Gogoro的馬達有比較特別嗎？–馬達技術解密 - 泛科學

Gogoro 特製馬達的確給了電動機車彪悍的能耐，但是否能夠帶著Gogoro 衝破現在環境、價格和使用習慣等挑戰，甚至往「行動能源」、「大數據」等願景前進，是值得關注的下一步 ... 011文字分享友善列印011泛科授權1.0泛科授權2.0活得科學環境生態能源動力Gogoro的馬達有比較特別嗎？–馬達技術解密PanSci・2015/10/18・2434字・閱讀時間約5分鐘・SR值549・八年級＋追蹤source：WilliamLi「電動車」使用者一直跟行動不便的身障者、從菜市場滿載而歸的老人，或在觀光景點悠閒環湖的遊客劃上等號，只是現在，這種刻版印象應該要改觀了！有鑑於其緩慢的速度，電動車長期被框架在既定使用模式下，但就在今年夏天，出現了一台不同於以往、甚至可以說是直攻痛處的智慧型電動車－Gogoro。

究竟它是如何破解「魔咒」？這台挑戰限制的前驅者，其創新便是來自於它動能的靈魂──馬達：馬達（又稱為電動機）是一種將電能轉化成機械能、再以機械能產生動能來驅動裝置的電氣設備。

那馬達是如何運轉的呢？這要來談談「電」與「磁」之間的微妙關係，如果將指北針放在導線附近並通上電，就會觀察到指針有明顯的偏轉現象，這表示當導線中有電流通過時，其周圍會產生磁場（指受磁力所影響的場域範圍）。

當通電的導線放置於以固定磁鐵產生的磁場內時，利用電流磁效應可使導線移動，若電流方向不變就會產生連續的轉動，因而產生動能。

透過下圖的示意圖可以理解如何從磁場和電流方向，利用「右手開掌定則」來判斷受力方向。

知道馬達如何轉動後，該如何讓它的動力提高呢？這取決於「電磁鐵」磁場的強度，那電磁鐵又是什麼？電磁鐵便是以通電來產生磁力的裝置，從「右手安培定則」可以知道，當直流電通過螺旋狀的導體時會產生具有方向性的磁場，若在螺旋線圈中加入磁性物質（如鐵芯），此磁性物質便會被磁化且達到加強磁場的效果。

一般來說，磁場的強度和電流大小、線圈匝數和磁性物質的材質有關，電流越強、線圈匝數越多，磁場就會越強，動力也會提高。

和一般市面上現有的電動車相較，Gogoro的馬達產生的動力較高，但體積卻相較小上許多，這顛覆了以往馬達「越大越有力」的想法，其原因就在於它的獨門銅線纏繞技術。

為了解密其中的技術，泛科學專訪了Gogoro研究團隊，團隊表示Gogoro的馬達原以電腦先行模擬、運算出銅線編織結構，再請經驗老道的師傅手工纏繞，但以普通方法並無法在預期的體積內完成此纏繞模式，「這不是科學上的創新，而是技術上的挑戰。

」Gogoro產品管理經理王光祖語帶堅定的說。

Gogoro研發團隊將整顆馬達模組化、切割成12等分，並在每等分上以自動化技術用更密集的方式堆疊銅線，「就像小時候玩四驅車一樣，要想辦法在一顆馬達上繞上越多銅線越好。

」再以串接技術連接起所有銅線，組裝、固定成完整的馬達。

馬達在產生動能的過程中也會產生熱能，這時候冷卻系統就很重要了，冷卻系統能夠幫助動力系統在運作過程中達到熱平衡，不讓零件因過熱而損耗，尤其Gogoro在馬達體積縮小、維持高功率情況下，會達到更高的發熱密度。

Gogoro採用高效率的水冷系統，藉由冷卻液在水流道中循環帶走熱能，再經由散熱器的鰭片和外界的空氣進行熱能交換，以維持冷卻液的溫度。

比起傳統水冷系統，這款水冷系統以模組化設計的散熱器配合車體空氣流道，來取代耗電的風扇與過長的水管，讓體積變小、質量更輕，不但提高整體的能源使用效率、導風效果更好，精簡零件避免了維修的風險，模組化設計也易於拆解、清洗。

除了動力系統本身以外，傳動系統和懸吊系統的配合也會影響馬達的功率輸出。

比起需要維持扭力輸出而使變速系統損耗較大的汽油引擎，電動車的馬達只需要通電就能全扭力運轉，而Gogoro更是使用了輕量、高張力的碳纖維複合材質傳動皮帶，以及體積小、動力輸出平穩、效率更高的行星齒輪作為減速裝置。

且不同於一般電動車將馬達置於後輪附近以利於驅動，Gogoro則是將馬達置於車架中間，使後輪在行駛過程中所產生的跳動不會影響馬達構造，維持良好的壽命表現。

根據截自今年8月的統計，台灣的機車數量是約1,400萬輛左右，其中電動車約有3萬輛；每年各家機車廠商賣出約80萬輛燃油機車，電動機車卻不到9千輛。

台灣交通環境下，一般人通勤還是以成本和功能為選擇考量，然而Gogoro不以車商角度自居，以自行開發設計、台灣製造和智慧化系統為賣點進軍電動機車市場。

Gogoro特製馬達的確給了電動機車彪悍的能耐，但是否能夠帶著Gogoro衝破現在環境、價格和使用習慣等挑戰，甚至往「行動能源」、「大數據」等願景前進，是值得關注的下一步。

source：WilliamLi參考資料：電動機車6年銷售3萬輛?機動車輛登記數台灣機車密度世界第一公共運輸不足人民自力救濟 數感實驗室即將開設「數感宇宙探索課程」，填寫調查問卷就能優先收到早鳥優惠！填寫調查問卷，即可收到早鳥優惠！相關標籤：gogoro傳動系統右手安培定則右手開掌定則懸吊系統水冷系統電動車電磁鐵馬達熱門標籤：大麻NASA女科學家量子力學CT值文章難易度剛好太難所有討論 0登入與大家一起討論PanSci986篇文章・ 642位粉絲＋追蹤PanSci的編輯部帳號，會發自產內容跟各種消息喔。

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對飼主而言，這些像水蛭一樣用前後吸盤交錯黏附移動的不速之客，通常都稱之為「蝦蛭」，而且看那副噁心的長條模樣，勢必就是寄生在蝦子身上造成病狀的禍首，非除之而後快不可。

不過，這些坊間流傳的資訊裡頭其實有些誤會，且讓我們一一道來。

黏在淡水蝦頭上的兩隻蛭蚓。

圖／作者提供那些很像蛭類的小東西首先，雖然這些細長條狀的蟲像水蛭一樣，用前後吸盤交錯黏附移動，但是牠們其實並不真的屬於蛭類，而是蛭類的親戚，叫做蛭蚓（Branchiobdellidan）。

蛭蚓，顧名思義，就是長相上介於蚯蚓和蛭類的動物。

一般而言，蛭蚓的體型微小，身體圓柱狀，僅有數公釐至一公分出頭。

雖然蛭蚓和蛭類一樣都是以頭尾交替吸附的方式移動，但蛭類擁有口吸盤和尾吸盤，蛭蚓卻只有尾吸盤而沒有口吸盤。

此外，比起擁有27節軀幹體節的蛭類，蛭蚓的軀幹體節數僅有11節，加上癒合為頭部的4節體節也才15節。

整體而言，似乎像是簡單版的蛭類，因此21世紀之前，蛭蚓被視為是較原始的蛭類。

然而，藉著分子親緣技術與工具的進步，本世紀初的研究發現蛭蚓是與蛭類有共祖的姊妹群，而不是原始的蛭類。

因此，蛭蚓身上這些看似簡單版的蛭類特徵，應該只是共祖的後代在適應環境的過程中演化的結果。

蛭蚓在解剖顯微鏡下的模樣，左邊為游離搖擺的頭部，右邊則是吸附於表面的尾吸盤。

圖／作者提供蛭蚓或許礙眼，但並不一定是寄生蟲和蛭類相比，蛭蚓的生活史實在是更不獨立了點。

蛭類當中僅有一部份種類不時得附著在其他動物身上吸血營生，但目前已知的所有蛭蚓終其一生都必須附著在其他動物身上，而且絕大多數是以淡水蝦如螯蝦、米蝦為附著的優先選擇，但也有附著於淡水等足目或其他淡水蝦蟹的記錄，因此蛭蚓對於附著的淡水甲殼類種類並沒有強烈的專一性。

話說回來，蛭蚓雖然整個生活史都要依附在淡水蝦身上，但並不表示牠一定就是對淡水蝦有傷害的寄生蟲。

如果蛭蚓的依附讓淡水蝦的生活變得更辛苦，那麼蛭蚓就是對淡水蝦宿主有負面影響的寄生蟲；但如果蛭蚓的依附生活史對淡水蝦不痛不癢，那麼蛭蚓和淡水蝦宿主就是片利共生的關係；而若是蛭蚓的存在讓淡水蝦生活得更好，那麼兩者就是互利共生的關係了。

因此，雖然坊間對蛭蚓在觀賞蝦身上的危害言之鑿鑿，但過去的研究顯示，蛭蚓的食性其實多半是其他更小的無脊椎動物或浮游生物，也會啃食宿主外骨骼上附著的單細胞藻類和其他有機碎屑，況且牠們由兩片硬化的顎構成的口器，實在也不適合啃食宿主的組織或吸食宿主的體液。

先前的多數研究也發現，北美洲的蛭蚓待在螯蝦宿主身上，大部分時候既不會提高螯蝦的死亡率，也沒有其他明顯的負面影響，因此蛭蚓和淡水蝦的關係，應該是以對蛭蚓有利、對淡水蝦宿主無害的片利共生為主。

北美螯蝦螯上的蛭蚓。

圖／Wikipedia更進一步而言，蛭蚓依附在淡水蝦身上啃蝕宿主外骨骼黏附的藻類和碎屑，其實可能對宿主是有利的。

在一些先前的研究中發現，當蛭蚓在螯蝦宿主身上達到相當密度，則可能因為清理了淡水蝦宿主身上和鰓上沾附的碎屑和藻類，讓宿主變得更身輕如燕而健康，因此蛭蚓和淡水蝦宿主就像是清潔蝦與海鰻一樣，形成了互利共生的雙贏局面。

清潔蝦與海鰻的互利共生關係。

圖／Wikipedia然而，要說蛭蚓在淡水蝦身上一點壞處都不會有，倒也不盡然。

近年來的研究發現，當蛭蚓在淡水蝦身上的密度過高，可能就會在吃光了宿主外骨骼上附著的碎屑和藻類之後轉而啃食宿主的鰓組織，因此對宿主造成了負面影響。

過高的蛭蚓密度也會限制淡水蝦宿主的移動能力，讓宿主無法正常進食，並且更容易成為捕食者的目標。

蛭蚓的胃內含物分析也發現，蛭蚓幼體的消化道中的確有宿主的鰓組織，但蛭蚓成體卻沒有，而且只有棲息在宿主鰓部的蛭蚓，消化道中才會出現宿主的組織。

因此，在蛭蚓的生活史中，或許只有早期生活史的幼體階段，而且只有在蛭蚓正好棲息於淡水蝦鰓部的時候，才可能轉以寄生的形式造成宿主負面影響。

台灣的蛭蚓目前僅一種，而且所知不多話說回來，上述的研究都是以北美的蛭蚓和螯蝦宿主為研究的對象。

在台灣，目前已知的蛭蚓只有平頭霍氏蛭蚓（Holtodrilustruncatus）一種，這種蛭蚓廣泛分佈在台灣、日本、韓國與中國，而且多半是在俗稱黑殼蝦的擬多齒米蝦（Caridinapseudodenticulata）、台灣米蝦（Caridinaformosae）、白斑米蝦（Caridinaleucosticta）、多齒米蝦（Caridinamultidentata）、甚至玫瑰蝦（Neocaridinadavidi）等的小型淡水蝦身上發現。

根據研究，目前僅知分佈於日本本州中部紀伊半島的平頭霍氏蛭蚓的確存在著某些宿主偏好，當兩種不同的淡水蝦同時存在時，會選擇特定一種做為宿主，而且對宿主的選擇偏好也符合在野外觀察到的感染盛行率。

至於牠們對宿主的影響是否相似於北美的蛭蚓和螯蝦宿主，也還不得而知，或許因為宿主的相對體型更小，使得台灣的蛭蚓和淡水蝦之間更可能趨近於寄生關係也說不定。

尷尬的是，由於近年來台灣在觀賞淡水蝦市場上輸出了不少淡水蝦個體，連帶的也讓平頭霍氏蛭蚓輸出到世界各國，成了異國水族缸裡的新成員。

2020年的波蘭研究發現，120隻從台北運到華沙的水族賞玩用的台灣米蝦當中，總共找出了122隻附在蝦子身上的平頭霍氏蛭蚓，整體來說這些米蝦感染蛭蚓的比例達23.3%，感染蛭蚓的米蝦身上平均有4.4隻蛭蚓。

區分米蝦的性別來看，雄蝦感染蛭蚓的比例似乎稍高，但雌蝦感染的蛭蚓平均數量比較多。

平頭霍氏蛭蚓感染的位置也有所偏好，有44.3%的感染落在胸足區域，22.1%的感染在額角附近，其次是21.3%的感染在腹足與腹部區域，最後才是12.3%的鰓部感染。

此外，雖然雌雄米蝦同樣在胸足區域有最多的感染，但雄蝦被蛭蚓感染的位置更常發生在腹足與腹部區域（43.3%），卻不曾出現在額角；反觀雌蝦被蛭蚓感染額角區域有29.3%，在腹足與腹部區域則僅有14.1％。

如何去除平頭霍氏蛭蚓讓淡水蝦玩家皺眉的消息是，在2020年這一篇研究中，雌性台灣米蝦的鰓部、腹足和腹部區域的確可見些許損傷，雖然也可能有其他的原因，但這有可能就是因為平頭霍氏蛭蚓活動造成的。

所以，即使蛭蚓可能無害，但對淡水蝦玩家來說，或許是看了討厭、或者是為求保險，總之也許還是希望將蛭蚓除之而後快。

那麼，到底該怎麼做才好呢？其實，去除蛭蚓最簡單的方式，就是將水體鹽度升高到0.5％以上。

根據2016年的日本研究，平頭霍氏蛭蚓在水體鹽度達1%時，三小時內就會死光光，不過這個實驗是把蛭蚓從宿主身上取下來以後才進行的，所以各位淡水蝦玩家們哪天要是想依法炮制，千萬務必先確定手上的淡水蝦能夠忍受鹽度1%超過三小時，否則為了去除蛭蚓結果也讓心愛的蝦子魂歸西天，宿主因為附生的無害小蟲而玉石俱焚豈不得不償失，你說是不是哪？參考文獻：BrownBL,CreedRP,DobsonWE(2002)Branchiobdellidannelidsandtheircrayfishhosts:aretheyengagedinacleaningsymbiosis?Oecologia132:250–255BrownBL,CreedRP,SkeltonJ,RollinsMA,FarrellKJ(2012)Thefinelinebetweenmutualismandparasitism:complexeffectsinacleaningsymbiosisdemonstratedbymultiplefieldexperiments.Oecologia170:199–207FarrellKJ,CreedRP,BrownBL(2014)Preventingoverexploitationinamutualism:partnerregulationinthecrayfish–branchiobdellidsymbiosis.Oecologia174:501–510MaciaszekR,JabłońskaA,PratiS,SwiderekW(2020)Firstreportoffreshwateratyidshrimp,Caridinaformosae(Decapoda:Caridea)asahostofectosymbioticbranchiobdellidan,Holtodrilustruncatus(Annelida,Citellata).Knowledge&ManagementofAquaticEcosystems421:33–40NiwaN,ArchdaleMV,MatsuokaT,KawamotoA,NishiyamaH(2014)MicrohabitatdistributionandbehaviourofBranchiobdellidanHoltodrilustruncatusfoundonthefreshwatershrimpNeocaridinaspp.fromtheSugoRiver,Japan.CentralEuropeanJournalofBiology9:80–185TanakaK,WadaK,HamasakiK(2016)DistributionofHoltodrilustruncatus,aBranchiobdellidanEctosymbioticonAtyidShrimpsintheKiiPeninsula,WesternJapan,withReferencetoSalinityToleranceandHostPreference.ZoologicalScience,33:154–161大高明史，陳榮宗（2010）台灣內水域新紀錄一種蛭蚓類及四種貧毛類。

台灣生物多樣性研究12:97–110大高明史，格爾德，大和茂之，陳榮宗，西野麻知子（2015）台灣匙指蝦類體表兩種外共生蛭蚓目及切頭類之共棲。

台灣生物多樣性研究17:253–262數感實驗室即將開設「數感宇宙探索課程」，填寫調查問卷就能優先收到早鳥優惠！填寫調查問卷，即可收到早鳥優惠！相關標籤：寄生蟲平頭霍氏蛭蚓徧利共生淡水蝦科學生科普閱讀力大賽蛭蚓蛭類蝦蛭附生熱門標籤：大麻NASA女科學家量子力學CT值所有討論 3登入與大家一起討論#1鄭國威Portnoy2020/12/29回覆看到「蛭蚓的胃內含物分析也發現，蛭蚓幼體的消化道中的確有宿主的鰓組織，但蛭蚓成體卻沒有」，很好奇那麼微小的動物，科學家是怎麼把胃內含物拿來分析的？#2勇者鬥惡龍WALK2020/12/30回覆https://www.sportsv.net/articles/70706#3YTLai2021/03/07回覆#1基本上就是在解剖顯微鏡下以精巧的工具加上技術把消化道打開拿出內含物去分析而已，沒有別的辦法YTLai46篇文章・ 459位粉絲＋追蹤也許永遠無法自稱學者，但總是一直努力學著RELATED相關文章就是想知道十萬個植物的為什麼！解開植物生長之謎的駭客兼翻譯——蔡宜芳專訪大黃魚和海鯰，古代台南人愛吃什麼魚？2022第十五屆台灣傑出女科學家獎得主揭曉CO2不是廢物！以嶄新材料推進人造光合作用——林麗瓊專訪TRENDING熱門討論即時熱門鹹味小知識：蜜蜂比較喜歡鹹鹹的花蜜？217小時前談「性」先修班217小時前成為溫美玉117小時前數學，這樣看才精采117小時前千萬別說《千萬別抬頭》有幫科學說了什麼——《科學月刊》112022/04/10吃早餐，會更瘦——淺談早餐的功能22022/04/16「科學家也需要Art！」持續破解果蠅大腦神經迴路的李奇鴻22022/04/13強大卻脆弱的白玫瑰「蘇媽媽」？——由《華燈初上》看高敏感人格22022/04/07