2018科創講堂

未來車展望

講者/鄭榮和(臺灣大學機械工程學系教授)

撰文/整理/科學人
2018/11/20

2018科創講堂

未來車展望

講者/鄭榮和(臺灣大學機械工程學系教授)

撰文/整理/科學人
2018/11/20


電影「星際效應」中,炫目的黑洞牢牢吸引我們的視線,但主角為什麼要去尋找另一個世界?就是因為地球受氣候變遷影響發生許多災難,人類才需要去太空中尋找適居星球。


氣候變遷與全球暖化息息相關,而全球暖化與能源枯竭更是21世紀人類面臨最嚴峻的危機。暖化其實對生命很重要,但是自19世紀工業革命以來,人類太依賴燃燒石油等化石燃料,大量排放二氧化碳導致暖化加劇,影響地球的動植物生存。


若想逆轉這股趨勢,改變我們的生活習慣實屬必要,因此現在提倡駕駛「電動車」,但曾率領學生前往澳洲參加太陽能車競賽的臺灣大學機械工程學系教授鄭榮和提出質疑:「電動車真的能拯救世界嗎?」


電動車環保嗎?


電動車其實發展的比汽車還早,1830年代直流發電機驅動的電動車和火車出現,隨著鉛酸電池、蓄電技術發展,直到20世紀初期,廣泛使用的都是電動車。


愛迪生曾預測:「未來將是電動車的天下。」畢竟當時由內燃機驅動的汽車又臭又吵且難以發動。但是在1920年代以後,美國德州石油開發以及內燃機效率大幅提高,汽車便取代了電動車成為主流。直到近年因為能源危機與環保意識高漲,希望交通工具節能減碳的支持者又開始推廣電動車。


現在電動車可大致分為四類,分別是只依賴電池的純電動車(BEV)、油電混合車(HEV)、燃料電池車(FCEV)以及可插電的油電混合車(PHEV)。但鄭榮和特別強調,電動車不見得完全沒有排放二氧化碳。


若從能源生產的源頭、精煉原油/發電,到加油/充電的整個過程比較下來,也就是俗稱的「well-to-wheel」,汽油車和電動車都會製造二氧化碳,其中最節省能源的是燃料電池車,電動車反而不一定比油電混合車的效率高,汽車則最低。不過根據鄭榮和計算,大多時候汽車都只載一個人,能源利用的效率其實不如機車。


電動車的世界來臨?


即使油電混合車或燃料電池車真的更省能、更環保,但這不是消費者真正在意的重點。根據2010年時的預測,接下來幾十年石油便逐漸用罄,再生能源理應崛起,但一件事大幅改變了這股趨勢,也就是美國結合水平鑽探與高水壓裂岩技術,造成開採頁岩油技術大突破,石油價格崩盤。


因此,現在市面上的電動車數量遠遠低於幾年前的預期。因為比起現在價格低廉的石油,電動車的蓄電池效能有限,整體價格又十分昂貴。車輛產業之所以邁向電動化,是來自政府法規的要求。


鄭榮和認為,若非全球暖化與化石能源枯竭在即,電動車其實很難與汽車競爭,但他相信油電混合車仍會持續發展,一方面可以降低對液態燃料的依賴,油電混合車使用的電池量也少、駕駛不需要煩惱充電難題、可逐步滿足法規需求,基礎建設花費的成本也低。


電動化和智慧化的潮流雖然擋不住,但是廠商在推廣技術的同時,言過其實或不切實際的期待都可能傷害科技的發展。開發出安全、值得信賴,消費者願意買單的交通工具,才是市售車的最大考驗。


《科學人》雜誌的延伸閱讀:

〈在台灣,電動車較優〉科學人2011年1月