實現可持續發展
電動車能否突破續航極限?
電動車市場正在快速成長,但消費者的需求正集中在能夠單次充電行駛更遠距離的車款上。提升車輛效率是否能加速電動車的普及?
電動車(EV)已成為日常生活中的熟悉景象,2024年1全球銷量達到1,700萬輛,占全球汽車銷售的逾20%。隨著駕駛者對電動車的興趣日益增加,討論焦點集中在減少排放與改善電池原料的來源2。然而,有一個關鍵議題至今仍未受到足夠重視 - 能源效率。
汽車製造商之所以更加重視能源效率,主要有兩個原因:一是燃油效率法規的推動,二是駕駛者希望在充電前能行駛更長距離。這兩個因素相互關聯,因為提升效率能延長單次充電的續航里程。
推動力:滾動阻力與空氣阻力
要優化能源效率,需檢視製造商正在努力改善的兩個領域:滾動阻力與空氣阻力。
滾動阻力主要受車輛重量與輪胎與路面間的摩擦影響。輪胎製造商已研發出「低滾動阻力輪胎」,可降低多達9%的燃料消耗3。然而,由於電池的重量,電動車通常比傳統內燃機(ICE)車輛更重。
空氣阻力是指車輛行駛時所遇到的空氣阻力,取決於速度、車頭面積以及稱為「阻力係數」的計算值。汽車製造商透過流線型設計(如車門把手與後視鏡)來降低阻力係數。電動車在這方面具有優勢,因為它們不需要像傳統內燃機車那樣的大型散熱空間,因此可採用較小的車頭格柵,減少車頭面積。
電動車在能源轉換效率方面也領先:可將約77%的電能轉換為動能,而內燃機車僅能將12%至30%的燃料能量轉換為機械動力4。
能源回收與未來展望
造成這一差異的原因之一是電動車能減少熱能損耗,並具備「動能回收煞車」功能- 即在煞車時回收能量並用於電池充電。
儘管電動車仍需足夠的輪胎摩擦力以確保煞車效能,以及空氣下壓力以維持過彎穩定性,但在這兩方面仍有進一步提升能源效率的空間。未來,為了提升電動車的吸引力,預期會聚焦於減輕車輛重量以延長續航里程,以及加快充電技術的進展。
1 https://www.iea.org/energy-system/transport/electric-vehicles
2https://www.allianzgi.com/en/insights/sustainability-blog/driving-the-next-phase-of-electric-vehicles
3https://energy.ec.europa.eu/system/files/2015-02/FIN%2520User%2520guide%2520-%2520tyres_0.pdf
4https://www.fueleconomy.gov/feg/evtech.shtml