● 毛驤文、林建甫／台灣經濟研究院助理研究員、中信金融管理學院講座教授暨台大經濟系名譽教授
拜登政府10日（周四）宣布推動零排放車普及政策的最新規畫，未來五年擬斥資將近50億美元鼓勵興建數千座電動車充電站，以逐漸達到2030年以前美國新車銷售必須有50%為電動車或油電混合車，50萬座新電動車充電站的目標。
電動車減碳「一石兩鳥」
歐盟執委會去（2021）年7月14日就公布以政策鼓勵電動車發展以達成減低碳排放的目標，提議要求2030年新車平均碳排量必須比2021年減少55%，並在 2035年達到零碳排。同時也提案在歐盟境內廣設充電站，預計達到2035年，350萬座及2050年1,630萬座公共充電站的兩階段目標。美國現在終於不落人後的提出計畫。
減低二氧化碳排放已經為全球重要議題，隨著減碳議題而來有兩種重要的措施，其一是減少每個產品所有活動的碳足跡（Carbon Footprint），亦即生產或使用過程中的碳排放，其二為從能源發電及使用本身降低碳排放，例如運用再生能源（Renewable energy）科技等替代燃油及燃氣發電等。而現今電動車的發展就剛好是這兩個措施的交集，不僅在使用過程中以電力替代燃油為動能減少碳排放，且電動車使用的能源若也是再生能源，則更進一步減少二氧化碳排放的機會。
▲電動車能夠有效減碳排，對環境友善也符合西方國家政策方向。（示意圖／達志影像）
電池是電動車最重要關鍵
對於電動車而言，電池組可說是一台車最重要的關鍵部分。因為電動車的市場況持續成長，且技術持續進步，自2010年以來，電動車電池的成本已經下降了超過80%，並且持續在進步中。
市場研究機構SNE Research 2月7日除了發布2021年電池相關的總結報告。全球各國新登記的電動汽車電池總量為296.8GWh，按年增長102.18%；另外令人矚目的是全球動力電池裝機量排行榜，大陸寧德時代去年裝機量達到96.7GWh，市佔率約32.6%，連續五年位列冠軍。十大企業大多來自中韓其中共有6家中企、3家韓企、1家日企。
另外摩根史坦利全球電池團隊的研究報告，預計全球動力電池整體潛在市場有望從2020年的210億美元，成長到2030年約2400億美元，年複合成長率高達28%。未來十年隨電動車滲透率可望由2020年約3%，迅速提升至2030年約44%。電動車將更進一步帶動電池產業的發展。
電池技術進化 更輕汙染更小
早期的電動車幾乎都是使用鉛酸電池，因為鉛酸電池便宜且技術成熟，行之有年。鉛酸電池可以分為兩種：負責車輛引擎發動點火的蓄電池及深循環電池。蓄電池在設計時會只用其一部份的電力，提供較大的放電電流，以啟動引擎，而深循環電池是持續性的提供電池，使電動載具，例如叉車或是高爾夫球車來運行。但深循環電池的效率（70–75%）及儲存電量會在溫度較低時下降，尤其加熱線圈最多會將效率及電池里程數降低四成。
近來的電動車使用鋰離子電池技術。鋰離子電池（以及結構類似的鋰聚合物電池）一開始是用在筆記型電腦以及消費者電子產生品。由於這類電池的高能量密度以及壽命較長，後來成為電動車電池的主流。剛開始鋰離子電池的缺點包括對溫度很敏感、低溫的性能不佳、以及性能會隨著使用時間而退化，但現今已改善很多。
▲原本運用手機的鋰電池，逐漸成為電動車的電池主流。（圖／取自免費圖庫pexels）
當今的鋰離子電池技術在工作電壓、能量密度、迴圈壽命、耐高溫等方面都具有顯著優勢。例如磷酸鐵鋰離子電池高温性能好，熱峰值可達350℃-500℃，工作溫度範圍寬廣-20C--75C。使用壽命長，迴圈壽命達到2000次以上，標準充電5小時率使用，可達到2000次。容量大，同等體積下比碳酸電池的蓄電量要高出2～3倍，且重量是鉛酸電池的1／3，重量更輕。即使在劇烈的碰撞中也不會出現爆炸；不含任何重金屬與稀有金屬，無毒，無論在生產及使用中均無污染。
充電站與續航力的考驗
鋰離子電池不論出於什麼狀態，可隨充隨用，無需先放完全再充電，且可快速充電。這是很好的優點。可是開電動車、或騎電動機車出遊，最怕的就是找不到地方充電，一旦電池快耗盡，就會產生所謂「里程焦慮」。另外，當今全球通行的各款電動車充電標準規格，主要是由國際標準組織、國家以及車廠的採用而成的。
不同車款的充電接頭可能有所不同，因此若需要使用與車輛接口不同規格的充電器時，就需要搭配對應相應的轉接器。幸好現在各電動車廠牌的充電裝置已經開始整合，另外也有充電管理系統來整合充電樁，提供不同需要的服務。對車主而言則使用好的APP，能輕鬆找到最近的充電站，這些都是開電動車目前必須做的功課。
▲電動車的充電地點難尋，可能造成駕駛「里程焦慮」。因此續航力和提供充電地點資訊成為廠商重要課題。（示意圖／達志影像）
當然，能夠提供更大的續航力，更可解決「里程焦慮」的問題。例如外媒《Autoexpress》剛出版2月份針對市面上的電動車，統計測試標準下的續航力表現，列出目前擁有最長續航里程的10款車，都已經超過500公里，其中第一名的Mercedes EQS，續航里程為約780.5公里，其配備107.8kWh鋰離子電池組，搭配直流快速充電器，可以在31分鐘內從10%電量充至80%。
電動車兼顧「永續發展」與「高科技」
一台電動車代表的不僅僅是輛具有減碳環保價值的交通工具，往往也同時是兼具智慧化、自動駕駛及物聯網等科技屬性的複合產物，電動車要能進步，相關電池和充電設備的發展依然是未來科技發展的重要議題。
研發電動車的電池不僅能替電動車市場帶來好處，也可以帶動電池這個產業的技術進步，讓更多相關產品如手機、電腦等設備用電效率更高更環保。投入電動車設備研究的廠商並不局限於相關領域的企業，如前身為英國石油公司的BP公眾公司（BP plc）亦在近年持續投入電池和電動車設備相關研究。這些投入技術和資金的企業，都希望能讓電池具有更強的續航力、更長的使用壽命和更高的安全性。
透過電池技術進步，亦有可能提高各領域的用電效率，進而減少浪費。能一面減少使用燃油燃氣的設備減少碳足跡，一面能在維持相同功能的情形下減少使用或消耗的能源，以達成永續發展的目標。
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