車輛中心 技術服務處 陳淑絹、施冠廷

今(2013)年，在政府及產、學、研的齊心努力下，台灣電動車產業已跨入新的紀元，於標準方面，完成制定電動車22項國家標準，請參圖1，建置電動車安全的運行環境；而智慧電動車先導運行也在台灣陸續展開，未來除了純電動車外，更可能擴大至電動巴士、插電式混合動力車（PHEV）多元車款加入運行，以利擴大爭取台灣產業鏈的發展利基。

圖1 台灣國家標準-電動車標準全覽

車輛中心透過定期參與美國SAE電動車標準制定委員會(包含整車、電池安全、及充電系統標準委員會)，協助產業掌握最新電動車標準發展方向，迄今，SAE針對電動車標準已公告項目共54項，請參圖2，另外新制/修訂中的標準約有43項，新制定標準如儲能電容標準J3051、低電流(<50 volts)啟停電池標準J3012、電池再利用標準程序J2997、貨車及巴士電池J3004、斷電與放電程序J3009及燃料電池等相關標準，未來台灣在發展及完備國內新能源標準時亦可參考。

圖2  SAE已公告的電動車標準 資料來源:SAE international

近期SAE標準動向說明如下：
1、SAE J2954  電動車無線充電標準
目前尚在制定中，此項標準的主要技術希望達到90%充電效率、30cm電力傳輸距離(air gaps)、每小時都達到3.3kW傳輸效率及動靜態型應用。另外，重型車輛無限充電標準(J2954/2)亦即將開始制定。
2、SAE J2990 整車碰撞安全因應標準
此標準已於2012年11月公告，主要是針對電動車碰撞後，為避免災害擴大的因應標準及處理程序。該工作小組亦開始準備商用車無線充電標準。
3、SAE J1715術語
J1715術語將分成兩部份，第1部-混合動力/電動車，第2部-電池，其中第2部電池術語已在今(2013)年7月公告，第一部仍修訂中。
4、SAE J1772 充電接頭介面標準
目前第6版正制定中，將AC 耦合器與combo 幾何尺寸和公差圖面定義更清楚，未來第6版新版圖面亦同步更新IEC 62196-2與IEC 62196-3之尺寸圖面。
5、SAE電池標準
電池為電動車發展關鍵組件，而國內外產業亦高度關注標準發展，SAE在電池標準涵蓋面廣，迄今共有19個工作組展開電池標準制定，請參圖3，包含有電池安全、性能、充電及相關標準，修制訂中的標準，請參圖4。

圖3 : SAE電池標準委員會

資料來源:SAE international

圖4 : SAE 電池/電動車新制修訂標準

資料來源:SAE international

自2011年10月，SAE與美國高速公路交通安全局(NHTSA)合作展開為期2年期(2011年~2013年)的Rechargeable Energy Storage Systems Safety Research計畫(後簡稱RESS計畫)，該計畫目的是針對鋰離子電池所組成的儲能系統，結合車輛環境的因素，推導出合理的驗證項目與測試方法，並因應環境因素所造成影響深淺，從整車到零組件分層級討論與修改，期間驗證實務成果將與SAE J2929(鋰電池系統驗證規範)標準制定相互驗證。

該計畫參與廠商與組織廣泛，包含有6家OEM車廠(GM、Honda、Toyota、Nissan、Daimler及Tesla)、電池系統供應商AVL、美國Sandia國家實驗室及電池測試實驗室等，有助試驗完整性。針對該計畫的研究成果，SAE專家表示，未來可降低大眾對於HEV、PHEV與EV等的風險疑慮，有助於電動車輛市場的推行；而對全球電池產業供應商來說，該計畫的成果將有助於他們評估自家產品應用於車輛的性能和安全性更有依據。

RESS計畫實證與SAE J2929(鋰電池系統驗證規範)標準涵蓋的項目，如表1，其中RESS 計畫參考SAE J2929項目基礎，並採納車廠的實務想法與考量，進行下列研究：
(1)性能評估：針對電池系統的電能循環效率提出評估方法，從系統管理層面來看，定義BMS單一失效或多重失效時應有的防護機制；
(2)電性試驗：以過放、過充、短路和溫度失控等方法，模擬控制系統失效而形成電性破壞的試驗，提高到系統層級，試驗對象分成主動/被動保護裝置，以及電池系統兩個階段來進行測試。
(3)氣候試驗：對象為是電池組、電池系統，特別著重於溫度衝擊試驗，比較現階段標準的試驗參數，探究極限溫度、循環次數，以及試驗期間的SOC；
(4)機械試驗：討論振動試驗，探究重點包括Random Vibration與Sweep Vibration在驗證上的鑑別度，以車輛行駛年限來設定試驗時間，而在振動方向有不同的功率頻譜密度之設定。

車輛中心持續與國際標準制定組織交流，推動電動車標準平台工作，希望協助國內電動車產業即時掌握國際標準發展浪頭，取得市場先機。