電動車用蓄電池的現況與發展 - 材料世界網
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中國將低公害車、HV定義為「節能車」,PHV、EV、FCV定義為「新能源車(New Energy Vehicle,NEV)」。
2012年7月中國政府發表「節能、新能源汽車產業發展計畫 ...
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編譯:李守仁 /健行科技大學助理教授;白立文/工研院材化所
早期電動車曾採用鉛蓄電池,因電池性能存有續航力不足等問題,故未普及,其後燃油引擎車快速崛起,於是電動車就此消聲匿跡於市場。
近年來由於地球暖化問題浮現,電動車因此再度受到矚目。
減少燃油車,等同是減少移動的二氧化碳排放源,而採用電動車則可將二氧化碳排放源集中於發電廠中,以利後續高效率的處理與處置。
電動車之使用其實只能治標性的裨益已生成之二氧化碳的處理,未能由源頭降低二氧化碳的生成量。
欲減少二氧化碳之生成,仍賴於發電端採用太陽光電發電、風力發電等再生能源電力。
1990年9月美國加州開始執行零排放汽車(ZEV)條例,開啟了電動車此番問世的契機,重現市場的電動車此番所搭配的主要是鋰離子二次電池等。
迄今,市面上已有續航力達400公里的純電動車。
電動車大致分為四種,各使用不同的蓄電池。
燃料電池(FCV)車適合長距離行駛,其以氫氣為燃料,不排放二氧化碳,唯高壓儲氫槽、燃料電池管理等問題尚待克服。
第二種是油電混合(Hybrid)車(HV),使用汽油與蓄電池兩種能源,配備的蓄電池不需以外來電力充電,係利用燃油引擎的動力充電;也就是將車輛減速或停車時所釋放的剩餘能量,轉換成電能以充電。
第三種是插電式混合動力(PluginHybrid)車(PHV),同時配備有燃油引擎與電動馬達,但其蓄電池容量較大,需以外部電力充電。
第四種是只使用電力的純電動車(EV)。
2018年美國市場有了很大的改變,繼加州之後,麻州、紐約州、康乃狄克州、緬因州、紐澤西州、奧勒岡州、羅徳島州、佛蒙特州、馬里蘭州也陸續實施ZEV,且對於銷售達一定數量的大車廠(包含豐田、通用等六家車商)要求一定比例的無公害車的義務。
所謂無公害車係指特定的五種車:EV、FCV、PHV、HV以及低排氣車(PZEV,配備低公害先進技術且經認定);2019年起僅認可EV、FCV、PHV三種車。
由於FCV的加氫站等環境建構還不普及,各車廠仍以EV與PHV為發展重點。
自2000年起的15年間,中國車市平均年成長率達17.5%。
2009年起中國即已超越美國,成為全球最大的汽車市場,全球的車廠均將中國市場當作主戰場。
由於汽車普及後衍生了多種環境問題,中國政府遂也決定加強推動汽車電動化。
中國將低公害車、HV定義為「節能車」,PHV、EV、FCV定義為「新能源車(NewEnergyVehicle,NEV)」。
2012年7月中國政府發表「節能、新能源汽車產業發展計畫」,訂定2015年累積50萬輛、2020年累積500萬輛的NEV生產目標。
此外,依企業平均燃料費條例(CAFC),中國嚴格要求車廠於2020年達成5L/100km(約20km/L);並依「新能源車信貸(Credit)管理規則」(通稱為「NEV規則」),加強推廣力道。
中國NEV法最大的特色是導入信貸制度,賦予車廠銷售新能源車的義務,但是規定內容不明確且又設有罰則,於是各車廠紛紛停止銷售高燃料費車款。
根據中國工業情報省2017年9月的資料,2019年各車廠NEV銷售比例為10%,2020年為12%。
因各車廠均表示無法達成,因此在2018年時將2019年目標降為8%。
此刻,中國開始探討於2040年完全禁止銷售、製造燃油車的可行性。
法國於2017年7月6日宣佈將於2040年禁止銷售汽油車與柴油車。
目前法國的HV在車市佔比為3.5%,EV為1.2%。
法國希望在2050年時可以達成二氧化碳排放與吸收同量的碳中和。
繼法國之後,英國也宣佈將於2040年以後禁止銷售汽油車與柴油車。
為了減少二氧化碳排放,英國先前是奬勵使用排放氮氧化物的柴油車。
英國在2000年時有320萬輛柴油車,至今增加至1000萬輛,但氮氧化物也有空氣污染問題。
新推出的計畫希望在2030年時,將目前僅9萬輛的EV、HV增加至900萬輛。
法國與英國禁止銷售汽油車與柴油車的政策一出,大大影響了日、美、德車廠的發展策略。
德國以改造柴油車與發展EV為兩大主軸,在不影響經濟狀況下,謹慎推動EVShift。
德國2020年電動車普及目標為100萬輛。
此外亦有報導表示,荷蘭、挪威將於2025年廢止汽油車。
有鑑於空氣污染日益嚴重,印度於2017年6月表示,2030年時印度境內將僅能銷售電動車,並降低EV的稅率。
韓國則準備對EV與HEV減稅,其2022年的電動車普及目標為35萬輛。
各國政府紛紛祭出電動車普及政策下,下列二表對照顯示全球、主要地區電動車的銷售成長狀況---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
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