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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【電動車的垃圾問題？電池回收成關鍵！】
　
為了改善碳排放問題，各國的汽車大廠致力推出電動車來轉型，但隨著越來越多的電動車投入市場，電池廢棄處理也將成為一項關鍵問題。近兩年，電池技術公司積極尋求解決方法，而近期也推出了一款可以循環使用的電動車電池，期盼能夠降低電池廢棄物的影響。
　
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[省大佬司機] 擊敗迷思：電動車有比汽油車環保嗎？

說到電動車大家總能聯想到環保與節能，近年隨著全球電動車市場持續升溫，各大車廠無不爭相推出自家產品，甚至一些過往高端汽車品牌也相繼推出油電車亦或是純電動車（法拉利車廠也在2025年後考慮發表純電動車款）似乎可預見在不遠的將來電動車將全面取代我們所熟知的『汽車』，即便我們不願見到 (包含整個狂人日誌團隊)....但以當今的市場技術，選擇電動車款真的有比汽油車更環保嗎？

讓我們先從碳排量說起：
據報導，麻省理工學院 Trancik 實驗室針對電動車與汽油車的二氧化碳排放量進行研究，找來了知名電動車款 Tesla Model S、節省省油的 Mitsubishi 三菱 Mirage 和豪華房車 BMW 750 xDrive 三種車款，統計生產、使用與報廢回收整個過程中會產生的二氧化碳排放量。實驗結果顯示，Tesla Model S 的二氧化碳排放量約每公里 226克 ; Mitsubishi Mirage 排放量約每公里 192克，而 BMW 750 xDrive 二氧化碳排放量則是高達每公里 385 克。

而這次的研究結果正好證明了挪威科技大學的研究結論，「大型電動車在整個生命週期所排放的溫室氣體高於小型燃油汽車。」當然事情我們不能只從單一面向去看，根據《每日郵報》的新聞指出，電動車所造成的汙染大概有五個原因：

(一) 電動車所需的電力並不環保，以《英國能源統計摘要》舉例，最新資料顯示該國電力來源有 51% 來自於以天然氣和煤炭等燃料的火力發電廠。雖然電動車不會對外排放二氧化碳，但用電量增加也代表發電廠需要更多的燃料，也因此碳排放量也會增加。

(二) 消費者喜歡挑選電池可行駛距離較遠的電動車，當電動車充飽電的行駛距離愈長就代表電池容量愈大、用電量也可能愈高，汙染自然也會相對提升；如果想要降低碳排放量的話，應該要減少汽車尺寸和重量。

(三) 生產電池需要大量的鎳、鈷和鋰等化學物質，這些化學物質會導致地球暖化和汙染；據 2009 年的研究顯示，鎳是造成全球暖化排名第八的金屬物質，而鎳礦附近的民眾也容易罹患呼吸道疾病或導致先天畸型的問題。其次，鋰也會增加碳排放量，在南美洲，每生產 1 噸碳酸鋰就會排放 1 噸二氧化碳。另外，電池報廢也汙染來源，據估算未來 12 年內將可能有高達 1100 萬噸鋰電池報廢，其中只有 5% 能回收。

(四) 生產過程的汙染與普通汽油車差不多，畢竟汽車車殼使用的材料大多相同，都是以鋼鐵、玻璃、塑膠…等製作，只有少數車款會考慮使用環保材質。在眾多電動車款中，只有 BMW i3 採用最多的環保材質，包括以回收寶特瓶所打造的座椅、使用座落於美國莫瑟斯湖，世界上最大水力發電廠 - 大古力水壩的乾淨能源來打造碳纖維車體。

(五) 電動車雖然沒有排氣管，理論上沒有排放二氧化碳，但它仍會產生揚塵，導致空氣中懸浮微粒增加。英國政府顧問 Frank Kelly 教授近日在《衛報》發文表示，空氣中的懸浮微粒造成的汙染更嚴重，與心肺疾病有密切關聯。城市需要的是減少汽車數量，而不只是減少燃油汽車，或增加環保電動車。

然而說了這麼多我們依舊無法阻擋電動車會取代汽油車的那一天，因為以總體持有成本來說，電動車就是比汽油車便宜很多，如果你有一台汽油車，一年開 2萬公里，每年的油費大約是6萬元，維修保養大約2萬元。其他用車成本我們先忽略不計 - 每台汽油車的用車成本，每年約 8 萬元。而如果你有一台特斯拉 Model S，同樣一年開2萬公里，每年的電費約會是1萬元，而維修保養也大約是1萬元。每年的用車成本約2萬元....高下立判結果一目瞭然。而且電動車構造比汽油車簡單，沒有內燃機、變速箱、油線，維護方便。所以電動車的用車成本，每年可以比汽油車節約 6 萬元。

現在電動車是貴在一次性的購買，這反應在各家車廠的電池成本上，電動車的電池成本約佔整車成本的 30% - 50%。這是電動車售價偏高的主因。但在未來當電池技術不斷進步，電池成本會以驚人的速度往下掉，美國摩根大通 分析指出當前電池的成本為每度電231美元，但在2022年將降到96美元。這相當於一年往下掉 10%，所以在不久的將來，擁有一台電動車的整體成本，將會比一台汽油車還低。所以現階段是不是真的環保我想還說不準，亦或只是買一個資本主義下的環保感覺吧？

#以後內燃機都是油錢人的玩具 #但現在開電動車好像比較油錢 #沒有比較環保 #但有比較省 #MitsubishiMirage #知識佳 #長知識 #電動車 #大古力水壩

綠在深水埗 簡介

環境局發表《香港資源循環藍圖 2013 - 2022》中，提出全港市民必須合力實踐「惜物、減廢」的環保新文化，共同珍惜地球資源，讓綠色生活紥根社區，以應對當前的廢物管理問題。為此，政府將在全港 18 區設點（前稱「社區環保站」），資助非牟利團體營辦，透過環保教育加強推廣，同時為更多市民投入減廢回收活動而提供所需的支援。
而「綠在深水」便是其中之一。環境保護署經過公開招標後，現由保良局營辦。

｢綠在深水｣主要功能：
(i) 推行環保教育：　為社區內不同階層、背景的深水埗居民，提供多元化的環保教育活動，從不同角度將綠色生活文化注入社區。並藉連結深水埗居民，成為環保義工，攜手打造綠色深水埗。

(ii) 支援地區減廢回收工作: 提供回收車，到深水埗各屋苑收集可回收物料供本地進行循環再造，讓市民可親身參與回收減廢活動和推行其他源頭分類的措施等。歡迎屋苑、團體聯絡回收安排。

「綠在深水埗」恆常回收種類：
1. 乾淨玻璃樽
2. 電器、電腦、電腦相關配件(不論好壞)
3.充電池、慳電膽、光管
4. 乾淨塑膠樽、金屬、廢紙

「綠在深水埗」按季度回收種類（請事前致電了解回收期限）：
1. 二手衣服、鞋、袋
(床單、被舖、睡衣、內衣褲等個人貼身用品 除外)
2. 日常用品
3. 廚具用品
4. CD /VCD /DVD
5. 書藉 (教科書除外)

歡迎深水埗各屋苑、機構、學校參加「綠在深水埗」的回收支援服務及環保教育活動。


地址

深水埗通州街339號


開放時間

0800-2000(一至日)


辦公室服務時間/惜物有禮回收獎勵計劃服務時間/環保教育報名時間

0800-1800(二至日)


回收服務時間

0800 – 2000(一至日)


網址

https://www.wastereduction.gov.hk/tc/community/cgs_intro.htm


專頁

綠在深水埗 Sham Shui Po Community Green Station


查詢

2522 4388



(以上資料更新至文章當日)