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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【#晶碩(6491) 基礎整理】
　　
◎ 公司簡介：
創立於西元2009年，為和碩聯合科技及景碩科技共同轉投資子公司，主要從事軟式隱形眼鏡以及醫療用光學產品研發製造與銷售。由3C電子產業跨足醫療器材，擁有自家開發設計團隊，自行開發新型自動化生產線及生產流程，其中核心製程擺脫傳統氣壓元件控制，採用伺服控制系統，生產穩定性高，並獲得多項品質與產品認證。
　　
2015年至中國發展，於中國天貓旗艦店開賣。每年上架的新品，以中國在地消費習慣為基準，提供100%台灣製造生產的產品。2019年股票掛牌上市，公司代號 6491，是台灣第一家上市掛牌的隱形眼鏡公司。
　　
◎ 近期營運概況：
晶碩2020年首季營收7.21億元(YoY-5.0%)，季減- 27.8%，單季毛利率45.1%，稅前純益1.08億元，稅後淨利0.91億元，淨利年減 11.8%，EPS 1.3元。
　　
晶碩第一季業績年減5%，與同業的精華光學（Q1營收衰退17.75%）及金可-KY（Q1營收年減12.7%）相比，晶碩衰退少許多，其業績減少主因：1. 日本為主要代工的市場，受疫情波及，日本客戶拉貨趨緩。2. 雖然國內的消費較不受影響，但彩色片是上班上學戴，依舊有疫情影響，此外部分銷售仰賴觀光客，也受到疫衝擊。3. 中國當地品牌在電商竄起，成為新的訂單來源。
　　
預估 2Q20 營收季增 12.8%至 8.14億元(YoY+9.9%)，估計經濟活動將在疫情趨緩後解封與逐漸恢復，零售廠商可望持續訂單，依照過去紀錄年度出貨旺季落在 3Q 和 4Q，預期營收下半年較上半年成長近20%至 18億元。
　　
◎ 未來展望：
2019年全球隱形市場規模為89億美元，而展望2020年，全球隱形眼鏡市場穩定樂觀，即使四大隱形眼鏡品牌吃下超過9成市場，但排除通貨膨脹及匯率等因素，還是有業績成長的空間。2019年桃園大溪廠房已於十月正式動工興建，預計2021年底完工；矽水凝膠(SiHy)隱形眼鏡材料與應用也在進行中，預計第二季末前會取得歐盟認證，期望來年成為業績成長的助力。
　　
2019年自有品牌營收比重約 34%，預期 2020 年可略上升至 11億元，營收比重約 35%；2019 年代工營收比重約 66%，預期 2020 年略增至 22億元，營收比重約在 64%~65%，以及新種類產品的加入，與原有的自動化產品線，同時佈局多國市場，估計下半年能夠積極參與市場成長。預估 2020 年營收年增 0.6%至 33.76 億元，毛利率約 44%，稅後 EPS約 7元。
　　
◎ 小結：
2020年，全球隱形眼鏡市場穩定樂觀，其中矽水凝膠(SiHy)隱形眼鏡材料預計第二季末前會取得歐盟認證，期望成為Q4及來年業績成長的助力，因此預估 2020 年營收、稅後EPS將成長。
　　
◎ 補充：
使用豹投資PRO，可以清楚地看到圖表化的財務數據，其中個股頁面中有提供四種分析功能，財務、財報、籌碼及技術分析，而從財務分析的月營收看可出，雖受到疫情影響在第一季急遽下降，但近幾個月晶碩月營收穩定上升，且再看到晶碩的股利概況，更可以發現該現金股利也穩定上升。
　　
◎ 最新消息：
→美系外資首評晶碩(6491)給予「加碼」評等，目標價上看230元
→市場超過2千億，隱形眼鏡老三晶碩怎麼拚？董事長童子賢瞄準3大目標
→晶碩Q1獲利季減48%、EPS 1.3元；下半年需求可望回升
　　
（補充其他財務數字在下圖，圖片來源：豹投資PRO）
　　　
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【Motion Sensors 應用：AR 之後……放眼 MR 混合實境！】

隨著微機電 (MEMS) 技術的加入，大幅縮減感測裝置體積，讓運動感測器市場更見寬廣；消費類加速計需求上揚，亦促使 MEMS 與運動感測器更加合作無間。Semico Research 統計表示，2015 年全球 MEMS 銷售額逾 142 億美元，預計 2020 年將上看 287 億美元，其間年複合成長率 (CAGR) 達 15.1%。MEMS 體現的是「多元化」意涵，可與各類產品、技術合體；其中六軸 MEMS 感測器模組已成消費電子和物聯網 (IoT) 裝置的重要元件。

感測器、致動器與相關類比科技，為創造真實與數位世界溝通介面的核心元素。近來在全球造成騷動的 Pokémon GO，可謂 MEMS 聯手擴增實境 (AR) 具體實現的里程碑；MEMS 下一波部署將擴及家庭、工作場所、城市和交通。至於未來最具潛力的應用，有業者首推車用微致動器 HUD (抬頭顯示器)，結合 Pico 微投影技術，不用貼片就可直接把資訊顯示在擋風玻璃上；輔以加速度計控制安全氣囊、陀螺儀偵測車道偏移，可讓駕駛安全多幾分保障。

機車亦已大量引進感測器，Gogoro 就有利用加速度計做防撞偵測的設計，一旦發生碰撞，會自動斷電以策安全；而陀螺儀會在龍頭轉彎後回正時，自動熄滅方向燈；售價不斐的重機裝備，安全帽亦配有防撞感測系統。融合溫、溼度等環境感測的「智能建築」則是另一個兵家必爭之地；例如，運用AR 原理衍生而來的「MR」技術，透過事先匯入建築管線圖資，結合熱像儀可進行漏水檢測；若涉及室內定位、行人航位推算 (PDR) 等樓層或高度的應用，則需加裝氣壓感測器。

不過，硬體在定義手機翻轉和螢幕敲擊動作的微調時，自由度不如軟體細膩；軟體可透過收集很多測試結果後區分強度等級，但硬體的辨識級別可能只有八至九成。因此，演算法軟體支援十分重要。在整合趨勢方面，雖然為解決系統耗電量遽增問題，有些廠商會採行 MEMS 感測器中樞結合先進「感測器融合」架構；但考慮到與應用處理器 (AP) 整合方便性，Combo 感測器在某些場景，似乎較 MCU 感測器中樞更受青睞。

延伸閱讀：
《ST：微機電助陣讓感測器更輕薄省電》
http://compotechasia.com/a/____/2016/1013/33724.html
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