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【專欄】電動車是「缺電」的台灣該走的路?─誰謀殺了電動汽車

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電動車事實上100 多年前在美國就已經推出,經過了一段興衰史,如今又越來越受歡迎,原因是與它們最初流行的許多原因相同。無論是混合動力、插電式混合動力,還是全電池電動,隨著價格的下降,和消費者尋求省錢的方法,對電動汽車的需求將繼續攀升。

根據 Navigant Research 的一份報告,目前電動汽車銷量佔新車銷量的 3% 以上,到 2023 年全球銷量可能增長到近 7%。隨著人們對電動車的興趣,很多人正在研究這項技術的發展現狀和發展方向。

讓我們看看過去,探索未來,看看電動車是否是一條說是「缺電」的台灣該走的一條路?

電動汽車的誕生

很難將電動汽車的發明確定為某人或某國,然歷史告訴我們,1800年代一系列的科技突破:從俗稱的「馬達」到「電池」的發明,造就了第一輛電動車的上路。

第一輛成功的電動汽車,在1890年左右的美國首次亮相,歸功於愛荷華州的化學家威廉·莫里森 (William Morrison)。 他當時的六人座電動車最高時速可達 14 英里/22公里,是一輛電動貨車,它很快的激發了美國人對電動汽車的興趣。

此期間,電動車製造商開始在美國各地湧現,紐約市甚至擁有超過 60 輛電動 TAXI 出現。到了1900 年,電動車處於鼎盛時期,佔道路上所有車輛的三分之一強。在接下來的10年裡,電動車繼續表現出了強勁的銷售業績。別忘了小飛機(及小引擎)在3年後才被萊特兄弟和他們的朋友在俄亥俄州發明出來。

電動汽車的早期興衰

了解 1900 年前後電動車的普及情況,得先了解私家車的發展,了解當時人們有否其它的選擇很重要。

然衆所皆知直到20 世紀之交,「馬車」或「牛車」仍然是主要的交通工具。但在美國,隨著美國人變得更加富裕,他們開始使用當時新發明的車輛,包括電動車、蒸汽車、和小型汽油引擎車,做為外出的交通工具。

直到20 世紀之交,「馬車」或「牛車」仍然是主要的交通工具,圖/維基

汽油車雖然看起來很有前途,但它們的缺點很多:主要是需要大量加工製造的零組件很多,引擎減速排換檔也不是一件容易的事;加上當時引擎的啓動,需要用手搖曲桿啟動,很多人無法或難以操作,而且汽油車跑起來非常吵,排出來的廢氣,令人聞到也令人十分不愉快。

而電動車沒有與蒸汽車或汽油車相關的任何問題。電動車跑起來非常安靜、容易駕駛,並且不像當時的汽油車那樣,散發出非常難聞的油煙氣味和污染物。因此電動車很快就受到「城市居民」的歡迎,尤其是女性。

電動車尤其非常適合在城市中的短途旅行,因城市外的「石頭路」通常很糟糕,而且在當時幾乎也沒有任何其它類型的車輛可以行駛得比電動車更遠。

隨著越來越多的美國人在 1910 年代,就能有電和電池可用,給電動汽車充電變得更加容易,從而增加了電動車在各行各業中的知名度。

當時歐美就有許多創新者注意到電動汽車的高需求,積極探索改進技術的方法。例如,保時捷跑車公司的創始人費迪南德保時捷 (Ferdinand Porsche) 於 1898 年就開發了一款名為 P1 的電動汽車。在此期間,他創造了世界上第一輛「油電混合」動力的電動車。他認為電動車是一項卓越的技術,並致力於創新製造更好的電動車電池。文獻報導,即使是讚助愛迪生最有名的亨利福特,也在 1914 年與愛迪生合作,探索低成本電動汽車的選擇。

但事實上對電動汽車造成打擊最大的也是亨利福特生產的 T 型汽油車:福特於 1908 年推出的T 型車,以大衆負擔得起的價格,使汽油動力車獲得廣泛的使用。

短短四年,到1912 年汽油車的價格降到650 美元,而電動車的售價幾達三倍為 1,750 美元。

1912年,Charles Kettering 發明了汽油引擎的「電啟動器」,免除了當時需手搖曲柄啟動引擎的需求,更是推動了更多的汽油動力車的銷量。

其它的發展及城鄉間道路的興建,也導致了「電動車」的衰落。到 1920 年代,基本上美國到處都有了更好的城鄉道路系統,人人都想開車子出去玩玩。

然後隨著德州原油的發現,美國農村地區的天然氣變得便宜,而且到處有賣容易獲得,於是加油站開始在全國各地湧現。最後,到了1935 年,不到15年,電動車幾乎消失了。

在接下來的30年左右,電動車進入了一個黑暗時代,技術幾乎沒有進步。廉價、豐富的汽油和內燃機的持續改進,阻礙了人們對替代燃料汽車的需求。

直到1960 /70 年代,飆升的石油價格和汽油供應練的短缺,引起了美國人對”降低”「國外石油」的依賴,”尋找”「國內燃料」來源的積極興趣。

接著美國國會於1976 年通過了「Hybrid EV」 的「油電混合」動力汽車的研究、開發、和示範法案,授權能源部支持美國人研製「Hybrid EV」 油電混合動力車。

然後引起了許多汽車製造商,開始探索替代燃料車輛的選擇,包括「電動車」。 1973 年通用汽車公司在美國環保署贊助下,開發了一款城市電動原型車,並在第一屆「低污染」電力系統開發研討會上展出,聯邦政府於1975年率先採購做為美國郵政服務用車。就連美國國家航空航天局 ,也於1970年代將第一輛載人「月球電動車」,送上了月亮。

然而,與汽油車相比,70 年代開發生產的電動車仍存在一些性能有限的缺陷。例如此期間生產的電動車最高時速只有45 英里(約72公里),續航里程也只有40 英里(約64公里)。

因此在1970 年代,一批控制阿拉伯石油禁運的那些美國利益的集團公司,投資建設了全美龐大的石油「輸油管」以後的20年間,人們對電動汽車的興趣基本又被逼消退。

20年後「環保」問題又改變了這一切,又開始推動了「電動車」!

1990 年美聯邦和各州政府的《清潔空氣法修正案》和 1992 年《能源政策法》的通過,加上加州空氣資源委員會頒布的新交通排放法規,重新激發了美國人對電動車的興趣。

在此期間,汽車製造商開始將他們的一些流行車款改裝成「電動車」,代表電動車的速度和性能,已經接近汽油車,續航里程可達 60 英里(約100公里)。

期間最著名的電動車之一就是「通用汽車」的”EV1”,人們很快愛上了這輛”EV1”電動車。

但通用的”EV1”其實不是從既有的汽油車改裝,而是全新設計的新一代電動車,續航里程可達120公里,7 秒即可達到80公里的時速。

通用汽車的 ”EV1” 迅速贏得了美國人狂熱的追捧,但由於種種非技術因素,2001 年通用竟然 “無緣無故” 被逼停產 ”EV1” ,而所有租賃及賣出去的 ”EV1” ,必須全部銷毀,加州的 ”EV1” 狂熱人式,為此舉辦一場 ”EV1” 的公祭。

電動車的復活

電動車復活直到 21 世紀初才發生。第一個轉折點是豐田於1997年在日本發布第一款叫“Prius”(普銳斯)的「Hybrid EV」 油電混合電動車。 “油電混合電動車 (HEV)。HEV由小引擎發電儲存於「小號電池」組,再供電給「大號電池」組的一款電動車。

日本豐田汽車於1997年所推出的混合動力乘用車款,圖/維基

普銳斯於2000 年在全球發布,一炮而紅,名流雲集,提升了這款車的知名度。為使普銳斯成為現實,豐田使用了鎳氫電池:一款得到美國能源部研究支持的技術,從那時起,不斷上漲的汽油價格,和人們對「碳污染」造成的「全球性氣候暖化」的日益關注,使普銳斯在過去十年中成為全球最暢銷的HEV電動車。

另一個幫助重塑電動車形象的是矽谷一家叫 “特斯拉 “ Tesla Motors” 的小型初創公司,宣布將生產充電可跑100英里/160公里的豪華電動跑車,據說特斯拉就是「”馬斯克”召來的通用汽車”EV1” 研發團隊的原班人馬」所創。

為此美國能源部給予特斯拉4.65 億美元的貸款,用於在加州建立製造工廠。

此後很短的時間裡,特斯拉的汽車贏得了廣泛讚譽,成為加州最大的汽車行業雇主。

隨後幾年,各國汽車製造商也開始在美國特斯拉推出電動汽車;然而全球的消費者,仍然面臨電動車的早期在美國的問題之一:隨時隨地要為汽車找「充電站」充電的問題。

為此通過《復甦法案》美國能源部投資超過 1.15 億美元協助在美國各地安裝充電器,使今天的公共電動汽車充電器總數達到8,000 多個不同地點,擁有20,000多個充電插座。

但消費者現在擁有比以往更多的選擇。如今,在美國有23 款充電式電動車型,和36款混動力車型可供選擇。隨著汽油價格持續上漲和電動車價格持續下降,電動車雖然越來越受歡迎,但美國卻逆向而行,美國現有234萬輛的「EV電池電動車」,但卻有330萬輛的 「HEV油電車」。

電動車的未來

趨勢顯示,EV電池電動車將不再是世界的選項,HEV也可能不會是。

特斯拉在經過了12年的風光時期,賺夠了錢,終於2022年宣布2024年停產batteries電池車,改用 Hydrogen氫燃料發電的電動車,並稱之為 amazing Model H!More range (行程更遠),fast refueling (加氫快速),drinking water on tap as you drive (開車就有自來飲用水)。 I was wrong about fool cells (我錯怪了可發電的”儍瓜”氫燃料) – they are amazing (他們太神奇了)!

因此很明顯未來的走向將是「氫燃料電動」也就是「零碳排放」的「氫燃料”發電機”」(不是俗稱氫燃料“電池”) ,不但可用於所有的「電動」自行車、汽車、巴士、卡車、甚至於飛機」及「家家戶戶」可用於每小時發一度電的發電機!

如此未來顯然是一個不必再依賴石油,甚至天然氣,走入造成氣候變遷,大氣暖化,全球沙漠化,到處火燒山似的酷熱,無法居住,歐美和中東的石油大亨已經意識到,再多的財富將再也無用,特斯拉不是已經奉命用氫燃料在研發太空旅遊火箭了嗎?各國自主用水生產的零碳氫燃料能源應用的時代已經來臨了!

國內企業計劃與歐美廠商合作「零碳排放」的「國民直升機」。

氫燃料引擎

國內知名公司目前正計劃與歐美合作引進到台灣生產,用於「零碳排放」的「國民車」,以及「零碳排放」的「國民直升機」,極具發展潛力,受到相當矚目。

 

本文僅代表作者立場,不代表本平台立場

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林正祥
林正祥
出生台灣南投埔里,國立台灣師範大學畢業(1970)、美國賓州匹茲堡大學(PITT)碩士(1976)、美國俄亥俄州立大學(OSU)博士(1984),並任教於賓州匹茲堡大學及俄亥俄州立大學等22年。曾任美國尼克森總統中美建交經貿顧問,美國洛克威爾國際公司國際顧問,美國鋼鐵公司國際顧問,俄亥俄州政府科技顧問,俄亥俄州哥倫布市政府科技顧問。1990年回台從事輕型直升機和飛機產業,現任祐祥直升飛機股份有限公司董事長。

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