拜读科月七月号本栏目赖昭正教授大作〈电动汽车值得发展吗?〉,笔者也想谈谈这个问题,就教于赖教授及广大读者。

赖教授以化学的关点,认为电动汽车在能源的利用上并无多大益处。电动汽车是使用纯电池能源来推动汽车,电池的能源那里来呢?当然必须充电,就像我们平常在替手机或平板电脑充电一样。那么,这个电又是从那里来的呢?答案很简单,它是由发电厂产生的,不论火力或核能发电,都必须使用内燃机或外燃机,它的能量转换效率只有大约20%左右,而且都会产生污染,我们再用这种污染郊区产生的电来对电动汽车充电,那不就只是将空气污染由市区转换到郊外而已吗?以化学的观点这是对的,是很棒的见解,但是这个观点忽略了科技产业与工程电力系统的复杂性。

目前我们电力系统的负载(电力消耗)在白天和晚上是不同的,以民国100年为例,白天的尖峰用电负载大约33000 MW(百万瓦),但是晚上离峰用电负载大约24000 MW,换句话说,大部分的电力都是在白天大家上班或工厂上工时消耗掉的,而晚上大家都在睡觉,城市一片漆黑,用电量只有白天的70%而已。问题是,目前我们的发电系统,不论是火力或核能发电的输出电力大约是固定的,因为发电厂没办法在晚上将蒸气机或核子反应炉关闭。在工厂里,要关闭蒸气机或反应炉可是一件大事,一旦关闭再开启,有一段时间输出的能量无法利用,前后可能要数小时甚至数天的时间才能恢复正常运作,中间的能源与金钱损失是很巨大的,这就是为什么日本311大地震明明地震已经很严重,东京电力公司却没有立刻关闭核子反应炉检修,才会被30分钟后来的海啸造成核子灾难。

前面说明的意思很简单,目前我们电力系统在晚上有30%的电量是被“浪费掉”的,以目前的技术,仍然无法有效的将这30%的能量回收,与其浪费掉,为什么不拿来替电动汽车充电呢?白天我们开车出门,晚上回家恰好用这30%浪费掉的能量来充电呀!所以电动汽车的使用,并不会造成发电厂必须产生更多的电,相反的,电动汽车可以回收晚上这30%浪费掉的电,还可以减少汽油燃烧与空气污染,可是一举两得的呢!

问题是,目前电池技术还不成熟,充饱一次电池可以行驶的距离不够远,而且电池的能量密度太低,体积大又笨重,造成汽车行驶时浪费了许多能源在载这个电池前进,此外,目前的电力系统(变电箱)无法负荷每户人家晚上在停车场充电时所需要的大电流,再加上电池充电时间太长,不符合我们在加油站可以快速加油的生活习惯,针对这个问题,虽然有厂商提出以“更换电池”取代“充电”,但是要在加油站更换400公斤的电池可不是一件容易的事呢!因此电动汽车产业目前仍然有许多困难有待克服,依照目前的技术,只有油电混合车能够减少汽油消耗与空气污染,又可以快速加油不必改变大家的生活习惯,因此油电混合车在未来的成长是可以预期的。

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