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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沒有煙囪的島　為什麼夏威夷可以拒絕核電又不用燒煤？ (06/19/2017 天下雜誌)

美國總統川普上任後宣布退出巴黎氣候協議，更聲稱將重啟煤礦產業，開採頁岩油及天然氣。然而距離美國本土3700公里的夏威夷州，卻決定告別進口化石燃料，運用本身豐富的自然資源，朝2045年全州100%再生能源供電的目標邁進。目前夏威夷的再生能源供電比例已抵達30%左右的水準，預估幾年內就可跨越過半門檻。

(編按：這是夏威夷州政府在2017年5月份所公布的夏威夷州能源現況與統計資料 / Hawaii Energy Facts & Figures : https://energy.hawaii.gov/…/…/HSEOFactsFigures_May2017_2.pdf )

天堂之島能源轉型　分散式系統及儲能是關鍵

夏威夷如此積極發展再生能源，起因於2008年進口石油價格波動，導致電價飆漲，因此前州長林哥（Linda Lingle）、美國能源局，以及佔全州九成以上發電的夏威夷電力公司（Hawaiian Electric），共同簽署了夏威夷乾淨能源倡議（Hawaii Clean Energy Initiative）。

夏威夷各島之間並沒有海底電纜或電力輸配系統，每個島必須各自發展獨立的電網，並依在地需求規畫再生能源配置。像歐胡島（Oahu）是觀光及商業中心，人口也最密集，因此除了分散式太陽能裝置，也積極開發超大型太陽能發電廠。大島（Big Island）則因為有活火山，可發展地熱及抽蓄式水力發電。

夏威夷最大的優勢，在於與美國本土能源企業合作，充分利用新科技及日益精進的商用技術，引進智慧控制及需量回應（demand response）等最新科技，逐年克服再生能源整合電網系統的穩定度、降低成本並提升供電效率，成為全美乃至全球最先進的再生能源技術的實驗場。

在電價政策上，透過租稅補貼、減免土地稅等經濟誘因，鼓勵家戶採用儲熱式熱水器、屋頂太陽能板、家戶型儲能設備、電動車等，以達到家戶能源自產自用。加州的太陽能上市公司Sunrun，就在夏威夷成功推出如電熱水器般可簡易安裝的家戶型太陽能儲能系統BrightBox，非以販售設備，而採用向客戶售電的方式營利。

考艾島電力島民自決　特斯拉投資太陽能儲電系統

考艾島（Kauai）是另一個有趣的案例。他們自組非營利的考艾島電力合作社（Kauai Island Utility Cooperative），由3萬多名會員投票選舉董事會成員。以咖啡等農業為主的考艾島，致力發展生質能、太陽能及水力，然因島上有瀕臨絕種的稀有鳥類，所以並未發展風力發電。

值得注意的是，電動汽車大廠特斯拉（Tesla）去年購併全美最大的太陽能公司SolarCity之後，正式以電力公司營運模式，在考艾島興建了一座太陽能發電廠，搭配由特斯拉研發的Powerpack電池設施，與考艾島電力合作社簽訂了為期20年的售電協議。

機場節能有成　連歐巴馬都說讚

夏威夷機場是另一個自主節能減碳的案例。在2008年前後，機場展開全面節能計畫，透過公開招標，最後由江森自控（Johnson Controls）謹慎計算節能效果後，提出所有改善工程節能達49%的目標。江森自控還簽下保證契約，如果沒有達到節能目標，廠商將負擔差額，而且後續設備維修也全由廠商負責。

計畫總共投入1.5億美元進行更新與裝修工程，包括全面更新LED燈及變壓器、加裝太陽能板、供冷系統等，預計20年內可回收高達5.18億美元的節能成本。

資金來源由夏威夷機場向債券基金募資，償還貸款的錢則來自節能省下的成本。這筆錢不只足夠付清貸款，還有餘款可以用來更新設備。等於機場不用另外掏荷包，就可以得到所有的更新。更棒的是，設備還不用自己維護，不只省下更多成本，也讓旅客享有一個更明亮、更有效率、更舒適，且對環境更友善的機場，連前美國總統歐巴馬都曾公開讚譽。

第一階段合約已在2017年1月到期，並成功達成目標。第二階段機場將投入650萬美元，預計17年內能再節省8千萬的電力支出。包括在LED燈上加裝智慧控制裝置，以及加裝更多的太陽能板等，6月即將開始執行。

台灣走向無核家園　能源未來亟待重整

隨著台灣三座核電廠明年起陸續除役，台灣將在2025年正式邁向無核家園。政府提出再生能源的發電佔比將由目前約5%提高到 20%，過去仰賴化石燃料及核能的低電價、高環境成本政策，勢必無法持續。同為島嶼的夏威夷極具開創性、因地制宜、多元彈性的再生能源及節能策略，值得台灣借鏡。

文章內容資料原始來源：
http://csr.cw.com.tw/article/39932

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二手惜物，雙手傳愛開跑囉！
楊月娥公益代言，愛物惜物，分享愛。
請大家告訴大家哦！傳傳傳…..
娥

大掃除囉！
清出二手書、二手物做愛心
娥

【主辦單位】
茉莉二手書店（http://www.mollie.com.tw/）
財團法人瑪利亞社會福利基金會（http://www.maria.org.tw/index.php）

【活動辦法】
1. 二手書／影音品收購/捐贈
活動期間，您每清一本書給「茉莉二手書店」，茉莉便將捐一塊錢給「瑪利亞基金會」。若您願意將您所換取的書款全數捐出，茉莉立刻加碼30%，擴大您的愛心！

地點：
1.茉莉二手書店各分店(台大店、師大店、影音館、台中店、高雄店)。
2.若數量超過三十件以上，茉莉將委請宅配或專人到府回收，請來電洽詢。

收書原則：書籍、CD、DVD、黑膠唱片均可。
1.文史哲、社科人文、藝術優先收購，年代不限。
2.其餘書籍，五年內為佳。
3.大學(含)以下教科書、參考書、考試用書、百科全書不收。
4.仍有疑問可參閱「茉莉二手書店官方網站」。

2.二手物捐贈
歡迎您將實用二手物品捐出，茉莉二手書店將依照捐贈品之品項擬定價格，並擇日於指定的茉莉門市進行義賣，義賣時間將於茉莉二手書店官方網站公告。
※食品類、服裝類、絨毛玩具...等物品因衛生考量或難以處理，恕不收取。

捐物地點：請捐贈者自行送至收件門市，茉莉二手書店台大店、台中店、高雄店。（需由捐贈者自費寄件）
台大店：台北市中正區羅斯福路四段40巷2號一樓(02)2369-2780
台中店：台中市公益路161號B1(04)2305-0288
高雄店：高雄市苓雅區新光路38號B1(07)269-5221

※本次所募集之二手物品請須符合以下原則：
1.非食品類、非服裝類（帽、衣、鞋、褲、襪）、非已使用過之食器、非任何液態或膏狀之物品、非絨毛玩具、非清潔用具(掃把、畚箕、拖把、刷子、菜瓜布)或個人衛生盥洗用品(毛巾、牙刷)。
2.物品之體積需長＋寬＋高不得大於120公分，重量小於20公斤，且功能及外觀正常無損壞，並使用合適之紙箱包裝妥當。
3.物品須由捐贈者先行清潔，並達下一使用者無須清潔處理即可使用之程度。
4.3C或電器產品必須包含相關附件(如:說明書、電源供應器(變壓器)或電源線、遙控器(如有)..等)。
5.如有以上述未列出之內容，請來電至茉莉二手書店指定門市確認。

※不符前述「二手物募集原則」之物品處理原則：
1.自費寄件之物品：物品將不再寄還給捐贈者，故捐贈者須同意授權茉莉二手書店全權處理有關捐贈物之義賣及後續處理相關事宜。
2.由客人親自送到茉莉指定門市之物品：捐贈者須同意授權茉莉二手書店全權處理有關捐贈物之義賣及後續處理相關事宜或由捐贈者自行攜回。

※未義賣(售出)之二手募集物品處理原則：
捐贈者須同意授權茉莉二手書店全權處理有關捐贈物之義賣及後續處理相關事宜。

※二手物義賣之款項將於官網公告，並由茉莉統一捐贈給「瑪利亞社會福利基金會」，不再開立捐款證明於捐贈者。

※義賣時間：視募集狀況而定，詳細時間將於茉莉二手書店官網公告。