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新型液流電池突破想像,電動車續航里程有望長達 5,000 公里

電動車發展至今,縮短充電時間、延長電池壽命已成為各大科學家致力解決的課題,而現在美國普渡大學團隊已研發出突破性技術,據稱透過其專利液流電池技術,電動車續航里程可達 480 公里,未來更有機會延長至 5,000 公里以上。

液流電池是種蓄電池系統,多由兩個電解質槽組成,充放電時電解質會被幫補到中間的發電室,而發電室也會以薄膜隔開兩種溶液、形成兩個電極,最後產生離子交換來發電。

除了常見的鋰離子電池與氫燃料電池,目前也有科學家嘗試將液流電池用在電動車之中,就好比之前英國格拉斯哥大學也打造新型液流電池,不僅可讓汽車在幾秒內完成燃料補充,還可以釋放電力與氫氣,完美解決兩種電動車系統不相容的狀況。

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而此次美國普渡大學也帶來全新的液流電池技術,相較於過去液流電池,新系統只有一組電解質,也沒有薄膜或分離器,團隊工程師指出,研究採用水基電解質,可在不使用薄膜與分離器的情況下,透過陽極的氧化反應來產生電子,之後在陰極產生還原反應來為汽車提供電力,其中氧化劑是電解質中的大分子(macro-molecule),只會在陰極起反應。

普渡大學地球、大氣和行星科學教授 John Cushman 表示,單組液流系統可提高電池能量密度,為電動車提供更輕、續航力更久的電池。

傳統液流電池能量密度較低,每公斤僅 20 Wh,鋰離子電池則高達 250,基本上一般液流電池在電動車應用沒什麼競爭力,但新技術已大幅高 2-3 倍,有望與鋰電池一較高下。

普渡大學新聞稿指出,若採用新型液流電池技術,車主補充燃料的方式就跟現在的加油一樣,續航里程更長達 480 公里、行駛 4,800 公里後更換一次陽極材料即可,更換陽極成本預估約為 65 美元(約新台幣 2,000 元)。

且新型液流電池系統既能產生電力、也可以製造氫氣,可用在氫燃料車或是氫-混合動力車,IFBattery 資深工程師 Michael Dziekan 表示,市面上氫燃料汽車氫氣箱中的壓縮氫氣壓力為 5,000 或 10,000 PSI,新系統則可以依據車型或是所需提供氫氣,壓力只有 20 或 30 PSI 而已,大幅降低危險性。

目前研究人員已在高球車進行測試,並致力於最佳化該技術,研究人員指出,未來有望將續航里程拉長至 4,800-5,800 公里。

雖然這項技術尚處於測試階段,但仍有機會改變電動車市場的遊戲規則,畢竟若採用液流電池,就不需要裝設大量充電站與加氫站,只要改良現有加油站即可,這樣一來就不用擔心缺電或是儲氫站安全性,說不定會比目前的電池系統更簡單與環保。

  • New “refillable” battery tech could allow electric cars over 5000km range

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日本三井資金撐腰,Proterra 推電動公車鋰電池租賃模式

隨著鋰電池規模量產與技術成熟,電動公車捲土重來,不過仍然面臨一個商業模式問題:採用電動公車以後,雖然日後充電不用加油,營運費用較低,但是一開始採購的費用較高,讓許多客戶望之卻步。為了解決這個瓶頸,美國電動公車製造商 Proterra 決定推廣鋰電池租賃模式,而推動所需資金呢?從日本來,由日本三井支持。 

電動公車製造商 Proterra 認為,初期採購費用較高,是電動車推廣的主要障礙,採購一輛新柴油公車,要價約 50 萬美元,不過之後的燃料費用、維護費用,在整輛車的生命週期中,車主大約還要花費 100 萬美元支出,相較之下,Proterra 電動公車含鋰電池在內要價 75 萬美元,但由於電費較燃料費便宜,以及維護成本較低,營運成本比柴油公車低 20%,時間久了,兩者的總成本會拉近,不過客戶採購時,看到電動公車要先付的錢更多,就會退避三舍。

Proterra 因此推出鋰電池租賃方案,因為整輛電動公車,成本很大部分是鋰電池,如果鋰電池不算在內,售價馬上就能壓低到跟柴油公車一樣的 50 萬美元。所需的鋰電池,向 Proterra 租用 12 年,中間還可更換一次,確保鋰電池效能,這樣一來客戶購買電動公車的意願就提高了。問題在於,Proterra 得先買電池租給客戶,再慢慢收取租金回收,因此有相當大的金融需求。來自日本的資金解決了這個障礙。

Proterra 於 2019 年 月宣布將以 億美元資金推廣電池租賃,資金來源是日本三井,億美元資金比美國政府每年注資公車電動化的預算總額還大 倍,注入租賃計畫,預計將開創千輛電動公車出貨。雙方的合作,可說日本資金在全球遍尋投資機會的時候,看中了美國電動公車市場即將起飛的投資空間。

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Proterra 大股東包括戴姆勒(Daimler)、通用汽車(GM)旗下通用創投(GM Ventures)、凱鵬華盈(Kleiner Perkins)、美國電力公司愛克斯龍(Exelon)旗下星冠(Constellation)電力通路,雖然大股東赫赫有名,但先前表現在整體北美市場起步緩慢下並不亮眼。北美市場在 2017 年僅售出 500 輛電動公車,可說從零開始,但相對來說就是有相當大的成長空間。2018 年 Proterra 出貨給 25 家客戶,比起 2017 年成長許多,2019 年至 月已經得到 45 輛訂單。

當前全球資金苦尋投資標的,大量資金不得不在許多低回報,風險又不見得較低的投資項目進退兩難。過去太陽能租賃曾經吸收大量資金,成為獲取穩定回報的投資去處,相對地,大量投入的資金也快速推動美國住宅太陽能發展,同樣的狀況也發生在電動車市場,如今電動公車可望成為下一個租賃環節。

Proterra 認為,億美元看似不少,但在市場起飛期,可能一家公車業者購買電動公車就用光了 億的額度,但是,只要電動公車鋰電池租賃顯現大幅成長潛力,正在尋求投資機會的全球銀行將群集而來。

這是因為傳統的基礎建設融資市場正在快速萎縮,過去基礎建設融資的目標如融資建設大型集中式燃發電廠或是燃氣發電廠,市場正快速萎縮,傳統上投資於化石燃料領域的資金數以 10 億美元計,如今必須尋找新的市場來取得投資收益,綠能相關領域如今成為目標,事實上,專營基礎建設融資的金融機構,早已密切觀察相關領域,包括分散式能源、智慧電網、微電網等,這股資金潮也將成為綠能相關技術發展的一大動力。

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本田:2025 年歐洲販售的 4 輪車將全數電動化

日本汽車大廠本田(Honda)5日發布新聞稿宣布,為了加快於歐洲市場的電動化腳步,目標在 2025 年結束前將在歐洲販售的 4 輪車全數更換成油電混合車(HV)、電動車(EV)等電動化車款。本田在 2017 年宣告的目標是要在 2025 年前將歐洲販售的 2/3 4 輪車電動化,而此次則是大幅加快電動化腳步。

本田於 5 日開幕的日內瓦車展上首度對外展示了預計今年內在歐洲市場販售的小型 EV 原型車「Honda e Prototype」。該款小型 EV 以都市型通勤為考量,續航距離為 200km、30 分鐘就可充到 80% 電力,且會在今年夏天於歐洲部分國家開放預購。

本田在歐洲市場的銷售陷入苦戰,2018 年本田於歐洲市場的銷售量僅約 14 萬台、佔其全球銷售量比重僅 3%。

本田於 2 月 19 日宣布,將退出於歐洲市場的 4 輪車生產業務,旗下位於歐洲的唯一生產據點「英國工廠」將在 2021 年內停止生產。本田社長八鄉隆弘表示,「上述英國工廠會決定停產,主要是為了加快車輛電動化,和英國脫歐沒有關係」。

另外,日經新聞報導,德國汽車大廠福斯(Volkswagen;VW)社長 Herbert Diess 3 月 5 日接受日經等媒體採訪時表示,計畫在 2030 年將 EV 佔全球銷售量比重提高至 40%,其中歐洲、中國將提高至 45% 左右。福斯之前宣告的目標是要在 2025 年將 EV 佔全球銷售量比重提高至 25%。

Herbert Diess表示,「包含保養/維修費在內,預估2020年EV將變得比汽油車便宜,且預估2025年左右 EV 也能確保和內燃機引擎車同等的利益率」。

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電動機車補助不喊卡,經部:挪移充電站經費繼續補助

關於經濟部工業局電動機車補助額度已滿、傳出將喊卡一事,經濟部長沈榮津 29 日表示,今年大家對電動車的需求確實大一點,導致經費不足,但電動機車的補助共有機車與充電站二部分,其中,充電站還有一點空間,因此經濟部會從充電站補助這邊進行挪移。工業局則指出,已規劃挪出 1.746 億元經費用來補助民眾購置電動機車,預計可再補助 1 萬 7,460 輛電動機車。

沈榮津並強調,最重要的是油車和電車的平衡,關於此部分,近日經濟部會針對整體發展狀況向行政院進行報告;至於今年度的電動機車補助是否會動用石油基金持續補助,則將於向行政院報告後再行決定。

工業局表示,目前已進行簽報程序,彈性運用今年度還有額度的充換電設施經費,目前已規劃可再挪出 1.746 億元經費來補助民眾購置電動機車,預估可再補助 1 萬 7,460 輛電動機車的民眾購置需求。

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需求增長、礦業投資不足,特斯拉預估電動車電池原料金屬將出現短缺

隨著電動化趨勢席捲全球,礦產的需求也就比以往更加龐大,據兩位消息人士向《路透社》透露,特斯拉(Tesla)近日少見的在一個行業會議上談及對礦業的看法。

做為礦產的主要消費者,特斯拉過去很少公開談論對於金屬產業的看法,但據消息人士透露,特斯拉電池金屬全球供應經理 Sarah Maryssael 近日在一場閉門會議上,談及了未來製造電動車可能面臨的礦產資源短缺問題。

據了解,這場會議共有近百人參與,其中除了有標準鋰電(Standard Lithium)、Pioneer 先鋒能源和其他致力開發美國鋰礦的公司,就連美國國務院、能源部發言人等監管機構和立法者也參與其中。

Maryssael 在會上表示,由於礦業的投資不足,特斯拉預計全球鎳、銅和其他製造電動車所需求的礦物將在未來面臨短缺。

銅礦產業多年以來一直都面臨著投資不足的問題,為了應付新的供應,工業界一直在努力開發新礦以滿足需求,全球最大的上市銅生產商 Freeport-McMoRan 目前便在美國和印尼持續擴張。

然而這樣的速度還是不及市場需求擴張的速度,除了電動車使用的銅量是一般車輛的兩倍,從市調機構 BSRIA 的數據來看,包含 Nest 恆溫器和 Alexa 助理在內也將推升銅的需求,BSRIA 預估這些智慧家庭系統將在 2030 年消耗約 150 萬噸銅,遠高於目前的 3.8 萬噸。

除了對銅和其他礦物未來稀少的擔憂,Maryssael 也補充表示,為了在電池陰極中減少使用鈷,特斯拉未來將會更加關注鎳的情況——而之所以如此,是因為目前主要在剛果開採的鈷礦一些提取技術與童工醜聞相關,這些傳聞使得鈷在電池產業中相對不受歡迎,特斯拉執行長馬斯克也是反對的其中一人。

特斯拉對此項傳聞並未發表評論。

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荷蘭衝刺電動車,2030 年首都禁行汽柴油車

為積極對抗空污,荷蘭政府決定逐步減少首都阿姆斯特丹的汽柴油車數量,並將推出補助措施,鼓勵民眾轉用電動車和氫動力汽車,目標是在 2030 年全面禁止汽柴油車輛進入市區。

路透社、《衛報》報導,阿姆斯特丹市議會 5 月 2 日決議,自 2030 年起,阿姆斯特丹全市禁止汽、柴油汽車和機車行駛,以緩解城市空氣污染問題。

這項計畫將逐步實施,2020 年起,車齡超過 15 年的柴油車禁止進入阿姆斯特丹 A10 環狀道路;2022 年開始,排放廢氣的公車和巴士不得駛入市中心;到 2025 年,禁令將延伸至遊艇、機踏車(moped)和輕型機踏車(light moped);2030 年,行駛於阿姆斯特丹的所有交通工具必須零排放。

阿姆斯特丹當局表示,將增加電動車充電站並提供停車證,鼓勵居民購置電動車和氫動力汽車,希望帶動二手電動車市場在未來幾年蓬勃發展。

目前阿姆斯特丹市區約有 3,000 座電動車充電站,若要達成 2030 年禁行柴油車輛的目標,市區充電站數量必須在 2025 年增加至 1 萬 6,000 座至 2 萬 3,000 座。

不過,這項計畫也引發遊說團體荷蘭汽車工業協會批評,發言人表示,預計到了 2030 年,約有三分之一的車輛將是電動車,但屆時還是會有許多人負擔不起。他說,許多無力負擔電動車的家庭很快就會被淘汰,使阿姆斯特丹成為「富人之城」。

目前歐洲多個城市已對燃油汽車祭出限制。去年,馬德里限制 2000 年前生產的汽油車和 2006 年前生產的柴油車上路。羅馬承諾在 2024 年前禁止柴油車行駛於市中心;丹麥政府則計劃從 2030 年開始禁止銷售新的汽油和柴油汽車、2035 年禁止銷售油電混合車。

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特斯拉遭包夾!福斯、賓士進軍長程電動車

美國電動車廠特斯拉(Tesla)遭強敵包夾,德國汽車大廠福斯(Volkswagen)和賓士母公司戴姆勒(Daimler),首度跨足長程電動車市,要和特斯拉一決高下。

 

CNBC、CNN 報導,福斯電動掀背車「ID.3」,入門款定價不到 3 萬歐元,預定 2020 年中交貨。週三(8 日)在歐洲開放預訂後,訂單蜂擁而入、癱瘓電腦系統。福斯銷售主管 Jürgen Stackmann 推文表示,市場反應熱烈,24 小時內訂單就突破 1 萬輛。

福斯視新電動車為經典車款 Golf、Beetle 之後的第三波重大革命,因此名為 ID.3。新車今年九月才會在法蘭克福車展公開亮相,但是已有熱絡買氣。VW 計畫發售三款 ID.3,里程數分別為 200、261、342 英里。福斯表示,2025 年前,將發布 50 款長程電動車。執行長 Herbert Diess 預測,未來十年,福斯的全球電動車銷售將在 1,500萬~2,200 萬輛之間。

戴姆勒電動車「Mercedes-Benz EQC」週四(9 日)預售,歐洲版里程數為 270 英里,美國版為 292 英里,準備迎戰特斯拉的 Model X 和 Model Y 車款。戴姆勒表示,2022 年底為止,將發售 10 款純電動車。

目前不清楚福斯和戴姆勒的新車,是否會像部分觀察家所說,成為特斯拉殺手,但是傳統車廠搶進,特斯拉勢必面臨更激烈的競爭。InsideEVs 指出,新電動車將如「海嘯」(tsunami)般湧入市場,2020 年美國將有 14 款新電動車上市,歐洲和中國的新電動車款更多,不知道市場能否消化。
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Gogoro 3 正式登場,扣除補助最低 35,980 元

Gogoro 在 5 月 8 日發表新一代電動機車 Gogoro 3,以經濟實惠的價格搶攻大眾市場。

創辦人暨執行長陸學森指出現在 Gogoro 已經擁有 15 萬名車主,總和已經騎乘 7 億公里。2019 年 Gogoro 將更進一步,推出號稱新國民電動車的 Gogoro 3。除了推出新車 Gogoro 3 之外,陸學森也宣布將開放機車行加盟,成為 Gogoro 的產品推廣中心。

為了創造和一般機車不同的外型,Gogoro 3 採取修長身型的車頭設計,配備金屬裸把以及線型 LED 尾燈。陸學森表示要打造環保的電動車,需要從材料做起。Gogoro 3 材質採用 100% 可回收的食用等級無毒 5 號塑膠,而且沒有使用烤漆因此刮傷時顏色保持一致,不怕車子出現刮痕會破壞外觀。Gogoro 3 搭載 125cc 等級數位動力系統,並配備 SBS 同步煞車系統。

Gogoro 3 的車頭採取水滴型的修長設計。

Gogoro 3 左方貼心設計了手搖杯的置杯架。

Gogoro 3 的省力駐車架可以讓用戶更容易立中柱。

Gogoro 3 的置物空間比過去更大,陸學森還特別酸了競爭對手一把,表示「置物箱是用來放東西的不是用來放電池的」,強調 Gogoro 3 不用在置物箱放電池騎乘續航就可以達到 170 公里。Gogoro 3 還有不少具有巧思的貼心設計,為了配合台灣人愛喝手搖杯飲料的習慣,特別設計了放手搖杯的置杯架。立中柱一向是不少力氣較小的機車車主的苦惱,Gogoro 3 設計了省力駐車架,讓消費者都能輕鬆立中柱。

除了原先就有的 App 智慧感應解鎖,Gogoro 3 更成為世界第一台擁有 NFC 智慧鑰匙卡的機車,只要用鑰匙卡靠近機車就能自動鎖上或解鎖。Gogoro 更特別和兆豐銀行合作,推出結合智慧鑰匙卡的聯名信用卡,即日起到 6 月 30 日申辦購車獨享 24 期 0 利率的優惠。

Gogoro 3 提供檸檬雪酪、楓糖摩卡、藍莓慕斯、藍色、紅色和灰色共 6 款給消費者選擇,定價為 69,980 元台幣,補助最高的桃園市汰換二行程機車換購電動機車補助最高 33,000 元,在加上 CBS 連動式煞車系統補助 1,000 元,最低台幣 35,980 元起。

Gogoro 3 可以使用智慧鑰匙卡來鎖上或解鎖機車。

Gogoro 3 檸檬雪酪色。

Gogoro 3 楓糖摩卡色。

Gogoro 3 藍色。

Gogoro 3 藍莓慕斯色。

Gogoro 3 紅色。

Gogoro 3 灰色。

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積極進軍電動車,福斯將在全美擴大設置充電站

德國福斯汽車(Volkswagen)積極進軍電動車領域,旗下電能設備公司 Electrify America 近日表示,希望 2019 年底前架設數百個充電站,並設置近 2,000 座充電樁。

CNBC 報導,Electrify America 充電樁的充電速度將可媲美燃油車的加油速度。充電速度緩慢和充電站數量不足,一直被認為是阻礙電動車普及的主要障礙。

Electrify America 營運長 Brendan Jones 表示,更長的續航力和更快的充電時間,對於電動車的大規模採用至關重要。

許多分析師認為,在各地廣設公共充電基礎設施,是電動車行業面臨的下一個重大挑戰。根據麥肯錫(McKinsey&Co.)8 月的一項研究報告,若要將電動車三大主要市場(美國、歐洲和中國)的公共充電站密度提高到能夠比擬加油站,其成本高達 500 億美元,光是在美國就需投資高達 110 億美元。

德國福斯汽車(Volkswagen)2015 年遭查獲造假柴油車廢氣排放量,以規避官方檢驗,最後以 150 億美元與美國政府達成和解。和解協議包括 Electrify America 必須在 2026 年底前斥資 20 億美元在全美架設電動車充電站。

Electrify America 執行長 Giovanni Palazzo 表示,目標是在 2019 年年底前,於全美各地投入營運約 2,800 座二級充電樁和超過 2,000 座三級充電樁。根據美國能源部的數據,截至 2018 年底,美國境內共有 5 萬 4,838 座二級和三級公共充電樁。

CNN 報導,福斯電動掀背車「ID.3」日前在歐洲開放預訂,預定 2020 年 4 月開始交貨,24 小時內就吸引超過 1 萬筆訂單,導致系統癱瘓。

福斯公司表示,未來 10 年預計將推出 70 款電動車型,集團旗下品牌包括奧迪(Audi)、保時捷(Porsche)和 Skoda 都將陸續推出電動車產品。

(本文內容由 授權使用。首圖來源:)

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專屬於卡車的電氣化專用道,德國測試首條電力高速公路 eHighway

在減碳趨勢下,現在不僅鐵路電氣化,連高速公路也電氣化了。

為解決大型卡車一直以來的柴油消耗、空氣污染問題,德國日前開通該國首條電氣化高速公路 eHighway,在既有 A5 高速公路上設立架空電纜系統,讓油電卡車可沿著專用道邊充電邊前行,行駛最高時速可達每小時 90 公里,過程既安靜又快速,更不會排放任何二氧化碳。

eHighway 概念是由德國大廠西門子設計與開發,早在 2012 年該公司就與瑞典卡車廠 Scania 推出概念電動 – 柴油混合卡車與對應供電系統,一旦卡車頂部的感測器檢測到電線,就會伸出集電弓,與高速公度上方的 670 v 直流電纜相連並轉為電動模式,離開專用車道後集電弓則會自動收起,卡車再切換回柴油模式。

該高速公路電氣化系統是由德國聯邦環境自然保護暨核安全部(BMUB)操辦,路段工程耗資 1,400 萬歐元,德國政府亦斥資 7,000 萬歐元與 Scania 及福斯製造適用於 eHighway 的油電卡車。

目前德國 eHighway 範圍不長僅 10 公里,但開設在法蘭克福機場和達姆施塔特(Darmstadt)與威特史丹特(Weiterstadt)等工業園區之間的要道,可有效評估高速公路電氣化優缺點與擴大可行性,德國政府預計實驗車道開通至 2022 年,之後還會有兩個測試點,是否會再擴大規模還得看成效如何。

不過新系統對一般民眾其實沒多大影響,畢竟人們首先要擁有搭載特殊集電弓與雙系統的卡車才能實際感受到差異,而目前德國也只有製造 5 輛特殊卡車,且平常在該道路行駛的 135,000 輛車輛中,僅 10% 是大型卡車。

西門子則相當看好 eHighway 概念,並表示新系統的效率是內燃機的兩倍,只會消耗一半的能量,若德國 30% 卡車能以這種方式行駛、再加上搭配再生能源電力,將可降低 6,000,000 噸二氧化碳排放量,日常駕駛 40 噸卡車的司機也可以節省駕駛 10 萬公里所需要 2 萬歐元加油費。

而這也並非世界上第一條電氣化高速公路,瑞典 2016 年也跟西門子、Scania 攜手合作,聯手打造全球首條電纜供電的卡車專用道。雖然有些人可能會將該技術跟電動卡車相比較,認為直接購買電動卡車就不用加裝高架電纜了,但若要用電池來驅動運載量高又重的卡車,卡車可能需要搭載相當多的電池、進而縮減運載量,因此 eHighway 或許是個另一種替代方案。

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