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台灣 No.1~ EV 多合一動力系統可靠度驗證平台
近年國際間大力推廣 ESG 永續發展概念,加上車用 AI 技術與冷鏈技術的快速發展,除了電動乘用車愈來愈普及外,亦帶動商用車領域加入電動化風潮。例如,Tesla 所推出的 Semi 電動卡車,不僅減少碳排還搭載輔助駕駛(FSD)技術,不僅減碳,還可降低長途駕駛的疲勞程度,進而提升整體運輸效率、載貨量,以及減緩司機人力不足問題;另一方面,日本 Fuso 也於2024 年推出 3.5 噸級 ELF mio 電動版,專為都市環境設計,精準切入冷鏈配送市場,其最大訴求便是能大幅降低傳統物流車在市區造成的空氣污染。
綠色運輸來了,電動商用車發展正夯,可靠度規範與保固也隨之提升
無論是都會和郊區之間穿梭的 3.5 噸電動商用車,或是長程跨區的電動拖曳車,乃至於氫燃料動力電動貨卡,均須搭載 130 至 450kW 的多合一動力系統,以彌補電池系統能量密度的不足 ( 相較於燃油車 );因此多合一動力系統的妥善率與保固議題,成為動力系統供應商和車廠之間在拓展市場規模下,必須攻克的重要議題。
為此國際間針對電動整車及其動力系統的法規與保固要求日漸明朗,以北美電動車主要推動市場──加州為例,其加州空氣資源委員會(California Air Resources Board, CARB)已針對驅動相關部件制定具體規範,自 2026 年起,驅動相關部件,如驅控器、馬達等,規定須提供至少 3 年或 5 萬英里的保修;若為高單價核心部件,更要求提供長達 7 年或 7 萬英里的保障。這些規範不僅提升了日益普及的電動車品質門檻,也強化了車主們的權益保障。
國際標準方面,也陸續制定動力系統的可靠度相關標準,如 2018 年的動力系統可靠度標準 ISO 19453 已規範不同安裝部位的振動條件;2024 年的區域標準GB/T 18488,則進一步要求振動測試後,除絕緣、耐壓的驗證外,還須進行額定轉速、扭矩等功能性檢測,足見道路振動對動力系統的驗證必要性。而循環耐久方面,2022 年後 ISO 21780、GB/T 29307 等規範中也提出更具體的工況(Driving pattern) 與對應市場年限的要求,如運行指定的工況 60 萬次,就相當於市場上使用 30 年。所以國內動力系統業者須透過完整的驗證平台,來確保動力系統的性能與品質。
車輛中心打造國內首座多合一動力系統可靠度驗證平台,引領產業搶占先機
車輛中心掌握電動車動力系統的發展趨勢,自 2022 年起,在經濟部技術司的支持下,率先投入「多合一動力系統的可靠度驗證平台」建置,包括具備最大 5000L 容積、從 -50 至 +150℃只要 20 分鐘的複合氣候驗證能量,和針對動力系統關鍵零組件 -「逆變器」的 550kW 雙通道馬達模擬器,以健全動力系統的模擬驗證;藉此在不同的氣候條件下,確認動力驅控系統的電氣安全與性能調校測試。

550kW 雙通道馬達模擬器

5000L 複合氣候驗證設施
2024 年進一步完成 156kN 結構強度與耐候驗證設施,可全方位支援多合一動力系統的設計與製造業者,不僅可對應各項國際 / 區域標準 (ISO、ISTA、GB/T) 和車廠廠規的驗證挑戰,更可提供業者自主規劃客製的動力產品可靠度測試方案,進行結構疲勞的加速測試,加快確認潛在的結構失效模式。

156kN 結構強度與耐候驗證設施-水平型態

156kN 結構強度與耐候驗證設施-垂直型態
為提供業者一條龍式可靠度驗證服務,車輛中心整合相關服務能量,打造「多合一動力系統可靠度驗證平台」,可針對電動三輪物流車、電動乘用車、電動貨卡、電動巴士等不同車型的動力系統,依照多合一動力系統開發與驗證的程序,可提供包含動力系統模擬驗證、電氣安全驗證、複合氣候驗證、結構強度與耐候驗證等,是國內最完整的可靠度驗證平台。

驗證實力當後盾,國產動力系統目標國際市場
鑒於台灣人口分布和都會化,電動乘用車、物流車或大眾載具,不僅在國內具備發展優勢,可滿足都會區配送與運輸的需求。但電動車所採用的多合一動力系統必須應對各國不同的道路條件與氣候環境,例如道路振動、坑洞衝擊、高濕、暴雨及極端低溫風暴等,對電控系統與結構設計的可靠度與耐用性是高難度的挑戰,而且動力系統與內燃機設計上差異甚大,失效模式也大不相同。因此國內電動車動力設計與製造業者,可透過車輛中心的「多合一動力系統可靠度驗證平台」,在現行的國際標準之上,強化產品設計與驗證,確保性能品質與降低開發成本,奠定產品長期銷售的基礎,建立品牌認同度,加速將國產動力系統推上世界的舞台。
以上資訊摘自ARTC車輛中心2024年報,更多資訊請參閱。https://www.artc.org.tw/tw/knowledge/annual