車輛研究測試中心 國際合作部 黃樑傑 整理

電動車續航里程有限，是落後已有數百年發展歷程內燃機汽車的重要原因，因此如何提高其續航力，是電動車發展首要課題。

將電動車續航力最大化的過程，就是在行駛的每一個環節上都能有最佳效率。電動車行駛過程中，電池能量會先轉換成機械能、熱能與電能，轉換效率是此環節能量是否最佳化主要因素。之後這些能量必須被妥善使用，並且建立能源回收機制，確保最佳效率。同時，駕駛人的駕駛方式，也須避免無必要的能源浪費。因此，為提升電動車續航力，從初端的機械設計到末端的人為操控，都須有智慧車電輔助，才能將電動車續航力最大化。

資料來源：Valeo，ARTC整理

圖1 智慧車電改善能源效率的三大步驟

電動車續航力的影響因素複雜，大致分為內部結構設計與外在行駛變因。內部因素主要為電池性能，車輛重量與輔助裝置的能量效率；外在因素有車輛行駛環境、駕駛方式與滾動或空氣阻力等。根據 Valeo的研究估測，對於電動車續航力最有影響力的要素為動力系統與空調系統，其餘為駕駛輔助系統與車燈等，若這些系統能夠全部智慧化，將可有效降低能源損耗40%。

表1：電動車節能系統與比例

資料來源：Valeo，ARTC整理

在內部因素方面，動力馬達的控制為電動車極重要的關鍵技術，其控制效能主宰能源使用效率。由於電子元件的進步，高效率的馬達驅動方法以及相關功率元件不斷的推陳出新，其中最重要的的兩項關鍵技術，是開關切換策略及功率半導體元，若技術能夠持續突破，電動車續航力將能快速獲得提升。

煞車回充可以增加電動車近20%的續航力，是電動車必須裝載的系統之一，目前該技術已應用於量產車型GM Volt與Nissan Leaf車上。作動原理為當汽車減速時，馬達可轉變成發電機，將動能轉換成電能並儲存於電池的轉換過程。煞車回充必須用到車速控制器、感測器與煞車策略等，這些元件的組合設計，將決定煞車回充效率的好壞。

電動空調系統主要使用智能策略、感測器、變頻馬達與恆溫控制器等，該系統利用感測器，使空調能依照車內設定溫度、電池殘電量及外部環境參數適時改變電動壓縮機轉速，如電池能量有50%以上時，壓縮機會全載轉動，若不足30%，壓縮機將會停止轉動，藉由感測器與智慧設定的配合增加節能效果，另再輔佐馬達變頻及恆溫功能控制器，空調系統將有最大節能表現。

資料來源：電動車空調系統之耗能及電能管理之研究(魏志銘著)

圖2 變頻式電動空調系統優點

另外，車身車電也是節能關鍵，若將低安全性的車身系統，如車窗馬達、電動車椅等，在不使用的狀態下切換至待機模式，可避免能源浪費。LED車燈能有效降低能量損耗2%，也是相當受到重視的焦點，目前市面上已有許多車型配載LED車燈來提升使用效率。

在外部變因方面，如何提升各種電動車行駛情況下的能源效率是智慧車電的主要工作。車載資通訊系統最大功用在於，可主動記錄駕駛的使用習慣、工作地點和特定常去區域，並且自動分析天氣和道路路況，挑出一條路況最佳的路，以最低耗能達到目的地。並且搭配許多應用程式，如智慧空調、手機遙控與最佳行駛效率提醒等，間接且有效的增加電動車的續航力。

儘管車載資通訊系統節能幅度看似有限，但有了它，就可完全避免電池能量的過度浪費，如行經塞車路段或迷路等，該系統可以說是能讓車輛順利到達目的地的安心保證。

智慧空調系統，可因應外在環境適當調整車內溫度	當電動車仍在充電時，以手機搖控預冷(熱)模式，再行出發
便於充電的最佳路線規劃	最佳效率行駛模式提醒
資料來源：Nissan leaf，ARTC整理
圖3 智慧車載資訊

隨著智慧車電在電動車的應用逐漸增加，能量效率將會大幅上升，電動車可以跑得更遠，更環保，相較於內燃機汽車的競爭力也會大增，吸引更多對續航力有要求的消費者進場。另一方面，在續航力不變的情形下，較少的電池容量降低了整車價格，也會帶來更多買氣。預期在智慧車電領航下，消費者對於電動車的續航力與價格接收度都會改善，市場規模可望快速拉升，屆時量產價格可望持續下探，電動車市場可望將進入價格下降、銷量上升的正向循環。