快速充电技术方案 决定EV/BEV使用便利性
- 洪千惠
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在发展电动车的推广关键，即在于电动车EV/BEV在使用中必经的充电过程，因为EV/BEV在车体底盘、钣金、车架与电池模块，导致车重动辄超过1,000Kg，要驱动这麽重的车体势必也要搭配高蓄能的电池模块，而要将这些电池充饱电一点都不容易…
EV(electric vehicle)/BEV(Battery electric vehicle)车款在市场推广与发展上，即便已有大车厂相继投入研发，但关键的应用却没有因为石化燃料越来越少、环保要求越来越高而爆增，反而呈现停滞不前、市场扩展速度有限的状况！其实EV纯电动车最大的发展瓶颈，即在车主必须耗时为车辆充电，若充电站设置不够普及，车主自然会因担忧无后继电力支持而影响购车意愿。
广设充电站与快速充电技术支持 增加EV车市场接受度
本文不会花太多篇幅讨论充电站的设置问题，毕竟充电站设置必须有政策支持搭配车厂投入，问题复杂度较高。本文将讨论重心放在各车厂的快速充电技术，讨论快速充电技术方案对于EV/BEV的应用价值与目前发展现况。
为了改善EV/BEV车种在充电耗时过久影响使用便利性问题，全球车厂无不投入资源开发快速充电技术方案，目前已有几大车厂推出自家的快速充电方案，技术架构与效益略有不同。例如，目前发展EV最成熟也有量产车型、自营充电站建置的Tesla Motors，即针对旗下Tesla不同车款自主发展专属EV车型的Tesla Supercharger快速充电技术方案；不让Tesla Motors快速充电技术专美于前，在日系业者与欧美业者也分别推出CHAdeMO(Toyota、Nissan日系业者)快速充电技术与SAE Combo(欧美八大车厂协同开发)快速充电技术方案。
三大EV快速充电技术竞逐
观察目前市场上的Tesla Supercharger、CHAdeMO与SAE Combo EV快速充电技术方案，由于汽车产品属于地域性产品，即便不同技术出现差异，对于选用不同车厂集团的快速充电技术方案可能无法跨车厂使用，但实际上对于市场的影响不大，但为了掌握丰沛的汽车电子市场需求，三大技术仍不断在技术与使用量方面互相竞争，并希望抢到相关技术标准的技术主导权。
以Tesla Motors自主开发的Tesla Supercharger为例，因为Tesla Motors本身即为以纯电动车EV车种开发、销售与生态系维运为主的EV车厂，不似其他车厂的产品主力仍放在使用石化燃料的车种生产、销售，EV车反而只是试探市场与避免与市场发展趋势脱节的过渡产品。Tesla Supercharger快速充电技术方案目前仅支持Tesla Motors Model S系列与后期新款车种充电应用，技术方案本身的封闭性相当高，尚未有竞争车厂使用Tesla Supercharger快速充电技术。
Tesla Motors积极推广EV市场 Tesla Supercharger免费充电助推
Tesla Motors本身专营EV车种开发、销售，其推出的EV车数量已具一定程度规模经济，因此使用自家Tesla Supercharger快速充电技术并无使用效益不彰问题，同时更可解决EV车一直被诟病的充电速度慢、耗时久等相关充电问题。
Tesla Supercharger快速充电技术可接驳家庭、咖啡店、购物商场的市电进行转换，提供Tesla Supercharger快速充电技术所需的电力来源，而使用者可以在逛街或是短暂停留下利用Tesla Supercharger快速充电技术标准，以90kW功率直流电为Tesla Motors系列车种进行快速充电，一般仅需30分钟快速充电即可为EV车蓄存达到240km范围的巡航距离。
为了让Tesla Motors系列EV车种更容易被市场接受，Tesla Motors针对旗下EV车款提供Tesla Supercharger快速充电站的免费使用服务，Tesla Motors系列EV车主可以在车内电子地图找到邻近的Tesla Supercharger快速充电站点座标，只要驱车前往就能免费享用免费充电服务。而Tesla Supercharger快速充电站本身若是设置于卖场户外，为利用太阳能充电板搭配蓄能设备与Tesla Supercharger快速充电设备，而Tesla Supercharger快速充电站未用完的电力则会转售给电力公司，做为维持、补贴Tesla Supercharger快速充电站的运营成本。
Tesla Motors可以说是投入快速充电技术与令其对应的充电站服务能商业运转的EV车厂，在Tesla Motor的服务扩展计划中，已预计在2015年以前，在全美国主要道路设置100处Tesla Supercharger快速充电站。
日系车厂主推CHAdeMO快速充电方案
以日系车厂主导的CHAdeMO快速充电方案，可以说是目前三大快速充电技术方案中发展速度较快的一个技术方案。在2010年成立的CHAdeMO协会推动下，目前CHAdeMO协会会员多以日系车厂为主，技术方案已经在Nissan Leaf、Mitsubishi MIEV等EV车款导入CHAdeMO充电技术方案。
根据CHAdeMO Association官方网站指出，截至本文出刊前，目前全球采用CHAdeMO DC快速充电技术方案的充电站已有3,643座(其中日本有1,967座、欧洲有1,072座、美国设有592座，其他区域也有12座设施)，目前CHAdeMO快速充电方案导入进度以日本最积极，其次为欧洲与美国，虽然CHAdeMO快速充电技术方案所设置的充电站点数量，仍远不如加油站普及，但也加速针对EV蓄能应用的快速充电技术方案成熟度与设置速度，使未来EV纯电力车的使用更趋便利。
欧美车厂看准SAE Combo Connector规范效益
为了改善EV车种推广停滞问题，美国自动机工程协会(Society of Automotive Engineering；SAE)在2012年10月正式释出电动车快速充电系统的标准规格，进而底定了欧美车厂电动车的连接与技术标准，目前已有Daimler AG、Ford、GM、Audi、BMW、Porsche及Volkswagen等国际车厂加入，将在旗下EV车种使用SAE Combo Connector充电技术方案，电动车款也将遵循SAE的充电连接器界面设计规范。
以SAE Combo Connector规范来说，其实是解决了EV车一直以来充电界面各车厂各行其事的困境，对于充电界面、连接器不统一，其实会造成EV充电站的设置困扰，徒增充电站仍需准备不同车种连接器的问题，而使用共同的连接器标准，不仅可以让车厂或是加油站、卖场设置的充电站可以服务更多品牌车种，也能增加充电站的商业运转效能，一方面增加使用EV车车主的充电便利性，另一方面也能为EV充电站营运商创造更大商转产值。
SAE提出的SAE Combo Connector规范的电动车快速充电连接器、线路标准，对EV车市场来说相当重要，因为此为SAE和协会汽车制造商针对EV未来使用需求与市场技术方案规划的共同研议成果，SAE Combo Connector规范(又称SAE J1772)也能提供快？慢速充电通用的复合式充电连接接头。
建构快速充电站难度高 维持运作安全为设计前提
根据SAE的技术评估，SAE号称使用SAE Combo Connector规范的快速充电站，可以将原本需要耗时8小时完成电力蓄能的EV充电时间，大幅缩短到仅需20分钟就能完成相同电量的蓄能处理，虽然快速充电的目标是要将EV车的充电时间缩短到如同石化燃料车的油料装填动作般快速，但能将8小时充电耗时缩短至仅需要20分钟，也算是跨出划时代的改善进步。若要达到DC直流快速充电在10分钟内完成EV车蓄能，则必须充电站与对应充电连接器能达到500V高额电压供应以进行充电，这一方面考量连接器、充电站的安全设计，也对快速充电机制全程蓄能监控的安全性掌控，增加更多设计难度。
对于发展EV车来说，充电是EV车主必须每天遭遇的用车大事，目前主流EV快速充电规格，Tesla Motors的Tesla Supercharger技术方案显得较为封闭，目前也未能看到其他车厂使用；剩下的日系CHAdeMO与SAE提出的SAE Combo Connector规范，分成为欧美日车商各自拥护的快速充电技术方案；至于台湾EV发展，看起来发展EV车的车厂较青睐SAE提出的SAE Combo Connector规范。
随着EV车的充电连接器规范朝标准化与快速充电方案逐渐明朗，在政策或车厂的助推之下，积极广设充电站之后，或许能让更洁净、无污染排放的EV车种，也能快速在市场上推展。
