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隨著電動車市場的快速發展,許多車主和潛在買家都渴望更長的續航里程,降低里程焦慮。有些人可能會想:如果在電動車上掛載雙倍的電池,是否就能大幅提升電動車的續航力呢?例如同時擁有兩組大電池的 Tesla(或一次可以安裝 4 顆電池的 Gogoro)。這個問題看似簡單,卻牽涉到技術、成本和實際使用體驗等多方面的考量。先說結論,雙倍電池並不會是一個好主意,不會像手機多帶一顆行動電源那麼簡單。

雙倍電池的重量代價

以電動汽車來說,車輛的電池模組,通常會是車輛中最具重量的組件之一,增加雙倍電池,就意味著車身重量將會顯著上升。而電動車的運作效能與重量密切相關,過多的重量,會逼迫車輛必須消耗更多的電力來行駛,進而降低效能,所以儘管雙倍電池理論上能增加續航力,但實際效果卻不會像預期的那麼明顯。這種概念,有點類似於跑步運動時的水分補給,最有效率的補給方式是少量多次的外部補給,而不是將要喝的水全部背在身上,增加額外的重量。

此外,車身重量的增加,也會連帶影響駕駛性能,導致車輛的加速、剎車和轉彎都可能變得更困難,特別是在緊急情況下,過重的車輛對於操控性和安全性的影響會更明顯。因此,電動車廠並不會單方面地透過增加電池數量的方式來提高電動車的行駛里程。

價格更高,空間更小,充電更久

雙倍電池,不但會使電動車的重量增加,同時也會反應在車輛的售價上。對於大多數的消費者來說,假如需要額外付出 80% 的車價,但是卻只能換取 40% 的額外里程,那麼相信這樣的吸引力是相當不足的。此外,現在電動車的電池佈局設計已相當成熟了,將電池放在車輛中間底盤的位置,除了是讓車輛重心平衡的最佳結果,同時也是最安全的位置,可將電動車發生事故時撞擊燃燒的風險降到最低。因此,如果是要在現有中間的底盤位置加大電池的話,就會需要調整車身的設計。

如果是在外觀不變的情況下,增加底盤電池,會直接壓縮到車內空間;如果是要求車內空間不變的話,車子的外觀將會被直接拉高,除了外觀上可能不會太好看之外,同時也會增加風阻係數,減低行駛效率;如果是要求車輛外觀與車內空間皆不變的話,那麼就需要直接把底盤變高,以容納更大體積的電池,不過更高的底盤,代表需要更大的輪子,而輪子愈大,轉動所需要耗費的電力就愈大,一樣降低會降低行駛效率。

因此,以目前電動車的電池設計來說,幾乎已經是物理上權衡各項利弊之後的結果,很難再有突破物理限制的躍進。至於說如果電動車採用雙倍電池的話,充電時間也會加倍,雖然這個問題乍聽之下不是個大問題,但以目前特斯拉的設計來說,在採用 240 伏特的家用充電樁,是能在 8 到 10 小時的睡眠時間將車子充滿電的,不過一旦你採用了雙倍電池,體驗就不是這樣子了,你可能再隔天要開車時,發現車子的電竟然還沒充飽,進而產生另外一種焦慮。

提高電池效率,比提高電池數量還重要

目前的電動車廠聚焦的技術發展重點不在於增加電池數量,而是提升能量密度和充電效率。例如,「固態電池」的技術未來有望帶來更高的能量密度、更安全的使用體驗以及更快的充電速度,除此之外,「鋰硫電池」和「鋰空氣電池」也是其他正在研究的潛力選項。這些電池的能量密度理論上遠高於目前的鋰離子電池,意味著未來電動車的續航力可能會大幅提升。鋰硫電池由於其材料成本較低,因此吸引了大量關注,而鋰空氣電池則因其極高的能量密度備受期待。不過,這些技術在穩定性和耐用性方面仍有一些需要克服的挑戰。

「超級電容器」也是另一個備受期待的技術。雖然它的能量密度不如電池,但它的快速充放電特性讓它成為一個理想的輔助電源選擇。未來的電動車很可能會將超級電容器與電池結合使用,提升加速性能,並有效回收煞車時的能量,這不僅能提升效率,還能延長電池的壽命。

此外,還有一項技術大家可能會感到非常方便,那就是「無線充電」。想像一下,你將電動車停在車位上,車子就自動開始充電,完全不需要插拔任何充電線!未來,隨著無線充電技術的進步,電動車可以在行駛過程中自動充電,這對於城市通勤的車主來說,無疑是一項極具吸引力的便利功能。

除了電池技術,「氫燃料電池車」也是另一條電動車發展的道路。這種車輛以氫氣為燃料,氫氣加注速度非常快,並且具有較長的續航能力。儘管氫燃料電池車在基礎設施建設方面仍面臨挑戰,但它被認為是長途行駛和重型車輛的理想解決方案。

特斯拉 Tesla 透過線上更新,讓電池效率提升

特斯拉最近推出版本的軟體更新,這次主要針對電池效率進行了多項改進:

  1. 充電效率提升:車輛會自動進行電池預熱,能在到達充電站前將電池加熱到最佳溫度,從而提高充電效率。
  2. 預估電池續航里程:更新後的系統會更精確地預估電池的續航里程,考慮電池老化等因素,讓車主能更準確地計劃行程。
  3. 充電孔預熱:在寒冷的氣候下,車輛系統會自動加熱充電孔,確保充電過程順暢並提高充電效率。

這些升級提升了特斯拉車主的使用體驗,不需要將車開回原廠,更不需要付費,也讓電動車在不同環境下的充電變得更加高效和便捷。綜合來看,未來的電動車技術並不僅限於我們目前眼前所見的樣子,還有更多技術創新正在進行!

 

Photo by Charlie Deets on Unsplash


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吳致緯 Wu Zhi-Wei

作者 吳致緯 Wu Zhi-Wei

長期主義者,專注於跨域策略分析、職涯評估及商業資源連結,目前擔任顧問集團之專案經理,職涯涵蓋科技、財務金融、數位學習、人力資源、百貨零售、電力、機場、海運等領域。歡迎交流想法,如果你有不同的意見,甚至忍不住要和我爭論,那麼錯的一定是我,你絕對是對的!

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