「電動汽車」怎麼動？帶你從電池一探究竟！
「連路程的一半都還不到，車就沒電不動了！這電動車真的很難伺候！」
這是來自一位中國特斯拉車主的哀怨心聲。根據新聞報導，當時正逢春節返鄉時期，車主遇上交通大堵塞，行駛不到一百公里就沒電了，路程甚至連一座充電站都沒有，無奈下只能請警察與拖吊車幫忙。（新聞連結）
想搭上電動車熱潮，卻害怕帥氣的出門卻遇上如此悲劇嗎？
就讓資訊種子介紹電動車的運作方式，以及未來會如何改善電池效能不足的問題吧！
文章大綱
- 關於電動車
- 未來發展
- 結論
關於電動車
你認為「電動車」是一種很高科技的產物嗎 ? 其實早在 19 世紀，就已經有人在開電動車囉！隨著石油產業的壯大發展，取得較以往方便，才使得石油車的普及率高於電動車。近期，因為石油的短缺加上其造成的環境問題，使得電動車成為最近廣受大眾討論的主題之一。
電動車是全然使用「電」做為唯一的動能之一嗎 ? 其實電動車分成五大種類 :1、純電動車 ( BEV ) : 只吃電的電動車。
2、油電混合車 ( HEV ) ：只吃油的電動車，在行駛中能藉由發電機將動能轉成電能，並會在啟動或低速時進行使用。
3、插電式混合動力車 ( PHEV ) : 吃電也吃油，行駛時以電為主，當沒有電的情況下，才轉換以油進行發動車子，並同時進行充電。
4、增程式電動車 ( REEV ) : 吃電也吃油，純電動車搭載傳統的內燃機，油不用來發動車子，而是啟動發動機發動車子馬達或是對電池充電。
5、燃料電池車 ( FCEV ) : 被稱為終極環保汽車。將純電動車的電池模組改以燃料電池的形式，而其所需要的燃料通常是「氫」，意即不需要等待長時間的充電，僅需靠著與加油類似的方式「加氫」，透過燃料電池製造電能，推動馬達來驅動車子。另外，氫燃料電池雖然可以適應極端的氣候環境，卻同時也受限於加氫站設置的不普及和架設的高成本。
以上五種不同的電動車，其產生動力的關鍵皆為「電池」，但電池是如何帶動整台車的驅動呢 ?
電動車運作的簡易原理
大多數的電動車是利用變頻器以直流電轉換為交流電，透過對應的感應馬達，接收交流電並產生旋轉磁場，使馬達轉動，由電能帶動機械能。由於電動車不像汽油車有內燃機，因此使用空間的方式完全不同。在汽油車上通常會在引擎蓋下可以找到一顆大電池，但在電動車中卻看不到，電動車中一共有 7000 顆鋰電池，該電池模組有更長的使用壽命及更高的功率密度，但他們的致命缺點是容易過熱而故障，這就是為何每台電動車都需要冷卻系統來降低電池運作的溫度。
關於電動車電池的小常識
市面上常見的車用電池有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池。
以最普遍使用的鋰離子電池為例，鋰離子電池可能因為高溫及短路引起燃燒，但相較於其他電池，它卻有著蓄電量大、環保、壽命長等優點。然而，每台電動車上都有 REESS ( Rechargeable Energy Storage Systems ) 的電池安全守門員，這個電能儲存裝置有著堅硬的外殼將電池包住，可以防止電池受到路面震動和意外撞擊，另外在裡面還有高壓斷路器、電池管理系統以及冷卻系統，能因應電池發生短路或溫度過高等狀況。
電動車會怕冷嗎 ?
以鋰離子電池為例，低溫會造成鋰離子活性變低，導致電池充放電的效率變差，此時電池相較於良好天氣時，里程數通常會減少 20 %。同時，在低溫環境下，電動車必須利用電能進行加熱，以滿足車內暖氣使用的需求，大幅降低續航力。而鋰電池安全工作溫度為在攝氏溫度 0～40 度之間，溫度過低或過高都會影響電池的壽命。
未來發展
隨著全球環保意識的高漲，電動車產業蓬勃發展，其中承擔「綠能」頭銜的電池也備受考驗。目前市面上的電動車普遍使用鋰電池，然而近幾年不乏傳出電動車自燃的案例，或是塞車導致電池沒電停在半路上等消息，諸如此類的疑慮，使得鋰電池回收、安全與續航性等問題漸受重視，因此各家車廠也開始著手研發更環保更安全更續航的電池。例如特斯拉創辦人 Elon Musk 去年才公布最新的「百萬英里 Million Mile」電池計畫，未來將自行生產 Tabless 無鈷電池，使電力增加 6 倍，功率也將提升 16%。
除了電池選用的優化外，各國政府的相關政策也是影響電動車發展的重要因素之一。 就近幾年各國都有推出相關政策，例如美國加州政府已宣布 2035 年將禁止販售汽、柴油的新車；英國則是在 2040 年禁售燃油車，而日本也提出在 2050 年新乘用車全面電動化的目標。然而，在全球電動車的蓬勃發展之下，身處台灣的我們卻鮮少聽到相關支持政策，今年電動機車也因為燃油價跌及補助減少的雙重打擊下，銷量比去年同期大幅銳減，原訂 2035 年全面禁售燃油車目標，也因交通部與國內八大機車商會商後指示暫緩。
雖然這項產業在台灣尚未成熟，但市場轉型並非一蹴可幾，而電動車發展確實是人民健康、環境保護的重要趨勢，相信在國際間的推動下，電動車的未來將有非常可觀的發展。
結論
本文由特斯拉車主充電不及的新聞事件切入，探討電動車的現今趨勢與其電池的發展，並進一步討論電動車在全世界的未來展望，而身為大學生的我們，面對電動車產業的蓬勃進步，我們該如何跟上如此新穎、快速的技術發展呢？
經濟部產業專業人才發展資訊平台條列電動車關鍵技術與組件產業需求職類包括：- 運輸智慧應用設計工程師
- 電動化技術研發工程師
- 電動車機電整合工程師
上述職缺類別所需的技能和專業知識不僅成為機械、材料、電子、電機、與資工領域人才的新選擇，此外，像是 B2B 業務需求，例如售前技術顧問、企業客戶業務，或是第一線銷售需求，例如通路分析師與門市業務人員等職缺都會因應電動車產業的發展而產生需求，而這些跨領域能力的養成非現有單一學系課程所能涵蓋，因此，面對如此大的科技衝擊，身為此世代的我們必定要隨時保持著學習的熱忱，珍惜身邊的學習資源，藉以跟上此蓬勃發展的科技潮流。
參考資料
https://buzzorange.com/techorange/2021/01/11/ev_winter_driving_tips
