BEV/FCV电子驱动技术发展趋势

EV车尚需建构完善的充电设计方案，尤其是充电站的接头兼容性，除需考虑安全设计方案，也必须因应各种EV车型需求开发设计。Toyota

面对油价日益高涨、可用石化燃料成本持续提高的现况，发展混合动力或是新型态环保动力驱动车辆，已经成为汽车产业与各大车厂积极投入的技术项目，如EV全电池动力驱动车辆，或是不同形式的Hybrid混和动力技术的油电混合动力车种，尤其在全电力驱动EV车型发展上已有大幅进展...

目前在石化燃料成本持续提高的环境下，一般民众用车成本正持续增加，全球汽车产业已积极发展可取代、或是部分取代石化燃料的车辆驱动方案，例如，利用油电混合的Hybrid混合动力技术开发的油电混合动力车种，或是藉由全电池蓄电驱动的全电力EV(Electronic Vehicle)车款，都是目前最前端、主流的造车趋势。

环保意识抬头 EV电子动力驱动车型发展增温

以电池动力车EV的发展现况来看，EV车型的动力来源主要来自电池放电，最大的难题在于如何在安全条件下蓄积大量能源，同时单次蓄积能源可以因应通勤的巡航范围。发展EV车型由于全不仰赖石化燃料，因此具备环保设计目标的最高效益，因为EV车辆本身即采行洁净动力，或是经由转换取得之电能驱动车辆。

EV现有开发趋势有BEV(Battery Electric Vehicle)与FCV(Fuel-cell Electric Vehicle)。BEV是利用镍氢或是锂电池作为蓄电设计，利用车辆本身的电池模块大量蓄积电能驱动车辆，主要的技术瓶颈在于如何有效管理电池模块、充电站的设计，与如何发挥电能驱动的最佳化动能转换。而BEV也因为设计方案较偏向成熟的物理电能？动能转换处理，在现有科技方面很容易找到相关的成熟解决方案，也是目前最热门且成熟的BEV发展趋势。

FCV相关技术趋成熟 但效率、成本、体积仍待改善

除了以电池为核心的BEV外，FCV(Fuel-cell Electric Vehicle)则是利用更前卫的Fuel-cell燃料电池技术来产生电能，与BEV不同的是，Fuel-cell燃料电池技术可利用物理电能转换的形式来产生电能，因此FCV可以利用自然环境的资源产生电能，而不需如BEV需装载大量电池蓄能。

因此FCV只要Fuel-cell能量转换效能可以进一步提升，即可有相当大的机会让FCV达到更轻盈的总体车重、却能达到等同BEV的续航能力与动力输出能力，加上可以透过添加Fuel-cell燃料电池发电机转的形式源源不绝产生电能，也让FCV在添加新能源的型态与使用经验上更接近原有采行石化燃料的传统汽车形式。

但Fuel-cell燃料电池技术毕竟相对于BEV更前卫，相关技术方案仍有待持续发展更成熟的应用技术，短期内Fuel-cell燃料电池技术用于车辆驱动设计，虽然其运转产生的剩余排放仅有「水」，等于是全程无污染物产生的车辆驱动技术，但也因为Fuel-cell燃料电池技术较新、发电机组的体积微缩、发电能量提升与相关技术的整合仍有待持续开发与改善，目前EV车仍以相对周边技术较成熟的BEV为开发主流。

BEV车型发展条件成熟 取代石化燃料车种指日可待

早期BEV碍于电池技术、电池成本、马达效能与最大行驶距离等，在面对市场需求与商品化目标仍有差距，但现在在石化燃料成本持续加剧、用车成本飙升状况下，消费者更为期待全程免用石化燃料的BEV车种推出，这也增加了相关厂商投入发展的意愿。

目前BEV关键的电池技术，多数车厂倾向采行锂电池为主流设计，因为锂电池若采行锂聚合物材质设计方案，电池模块可以任意塑型设计，相较管状电池芯的设计方案，可以在有限空间创造更多电池搭载数量，而锂电池的储蓄能量与输出功率，也相较镍氢电池方案更为实用。

原有锂电池的材料，在物理特性较为活跃下，可能因为设计不良而产生电池发热、发火问题；但新的聚合物电池技术，已可以让锂电池稳定性提升。此外，利用新制程与结构设计，搭配电池封装技术的安全性提升方案，同时整合电池平衡管理系统整合方案，管控电池模块的整体运作现况，也能在维持高蓄电能力与输出效能的同时，为电池模块的安全性同时考量设计的系统安全管理需求，满足EV车的开发条件。

BEV全电能驱动车型 性能与石化燃料车型不相上下

EV车发展除蓄能与发电设计方案外，另外需考量马达系统、传动系统、动力控制系统、车辆控制单元等设计方案，目前马达系统因应一般中端房车需求，已可具备30~50KW额定功率表现，因应行驶所需的提速、加速需求，最大输出功率表现可以达到80~100KW或以上，额定转速可以因应5,000~15,000RPM规格要求，驱动马达另可辅助采取气冷或新颖的散热处理机制。除驱动马达本身关键元件外，驱动系统另需整合差速器、变频驱动器，相关设计方案必须达到体积微缩(降低车辆尺寸与总车重)、同时需达到具高输出效能。

目前BEV车种在多数车厂的设计方案下，多数已能达到相当近似采石化燃料之汽车的效能，例如：BEV车辆可在相同车重的条件下，达到0~60km/h加速仅需5~7秒完成、行驶极速可达130km/h、单次充电续航力可达到100公里范围上下表现，已略具取代传统石化燃料车型的基础。若能在电池替换、充电站设施等周边辅助方案更齐全条件下，BEV车种因应一般通勤与造成都会污染最大的城市用车需求，在单位车价持续压缩与搭配政府政策辅助政策双管齐下，应可逐步汰换大量高耗能的石化燃料车种。

同时发展BEV也不光单纯在蓄能(电池)、驱动(马达)技术双方面的关键技术整合，为了驱动BEV更快在市场抢得先机，因应其全电能的洁净能源与高科技整合优势，BEV车款设计也必须迎合此设计方向，提出超越现有石化燃料汽车的设计方案，提高购车者或转换用车型态车主的购买意愿。

例如，BEV电动车可以嚐试将现有先进的电子式驻车系统Electric Parking Brake System(EPB)、电动辅助转向系统Electric Parking Brake System(EPS)、车用网络系统Controller Area Network(CAN)等利用电子技术加以整合，提供全电子控制的前卫电控车辆设计方案，另再针对车用娱乐、行车辅助等各项实用电控配备进阶整合，为BEV设计方案加值、加分。