這是一篇蠻持平客觀的分析、說明..... 電動車和你想的不一樣：只是炒作？真的會造成缺電嗎？專家一次說清楚（12/30/2020 風傳媒）

"你應該知道的是：豐田汽車社長痛批，電動車若更加盛行，可能造成日本大缺電，此一說法引發外界熱烈討論。如果電動車滿街跑，到底會不會缺電？電動車只是炒作的話題嗎？作者以專業背景解釋，電動車對解決大城市嚴重空氣污染將有顯著成效，但能源轉型困境並未因此紓緩，能源問題人人有責，不能把責任推給政府。"

作者：曲建仲 / 台大電機博士，知識力專家社群創辦人

近年來空氣污染讓大家忍無可忍，溫室效應造成的氣候暖化日益嚴重，讓世界各國政府推出新的碳排放法規，不約而同喊出 2030或2040 年禁售燃油車的口號，許多車廠被迫積極開發電動車，彷彿電動車能夠解決人類的空氣污染與能源問題，豐田社長怒批世界各國政府力推電動車只是炒作，許多人可能認為那是豐田(Toyota)眼見特斯拉(Tesla)股價節節高昇而吃醋，所以電動車真的是未來環保的新希望嗎？事實恐怕和你想的不一樣？

電池的構造與原理

所有的電池都具有陽極(負極)與陰極(正極)，基本上都是由陽極(Anode)發生的化學反應產生電子(Electron)與陽離子(Ion)，電子流入元件可以推動元件工作，也就是我們所稱的電能，如圖一(a)示；陽離子則經由電解質穿越多孔性的隔離膜到達陰極，如圖一(b)所示；最後陽離子與電子在陰極(Cathode)結合，如圖一(c)所示。

電池的陽極(Anode)：是我們所稱的「負極(Negative electrode)」。電池的陰極(Cathode)：是我們所稱的「正極(Positive electrode)」。

兩者恰好相反，千萬別弄錯了唷！大家可能會好奇，為什麼會恰好相反來造成大家的困擾呢？因為化學家定義放出電子的叫「陽極」；而陽極放出電子，代表陽極必定帶負電(同性相斥、異性相吸)，所以物理學家稱陽極為「負極」。

不同的鋰電池主要是陰極材料不同

不同的鋰電池其實主要是使用的陰極材料(正極材料)不同，目前最常用的陰極材料共有四種：鋰鈷氧化物(LiCoO2)、鋰鎳氧化物(LiNiO2)、鋰錳氧化物(LiMn2O4)、鋰鐵氧化物(LiFePO4)，其中大家常聽到的「三元鋰電池」其實是陰極材料使用鈷鎳錳酸鋰三元化合物的鋰離子電池，其中三元是指包含鈷(Co)、鎳(Ni)、錳(Mn)三種金屬的化合物，而電解質主要是使用六氟磷酸鋰液體，負極材料一般是使用石墨。

固態鋰電池未來發展值得關注

由於現在的鋰電池所使用的電解質是液體，容易發生漏液汙染、易燃爆炸等問題，而固態鋰電池的電解質是固體，不會因為隔離膜破損就導致陰陽極接觸短路爆炸，而且固態鋰電池的密度和結構可以讓更多帶電離子聚集傳導更大的電流提升電池容量，此外固態電解質不可燃、無腐蝕、不揮發、不漏液等特性，不像傳統鋰電池的液態電解質含有易燃有機溶液，需要降溫、防撞擊、防穿刺等安全裝置。

電極材料與液態電解質容易完全接觸，但是和固態電解質接觸不如液體，造成介面阻抗過高，影響整體電池效能，而且固態電解質製程良率低價格高，仍然有許多困難。日本Toyota公司預計2022年推出全固態鋰電池的電動車，美國Fisker公司為固態鋰電池申請專利，能量密度可達傳統鋰電池的2.5倍，法國Bollore公司已經量產固態金屬鋰聚合物電池，德國Bosch公司收購美國Seeo公司研發固態鋰電池技術，QuantumScape公司的鋰固態電池號稱15分鐘可以充飽80%股價大暴漲，由於廠商投入資源研發未來發展可期。

電動車的普及有賴電力基礎建設

電動車要充電，但是如何充電是個大問題，像Gogoro的電動機車一個電池只有9公斤，使用者可以到電池交換站自行更換電池，但是Tesla電動車的電池重達500公斤以上，只能以定點充電的方式進行，即使目前的規格要求在1小時內完成充電，使用者是否能在加電站等1小時卻是個問題。

如果必須把車開回家在停車場充電，最大的問題是目前的電力基礎建設不足，假設大樓停車場有100個停車位，每個都設置插座，當100台電動車同時充電時，大樓的變壓器無法承受如此巨大的電流，因此整個電力基礎建設，包括：變壓器、變電所、高壓電塔都必須重新設計才能達成，聽起來就不是短期內可以做到的事，可能的解決方法是在大樓停車場建置大型儲能電池，當大量電動車充電時可以由大型儲能電池供電，考慮到成本與安全，大型儲能電池使用釩電池或鋁電池是未來可能的發展方向。

電動車不會排放廢氣　更環保而且節省能源？

由於我們的發電廠是以高壓交流電(AC)傳送到使用者家中，再以「電源供應器(PSU：Power Supply Unit)」轉換為直流電(DC)才能對鋰電池進行充電，如果使用的是交流馬達，則鋰電池供電時要再轉換為交流電(AC)給馬達供電，每一次的電源轉換效率大約80%~90%，因此這樣轉來轉去其實浪費許多能源。根據德國慕尼黑經濟研究院(IFO：Institute for Economic Research)發布的一份研究報告，考慮電動車的碳排放量時，如果將鋰電池的生產製造、能量轉換，以及供電過程中發電廠發電所排放的二氧化碳算進去，電動車的二氧化碳排放量會比傳統燃油汽車高。

根據IFO的資料，最環保的能源形式是使用「甲烷」，也就是我們家裡用的天然瓦斯，它與一般的「瓦斯車」類似，差別在目前瓦斯車使用的「液化石油氣」是丙烷和丁烷的混合物。以甲烷為主要動力的內燃機(引擎)可以使汽車減少碳排放量，而且甲烷裡含有的氮化物、硫化物等雜質更低，是汽車製造商可以採用的環保能源，搞了半天最環保的竟然是瓦斯車，看來豐田社長怒批電動車只是炒作算有幾分道理，不過瓦斯車還是會排放二氧化碳，無法解決溫室效應的問題。

電動車只能改善空氣污染　無法解決能源問題

充電站裡的電是那裡來的呢？還是由發電廠來的，說來說去，又回到了最原始的火力、水力、核能發電來提供，核能目前被社會接受的可能性很低，在台灣想蓋水庫都很困難了更別說水力發電廠，因此又回到最原始的火力發電，不論是使用天然氣或煤碳，最後還是免不了要造成空氣污染的，因此有人說電動車只是把城市裡的空氣污染，轉移到郊區發電廠而已。台灣目前全力推動太陽能與風力發電，這是應該做的，只是核能電廠要除役，太陽能與風力發電只怕用來補上這個電力缺口都不夠，沒辦法多出來給電動車使用。

汽柴油車與火力發電廠最大的差別，在於對污染物的控制，汽柴油車滿街跑到處噴廢氣，只能使用觸媒轉化器進行處理，由於價格與體積的限制，無法對廢氣有效回收處理；而發電廠是將廢氣集中處理，可以使用更昂貴體積更大的工業設備對廢氣有效回收處理，污染的確變低，因此使用電動車一定會減少城市的空氣污染，再加上近年來電池從製造方式到回收技術都快速進步，發展電動車仍然是重要的選項之一。

氫能與燃料電池被視為終極環保能源但是困難重重

傳統電池直接使用化學反應產生能量，優點是能量轉換效率很高(80%以上)，但是充電需要比較長的時間；而使用燃料以內燃機(引擎)進行燃燒反應產生能量，優點是可以直接補充燃料，但是使用內燃機的能量轉換效率很低(30%以下)，科學家開始思考，有沒有一種方法同時具有「電池」與「燃料」的優點呢？於是燃料電池從此誕生了。

燃料電池和傳統電池的原理相同，都是將活性物質的化學能轉換成電能，但是傳統電池的電極本身是活性物質，會參與化學反應；而燃料電池的電極本身只是儲存容器而已，並不會參與化學反應(觸媒只用來引發化學反應)，必須將活性物質加入電池內，就好像我們的汽車補充燃料一樣，才能產生化學反應形成電能，是一種要補充燃料的電池，故稱為「燃料電池(Fuel cell)」。

儲氫技術價格偏高目前仍然無法擺脫石油

燃料電池使用氫氣與氧氣反應產生水，反應後排放的氮化物或硫化物極少，幾乎沒有任何污染，因此被視為終極環保的再生能源。但是燃料電池必須使用氫氣做為燃料。高壓儲氫技術如何把又大又重又危險的氫氣鋼瓶放在車上是個大問題；因此有國外公司開發出可以承受700大氣壓的航太複合材料儲氫瓶，可以取代氫氣鋼瓶，Toyota公司更在推出氫燃料電池車款Mirai，創下單次加滿氫氣可以行駛500公里的紀錄，已經是成功的商品了，那麼它的問題到底在那裡呢？

首先車上放了一個壓力這麼大的儲氫瓶是否安全是個問題，氫氣的來源則是更大的問題，大家都知道電解水可以產生氫氣與氧氣，問題是電解水產生氫氣的成本很高，而且這些電還是來自發電廠。為了降低成本，目前工業上主要是將碳氫化合物 (石油)以「 蒸氣重組」（Steam reforming）的方式分解生產氫氣，搞了半天還是要以石油做為原料，看起來人類要擺脫石油還真困難。

為什麼世界各國都訂定2030或2040年禁售汽柴油車？

很有趣的現象，世界各國都訂定2030或2040年全面禁售汽柴油車，為什麼是這個時間呢？主要還是覺得前面介紹的這些問題，包括充電站建置、電力基礎建設、新建大型發電廠，或是太陽能、風力發電等新能源開發，大約需要20年時間，因此選擇了這個時間點，問題是如果時間訂定了，卻沒有看到政府加蓋發電廠，那時間到了要怎麼辦呢？

不過各國政府爭先恐後這樣「宣誓」，還有一門不可言傳的心思，那就是老百姓對空氣污染已經忍無可忍，但是眼見要解決這個問題困難重重，宣誓「2040 年」禁售汽柴油車，等於是給老百姓一個交代，反正2040年是 20 年以後的事了，到時候站在台上的一定不是現在宣誓的這個人，這種只靠嘴巴說說就可以成功的「政績」，何樂而不為呢？

能源問題人人有責　不能把責任推給政府

經過前面的介紹，大家一定發現人類的能源問題沒有這麼簡單，政府該做的不只是靠嘴巴宣誓禁售汽柴油車，而是必須認真開始發展綠色能源。目前最大的問題在於：電價太便宜，造成使用者沒有節約用電的習慣，各種價格較高的「家庭能源管理系統」（HEMS：Home Energy Management System）乏人問津，電價如果真的大漲又會造成物價波動，受限於選舉與政治因素，要讓電價上漲也是困難重重，只能靠我們自己養成時時節約能源的習慣，才是最有效的方法。

責任編輯/周岐原

完整圖文內容請見：
https://www.storm.mg/article/3340151?mode=whole

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南美各國幾乎都封鎖邊境了，誰能想到1個月前零疫情，能淪陷的如此之快。

昨天早上收到拉巴斯（玻利維亞）飛利馬（秘魯）、原本開放線上check in的班機取消，沒有任何替代班機（其他票源也查不到）覺得非常不妙

在烏尤尼機場遇到台灣人開始交換資訊，一查發現秘魯全境封鎖進入戒嚴，這下慘了，我們的機票是從利馬回LA再回台灣，開始瘋狂查其他選項。

搭機回拉巴斯遇到在巴西跟巴拉圭工作的台灣人，我們結伴去LATAM櫃檯排隊。

評估過目前情勢，我先想好一個選項：先改直飛聖地牙哥（智利）、再從聖地牙哥想辦法飛回LA（查到的選項是巴拿馬轉機）

排隊隊伍超級長，還有記者跑來採訪，好不容易排到我們，拉巴斯飛聖地牙哥的班機已經全滿。

他給我們一個選項，是今晚從VVI飛聖地牙哥、再從聖地牙哥飛邁阿密、再從邁阿密飛LA接我們原本的班機，但這個選項需要自己買LPB飛VVI的班機。

我請他幫我保留他說好，我趕快查LPB飛VVI的飛機有沒有班次能銜接，線上看到15:30的飛機16:30到，接19:30的VVI-SCL很充裕。


線上訂票完沒收到信件回覆，趕緊去排現場櫃檯，有查到訂位但沒完成付款，直接改現場刷卡。

買完拿著機票回LATAM櫃檯，請他幫我完成接下來的預定，他拿了我護照看了看電腦，開始要我提供訂位代號什麼的blablabla說他查不到，我一個一個找給他，然後他開始扯東扯西，說剛剛他只有保留到一個位置，然後現在都已經滿了、沒有別的選項。

我指責他作業疏失，他開始耍無賴，說他不想我用這種態度跟他談，他要關櫃檯了（靠、你們取消航班叫我買了一張機票現在跟我說沒辦法接、是你整我欸 有事嗎）

還好又遇到一個住澳洲的台灣人、他跟我說他剛剛明明就有給他豪經艙加價從VVI飛SCL的選項。我馬上再跟他吵、他才說：他可以把我們送到SCL但接下來回LA我們要自己想辦法。 然後一個人要加收115美金！！！

我問他我有兩段機票為何要加錢，你應該列出可以退款多少給我選擇，他繼續擺爛，說：喔我這裡查不到、你要自己上網查。

請他開班機取消證明保險要用，他也擺爛，歐我這裡不能開、這就是全球問題，有什麼好開的。

幹幹幹幹幹幹幹 雖然拉美的誤點率在南美相對低，但一出事他絕對不會開證明給你（這件事也有另一個台灣人跟我們訴苦） 這位擺爛先生就威脅我們你現在不付錢也買不到票，我查票發現也沒有別的選項，就答應了

然後擺爛先生直接把工作丟給另一個同事，還好她同事態度很好，總之我們就付錢、趕緊有飛機離開軍事國玻利維亞，到目前選項比較多的智利！


這時已經下午1點，LPB飛VVI這段是15:30，我們還有行李在LPB旅館，等我弄完機票再拿勢必來不及、所以同一時間我請大兒子搭計程車趕快去旅館拿行李，雖然有點擔心他的處理能力，但非常時期也只能這樣。


他順利跟要宰肥羊的計程車殺價來回200殺150，到飯店直接拿行李就回來，他說飯店都沒說什麼

我問：不是要你跟他說因為飛機關係所以我們今天不能入住嗎？

他說：因為他沒問所以我就沒說⋯

好吧、總之順利拿到行李了，我再自己寫booking.com訊息要求取消入住

大概是太多人在搶機票，智利飛LA的機票我12點下機時查1萬多，已經飆升到2萬多、有幾個票源甚至到4萬多，我們寄完行李過完安檢先，趕快到咖啡廳買杯咖啡順便用網路找2萬多的票源下單（不是太安全的票源、但只能先拼拼看）

順利從LPB移動到VVI，在VVI櫃檯又遇到問題，地勤一直很糾結我們的簽證還有護照上寫著CHINA，問一個同事跟他解釋香港、台灣都會遇到這個問題很正常，他不死心又問了其他同事，然後一直問我們的行程、說我們沒辦智利簽證出不了境⋯

好不容易跟他解釋清楚，他又告訴我們，智利3/18開始封閉邊境，我的下一班班機飛LA應該不會飛、蝦米！ 太震驚了！

趕緊先跟他說我們還有備案，飛溫哥華回去（那時還不知道加拿大鎖國），後來他還是過不了心裡的那一關，由他的同事幫我們完成最後的手續。

他了解我們已經在南美洲一個月，還說我們有一個很特別的蜜月，手續辦完趕快去出境，寫著china的台灣護照的好處大概是出境他們都怕我們，希望我們快走辦起來特別快。


豬隊友犯了一個很大的錯誤，他仗著接下來在LPB住，前一晚行動電源都沒充電，現在都靠我用手機在訂票，手機快沒電又沒電可充⋯


進來後跟巴拉圭籍的台灣人又相遇，感謝他們借我們變壓器充電，他們懂西文跟葡文，很輕易的知道別人在談論我們，不過沒到太過分也就算了⋯

順利登機後，飛機上此起彼落的咳嗽聲跟鼻涕聲讓人心慌，右前方的女人一陣子就咳個幾聲還沒戴口罩，讓人很絕望，還有好幾段長程飛行才回得了家，要不被感染大概需要天大的好運吧⋯

下機時那女人拿出口罩優雅的戴上，咳4小時傳染給別人沒關係，你現在戴是在哈囉？

到智利已經午夜，巴拿馬航空排了100多人、3小時才到櫃檯，得到一張有電話但根本打不進去的紙，沒有人願意協助改票、說要加錢改頭等艙也不鳥你⋯

半夜4點身心都到臨界點，確定無望半夜找住宿，發現Booking過12點就不能訂當天住宿，只好一家一家打電話問、凌晨4點終於問到還有櫃檯check in 的住宿


用手機僅存的3%電叫到Uber ，約完直接沒電，站在冷風中一直背著車牌號碼，還好搭上順利無腦移動到飯店（至於飯店在什麼區塊附近有什麼已經不在考量範圍 ）


現在智利時間中午11:55，我們把自己關在智利聖地牙哥的旅館不走動，看外交部公布智利是封鎖外國人入境，沒有提到出境，只能期望3/18一早飛得出去⋯


回台勢必要隔離14天，也許被驗出陽性還要入院⋯ 如果回得去、我們一定在機場主動通報，不影響台灣、成為防疫破口⋯

#好想孩子們

【為什麼國人對台電沒信心】--工程管理鬆散、公開資訊混亂

1，工程管理鬆散
2018年6/1夏日用電未到，昨天用電就破了歷史紀錄，然而在用電高峰過後，就發生苗栗發生跳電事件，霄南、苑裡、日南、三工等四個變電所都跳電，影響範圍包括苗栗縣通霄、苑裡、三義、銅鑼等鄉鎮及台中日南地區。加上日前半個月內七起大規模停電事件，造成網路上許多不實謠言。台電跳電頻傳，不是馬英九時代沒有，蔡英文上台才有，而是台電長期現象。

昨天，苗栗發生跳電事件依據台電的說法，通霄電廠人員巡檢時，發現量測電流用的設備有接線鬆脫現象，在維修隔離過程中切換匯流排電源，不料匯流排啟動保護裝置因而引發跳脫，下游端的六十九kV（千伏特）變壓器也跳脫，造成超高壓電力無法輸出，苑裡、霄南、日南、三工等四個變電所全部停擺。我跟台電質疑的是，這樣的跳脫問題在維修時有無防呆機制，有沒有維修的操作標準作業程序，而不是放任一個維修人員，就像大潭發電廠的天然氣供應管線意外事件一樣。

我告訴部長，我不能接蔡英文執政時，台電跳電比馬英九時期多，也不能接受天氣熱就跳電，台電要改變工程施作的文化，建立起防止跳電的標準作業程序。

2，公開資訊混亂

另外，有關公開資訊混亂的問題，其中有關網路--謠言風電發電量連續3天掛零?就是擁核人士為了打趴再生能源及風電的惡意扭曲。

但是台電的網站資訊，也有改進之處，如果網站資的資訊發生錯誤時，應該立即澄清，不可置之不理。而有關風電的統計，106年風力裝置量占比1.5%，發電量1697百萬度，占總發電量0.7%。106年太陽能裝置量占比3.7%，發電量1629百萬度，占總發電量0.7%。百分比低，代表台灣再生能源裝置量少，正需要急起直追。

網站出現0.0%，表示未達發電量千分之一，並非發電量是零。但為避免有心人操作，我建議在目前風電發電量少的情況下，建議‰取代%。