速充電站的普及,就顯得更為重要。以目前來說,直流充電站的規格大多是220伏特、50安倍或80安倍,換言之,充電功率約為11kW或17.6kW,就比家用的充電椿快上不少了。又如果能夠利用Tesla建置的超級充電站,則依其120kWh的功率,充電的速度就更快了。 

Tesla的超級充電站,功率最高可達120kWh。

綜合以上,其實可以發現,電動車的普及,最大的關鍵其實是在於充電椿的數量多寡。以前述的家用充電椿來說,依設置的地點、拉線的長短,以及使用的電力,設置成本由十數萬元到上百萬元都有可能。而公用的充電椿、直流快速充電椿的設置密度,更決定了利用電動車出遠門的便利性。 

在台灣,家用充電椿的設置比國外更麻煩,設置成本也更高。

若基礎建設的數量不夠,充電,就會變成一個嚴重的問題。理由很簡單,即使是用直流快速充電站,將電源補充到80%左右,也要花上半小時左右,隨著電動車的數量上升到一定的臨界值,排隊等充電並非不可能發生的事情。然而,建設充電椿、充電站都是相對高成本的設施,其基礎建設的速度,到底跟不跟得上新車增加的速度,則是未來的最大問題。 

若基礎的充電椿及充電站不足,充電速度再快也得半小時的電動車,發展就會受到限制。

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作者張志康有20年以上的汽車新聞採訪經驗,曾任職於一手車訊、車主雜誌、汽車百科等專業媒體,與中央日報、欣傳媒、時報周刊等綜合性媒體,現任NOWnews資深要聞編輯。