世紀能源對決 油車與電車大比較
第三組: 政治二 呂政珏 政治二 陳岳聰 經濟三 林文硯 財金二 沈佑霖 犯防一陳佑楷
在21世紀裡,高科技儼然成為這個時代的代名詞。日新月異的技術,替代了許多的舊體制。能源亦是一大重點,在現代的交通工具中,飛機、汽車、摩托車、遊艇,幾乎大部分你所設想的都是以石油作為能源使用。乍看之下我們似乎沒有什麼選擇的餘地,但其實在科技的研發下,能源替代已經不在只是夢想。
機車原理簡介
油車
油車引擎:一個單缸引擎的工作循環,在吸氣(1)行程中由空氣和霧化汽油組成的混合氣進到氣缸中,之後活塞上推壓縮(2)混合氣,在由火星塞通電點燃被壓縮的混合氣後產生能量爆發(3),將活塞下推,活塞驅動其零件後,將動力傳至皮帶,形成運轉,帶動後輪轉動。之後活塞上推將燃燒過後的空氣排出(4),再回到吸氣的行程。
其特性為在低轉速的時候可以產生出較高的扭力,通常適用在小排氣量的車上,為一般大眾所騎乘的白牌速可達。
電動車
馬達: 一般的電動車是使用馬達,而馬達的運作是由電能轉變成動能而來,而其中的轉變關鍵就是電磁鐵(電生磁),藉由電流在固定的磁場中的不停流動,來產生動能,而由於是電磁鐵,電流越強或者是線圈匝數越多,都可以使動力增加,而gogoro,正是用後者的方式來增加能力。
科技方面
電動車綜合水平幾乎都和油車不分上下
在電動車尚未普及之前,人們認為油車幾乎可以達成電動車做不到的事情。
在此我們需要釐清一件事,因為人們並未用相同等級的電動車與油車相比較,為了要證實電動車水平是否真的低於油車,我們找了兩款相類似的機車作為我們的樣本,分別為YAMAHA勁豪125和GOGORO 2 delight。
從最簡單的起步開始比起,由於單缸引擎和電動馬達兩者在低轉速的時候都有高扭力,意思就是起步都算快,但電動車會更快的原因是,通電加上鍊條傳輸,相較於現在的引擎家皮帶傳輸,動力會更加直接,所以在起步方面GOGORO 2會比較快,反映在市區任意穿梭的優勢。
再來說到汽油、電能能源效率比較,分別以Yamaha的勁豪與gogoro的delight2作為受試樣本,不同能源的使用效率比較是相當困難的,因為要採取不同的換算單位,並且找出汽油與電能可以相比較的單位。
經過一連串的思考,我們能源效率比較的方法為參考相同的能源「量」可以跑出多遠的「距離」。為了避免選出的燃油車燃燒效率過低無法與gogoro對照,因此選擇能源效率等級第一級的勁豪比較。然而對於能源的「量」要怎麼對比,根據網路上的數據公式(利用增程器測試)得出「每1公升的汽油大約等於2.5度電」。以此為基礎加上官方所提供的機車數據
Yamaha勁豪油箱容量5.5公升,而燃油效率為55.3公里/公升,前提是定速40km而誤差值在上下10km可跑單趟里程5.5x55.3=304.15公里
Gogoro delight 2電池總電量2.74度(兩顆) 前提為定速30km而誤差值在上下10km的情況下可跑單趟里程120km,電耗效率48公里/度
從以上數據可以得出,在相同的能源量消耗下,燃油車的1公升/55公里和電動車的2.5度電/100公里,明顯是電動車的能源效率比較好,足足多了50公里的距離。
以上所得出來的結果為參考官方數據所得出的結果,實測部分GOGORO 2以官方數據來說,以定速30公里可跑單趟里程120km,但實測結果只能騎78公里(儀表顯示)。再來是勁豪125的部分,定速40km而誤差值在上下10km,可跑單趟里程5.5x55.3=304.15公里,而以實測結果來說,只能騎143公里。
在環保方面
電能真的比石油環保嗎?
什麼是環保?溫室效應是近年全球各國積極面對的重大議題,但環保並不是那麼單純的「減少
某種對環境有害」的東西那麼簡單就如同盲目地追求政府新聞對於電動車的吹捧,例如執行了
新措施,改善了有碳排廢棄物的生產,但卻要增加能源消耗,造成更多空氣污染,那麼就不能
輕易定論這是環保措施。
為了產生新的電動車技術數千零組件要追本溯源,成品一路探究到原料開採的碳排放,難度有 多高自然不在話下,所以電動機車跟機車到底有沒有比較環保,總體來看很難說,即使在騎乘
時是零碳排,而後的鋰電池回收等等也是一大難題,處理不好就是一大污染。
在日常生活中我們常常聽到騎電車比較環保的說法,這樣的說法根植於電產生的動力一定比油燃燒產生的電力還要好,然而這是一種見樹不見林的說法,因為電的生成背後也包含了許多物質得使用,以台灣而言,電力來源來自於火力、核能等…
而會不會我們一直以為的電動車較環保的觀念如同廣告中可壓扁回收的水瓶一般,號稱環保減少垃圾量,卻在製造時排放了更多的二氧化碳?
而我們台灣在根據聯合國國際資源專家小組2017年報告指出,若在燃煤火力發電佔比超過7成 的國家推行汽車全面電動化,反而會增加空污。台灣目前火力發電占比約4成,且政策傾向於 持續調降,因此全面電動化之後的碳排放與空污控制還是值得期待的。 電動車有利有弊,絕非環保萬靈丹,但也不能說毫無幫助,目前全面電動化的手段,與其說是要邁向綠能永續的生活倒更像是解決迫在眉睫全球暖化問題的特效藥,是值得我們再去探討的
。
以勁豪跑一公里約耗0.024公升汽油為計算標準,騎機車公里排碳為0.055公升。以GOGORO 2每公里耗約0.050度店為計算標準,騎電動機車一公里排碳為0.0265公升。目前國人平均一天資車行駛里程約12公里,平均每星期行駛4.9天,相較之下電動車一星期約可減少1.67公斤的排碳量。
結論:不管科技還是環保方面,電動車的水平都和我們普遍的想法不同了。雖然石油是我們目前載具的主要能源,但我們依然不可以忽視電能帶來的這股能源新勢力。
參考資料:
機車規格資料與能源環保
https://www.taiwanstat.com/statistics/renewable-energy/