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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電動車充電設施無法可管，恐成為公共安全未爆彈？

佩玲在今年10月市議會財建部門的質詢中，針對台北市的電車充電設施設置，未有法規納管和公共安全評估提出質詢，台北市電車充電設備密度全台最高，無法可管的設施可能成為公共安全的未爆彈！

目前台北市的電動機車電池交換站有198站，多數位在停車場、騎樓、加油站等地，公有路外停車場的充電柱也有345處，充電設備設置密度全台最高。

經查，目前電動車充電設施的設置，只需要找台電評估電力問題，台電同意後即可供電設置。
也就是說，充電站與充電柱設置：
❌沒有用電設置準則
❌沒有場所限制
❌無需申請雜項執照
❌無需消防納管或防護計畫
❌周邊無需設置消防安全設施
綠能運輸的新興產業，儼然成為新的公共安全疑慮，市府單位也坦承，面對新興產業，法規仍有許多未規範之處。

上週在新竹，電動汽車充電站發生火警，前兩年分別在台中和桃園，也有電動機車換電站爆炸和起火的事故。顯示電動車充電設備於設置時需要被評估，更需要消防單位納管，以避免公共安全事故。

在佩玲10月底提出質詢過後，產發局也立刻針對此議題於11月4日召集相關單位開會研議。
除了電動車充電設備的標準法規，已由行政院經濟部草擬，市府將儘速與中央討論法規建置問題外，會議中相關單位也承諾：
⭕️由消防局預先評估電能充電站公共安全
⭕️請建管處函詢中央單位公安申報問題
⭕️請台電公司檢視現行充電站是否依法提送審查
⭕️充電站點位清冊交由消防局、台電公司掌握，以利掌握消防安全，並於災害發生時立即斷電

除了得到市府正面積極檢視法規的作為外，佩玲也在總質詢時，再度請柯文哲市長重視電車充電站的法規真空與公共安全問題。
市府應儘速組建工作小組，比照自助洗衣店規範，在中央修法之前先行評估訂定管理辦法，來規範這些充電設備，勿讓市民的安全暴露於無法可管的危險中。

#電車充電站需要納管
#市民安全讓佩玲來把關

【興隆公共住宅1區公告招租，歡迎市民申請】

今日 (2015/10/28) 下午，柯P市長率領市府團隊至興隆公宅宣布【興隆公共住宅1區】將招租。受理時間自104年11月5日至11月18日止。歡迎有興趣之市民朋友於本周五起(10月30日)至11月5日至現場參觀，把握時間申請。

【興隆公共住宅1區】位於木柵路二段與興隆路四段交叉口南側附近，交通便利，可由鄰近公車站、捷運景美站及萬芳醫院站通往臺北車站、信義計畫區等市中心地區。本社區環境良好，有大面積開放綠地空間與文教設施，鄰近木柵公園、中山小學、再興國小等。【興隆公共住宅1區】，由原安康平宅改建而成，將提供272戶公共住宅單元，並且保留30%以上戶數(90戶)來安置安康平宅原住戶，安置部分將由社會局進行辦理，並且依照不同經濟狀況提供1-4折不等的住宅補助金，而剩餘182戶，作為公共住宅公開招租。

柯P市長表示，自上任以來市府就積極地實踐「居住正義」之政策，透過尋找適宜的土地建造「只租不賣」的公共住宅，希望讓更多族群 (年輕人、老年人等) 以合適的價格在台北市有一個家。因此，【興隆公共住宅1區】招租資格將無年齡上限限制，而且設籍本市20至45歲青年，得以加1支籤方式提高中籤入住機率。

依「臺北市社會住宅出租辦法」第4條第1項規定，申請【興隆公共住宅1區】之資格為年滿20歲，於台北市設籍或在台北市就學、就業有居住需求者，本人、配偶、戶籍內之直系親屬及其配偶，均無自有住宅、無承租本市國民住宅、公營住宅或社會住宅，同時符合家庭年收入低於40%分位點(125萬元)，且平均每人每月不超過本市最低生活費標準之3.5倍者(51,779元)。

【興隆公共住宅1區】為地上19層、地下3層之集合住宅大樓。房型的部分有套房型、一房型、二房型與三房型，戶數、面積與租金分述如下：
(1) 套房型，室內面積8坪，85折後租金為6,900元，共24戶，對外招租5戶。
(2) 一房型，室內面積10坪、12坪，85折後租金為8600/10,200元，共112戶，對外招租分別為55/44戶。
(3) 二房型，室內面積16坪、17坪，85折後租金為12,900/13,400元，共112戶，對外招租分別為22/36戶。
(4) 三房型，室內面積21坪，85折後租金為16,100元，共24戶，對外招租20戶。

各房型皆配有基本家具，包含客廳及餐廳(桌椅)、單/雙人起居室配備、浴室配備、廚房設施、燈具、緊急求助系統等。另提供129個汽車停車位，174個機車停車位給市民申請月租，汽車為4800元/位，明義里、華興里、明興里里民享有月票7、8折的優惠，機車則為300元/位。

特別的是，【興隆公共住宅1區】是全國第1處公共住宅推動智慧電網實證實驗基地，屬於臺北市政府與科技部(第二期能源國家型計畫)、臺電公司共同合作推動之【智慧電網第零期建置計畫】，將提供24戶住宅單元(位於A棟3-5樓)，配有智慧能源管理系統、公共用電微電網、智慧電動車U-Car、U-Motor充電整合管理系統以及智慧電表，提供住戶體驗智慧生活，以智慧系統管理家戶能源的使用，達到便利、節能、減碳之成效。

感謝辛苦的市府團隊、尹衍樑總裁領導的潤泰集團、科技部、台電、巨秉、葉美麗、中華徵信所估價師事務等夥伴合作打造如此高品質之智慧「好宅」，以及李新議員到場支持！【興隆公共住宅1區】預計於11月5至18日受理申請，11月27日公開電腦選屋順序進行抽籤作業，12月起選屋簽約後，105年1月始可入住。歡迎市民朋友踴躍申請，相關招租訊息與辦法可電洽臺北市政府都市發展局(電話：2321-2186#2752)及都市發展局網站 (網址: http://www.udd.gov.taipei/)及臺北市居住資訊服務網(http://www.housing.taipei.gov.tw/)查詢。