電動車的優勢與未來
電動車相較於傳統燃油車在淨零永續中更有優勢。首先電動車馬達的能源轉換效率在85%以上,大幅高於引擎的30%轉換效率。其次電動車在行駛過程中零排放,能夠顯著減少城市的空氣污染。最後是隨著電網納入更多可再生能源,使得電動車能源更為環保。
電動車與燃油車的差異看似只是將動力從燃油轉換為電力,但整體的關鍵系統架構其實大為不同。台灣本身擁有完整的汽車零組件上中下游供應鏈,近年亦受惠於美國開放AM零件市場,帶動銷售持續成長。因此,盡早了解電動車發展趨勢所造成的零組件市場轉變,及早因應可能已悄然發生的產品變革,是台灣汽車產業所面臨的機會與挑戰。
電動車三電系統
電動車的核心技術圍繞於所謂的三電系統──電機、電控與電池。電機,主要是指馬達部分,其為電動車的動力系統關鍵零組件。電動車無須引擎、燃油、潤滑與進排氣系統等,取而代之的是「交流馬達」,其具有效率高、輸出功率大的特性,是電動車的主要動力來源。
電控,可想像為人類的大腦與遍布全身的神經網絡,負責控制、感知、協調整車運作。高度整合的電控系統包括:電池管理系統(BMS)、動力控制單元(PCU)、車輛控制單元(VCU)、充電管理系統及輔助系統等。透過這些次系統之間的協調運作,決定了電動車的動力特性、能源效率、穩定度及操控性能等等。
電動車中負責管理動力電池運作的稱之為「電池管理系統」(BMS),可分為硬體管理及軟體管理兩個層次,硬體主要由各種感測器所組成,監控電流、電壓、溫度、漏電以及熔斷裝置等;軟體則是透過嵌入式軟體,持續智慧監測與管理電池模組運作狀況,包括安全保護、充電平衡、環境控制及資料產生與傳輸等功能。