電動汽車原理與實務

1. 電動車的歷史與展望
 
一般大眾只要想到汽車，通常腦海中所浮現的是上下振動的引擎，並穿插著排氣管洩出的廢氣，最後則是車輛奔馳於道路上所引發的轟轟巨響。若要探討起為什麼大多數人會有這個印象，其實多半與人類歷史對於能源載體轉換的技術極限有關。傳統車輛的運作，來自於化石燃料藉由點火燃燒產生的化學能，這部分能量通常被進一步轉換為機構的動能，從而誘導出車輛的速度。然而，這將必產生兩點不可避免的副作用：
 
第一、能量轉換效率不佳，大量佚失。受限於現實，任何一種能量形式的轉換效率都有其極限，若以相同原理的火力發電廠來說，化石燃料的燃燒就意味著能量在空氣中的溢散，而根據臺灣電力公司自己的評估，縱使是最新的火力發電機組，其中也有高達約七成的能量轉換成人類無法利用的熱能，從而消逝在空氣中。這還不打緊，能量轉換成機械能之後，機構與機構間的磨擦力即使經過潤滑，也同樣會變成熱能溢散。上述的情況便成為了傳統汽車引擎下發展的一大難處。
 
第二、廢氣排放嚴重。化石燃料中內含大量的碳氫氧、氮化合物，甚至是具有毒性的硫化物都含納其中，這意味著汽車每一次引擎的燃燒啟動都對環境是一種傷害。在歐洲針對汽車廢氣也有嚴格規範，從1992年開始，歐盟便實行了歐洲一號汽車廢氣標準，並且標準每四年更新一次。儘管這個規格相對於美國和日本的汽車廢氣排放標準來說，其測試要求已經比較寬泛，但歐洲標準已是開發中國家沿用的汽車廢氣排放體系，由此也能顯見一般傳統汽車造成的環境問題。
 
綜上兩點，傳統汽車儘管給我們帶來了方便，但不效率與傷害也隨著使用者的遽量增加，而給我們造成了強烈的問題，大家開始思考著，更新更環保也更有效率的作法，於是乎，電動車的概念由此興起。以下，本文將介紹電動車的過去、現在及未來，並說明其發展脈絡之流變。