淺談鋰電池電動巴士與氫能電動巴士

圖文|114級 林思辰

鋰電池電動巴士

簡介與特色

鋰電池電動巴士一般僅以電動巴士簡稱,使用的能源為電能,運行時不會排放廢氣及熱氣,可以大幅改善空氣品質以及噪音汙染等問題。

在搭乘體驗上,相較於傳統柴油大客車引擎運轉時的頓挫感,電動大客車的馬達及震動幅度皆降低許多,進、離站的瞬間穩定性較高,明顯提升乘坐的舒適度。

在充電方面,若有足夠的場站設置充電樁,可以利用用電離峰時段進行慢充充電,搭配智慧充電排程系統及充電狀態監控等,在無人力的情況下為場內的大客車依序充電。若有隨時充電的需求,則可以使用快充充電站,在15分鐘之內將電量從20%提升至80%。

國內概況

為了因應2050淨零碳排政策,國內以運具電動化為目標,積極推動整車開發與電巴各項系統的國產化,協助產業進行轉型。推行電動巴士迄今,國內電動巴士的數量已從2012年的29輛提升至1806輛,在大客車所有能源別中的占比約為7%。

▲圖一 國內電能大客車數量 (資料來源: 交通部統計查詢網)

現行問題

投資成本高

電動巴士一台要價1千萬元,即使有政府依車種的300萬或180萬補助,卻需要依照實際營運里程進行核算,且有每年補助上限限制,並分12年領取,若有汰換等需求對業者的財政是一大負擔。

充電站設置不易

原本一台大客車只需要20坪的停車空間,若改為電動巴士加充電樁則需要30坪,除了充電樁的設置成本以外,在人口密集的台灣,如何取得足夠的土地資源是需要面臨的首要考驗。加上區域電力配置不均造成有些場站只有晚上能進行供電,白天若有電動巴士產生充電需求,到站卻無法處理。

電池損耗

電池的成本平均為350萬,一次的更換就會大幅提升營運成本。有調查顯示,僅使用三年的電池產生衰退等情形,在續航力大幅降低的情況下,嚴重影響路線的規畫、車輛調度以及用電成本等問題。

氫能電動巴士

簡介與特色

與電能相同,推廣「氫能」這項新能源也是2050淨零碳排政策的目標之一。氫氣與空氣中的氧氣經過化學反應後,會產生電力及水,沒有碳排放,能源轉換效率較石化燃料高,是極為乾淨的能源。

與鋰電池電動巴士不同,氫能巴士搭載的主要配件為氫瓶、燃料電池以及驅動馬達,只需要10-15分鐘的充氫時間,就可以跑超過400公里,具備補充能源快、重量輕、續航力強等優點。

國內概況

由彩碤新能源、研華等台灣廠商聯手打造的全台首輛氫能巴士在今年五月中亮相,自製率將近6成,儘管距離全面上路運行還有許多挑戰,這仍是台灣氫能載具發展的重要里程碑。

隨著氫能發展的熱潮開始,相關基礎建設也吸引許多廠商投入,例如工業氣體製造商聯華林德在台南樹谷建設台灣首座加氫站、積極尋求轉型的中油也打算在高雄建置。除此之外,碳纖維複合材料第一大廠明安國際也開始積極投入碳纖維氫瓶的設計。

為了因應發展趨勢,經濟部已於今年11月1日公告《加氫站銷售氫燃料經營管理許可辦法》,為加氫站的設置提供法源依據,針對用地、設備、安全距離、洩漏警報與登記提出完整規範,避免因高度易燃性產生爆炸等公安問題。

現行問題

加氫站的設置

若希望氫能車輛能全面發展,加氫站的設置數量必須要達到一定的規模。因此,中油預計在近年陸續於北中南建設加氫站,在未來氫能車更加普及後,再依照需求增添建置數量。然而,加氫站選址面臨的最大挑戰來自民眾反對,因為多數人對氫能仍不熟悉,容易抱持反對意見。

氫氣瓶的製造

全球對氫能的需求急速攀升,造成碳纖維氫氣瓶的需求日益增長,供應速度卻難以應付,連彩碤向英國預訂的四支氫瓶也需等候長達10個月才能交貨。同時,國內氫氣瓶尚未實現大規模量產,使得供應短缺成為現實,這凸顯了氫能產業所面臨的供應鏈挑戰。 

政策與法令

即使國內民間已有多家廠商開始氫能車輛與相關建設的研發,政府卻沒有訂定明確的氫能發展計畫,使得發展速度較為緩慢,與其他國家相比稍嫌不足。若政府能積極參與並加速制定各項規範,將能推動產業快速發展,迎頭趕上全球氫能潮流。

結語

總結來說,鋰電池電動巴士的續航力有限,適合以市區公車為主;氫能巴士加氫速度快且續航力較佳,適合長途客運或城際運輸,即使發展皆尚未完全,兩者仍有許多潛在的環保與經濟價值。

在永續經營意識逐漸興起的時代,運具電動化及無碳化為重要指標之一,鋰電池電動巴士的快速發展與氫能電動巴士的興起皆帶來許多正面影響,若能在民間及政府共同的努力之下,發揮兩者各別的優勢,相輔相成,將能為淨零碳排的計畫帶來明顯的效益。

參考資料

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