電動機車整車發展方向探討

1998國際及我國電動機車產業技術發展研討會專題報告

工研院機械所 林炳明

1998.12.15

1. 前言        

2. 政府政策及政府對電動機車新購補助方式

3. 先進電池應用技術進程及電池壽命         

4. 充電環境     

5. 結論

1. 前言

       隨著日本Tokyo R＆D在1992年推出ES600，國內康陽1993年推出City Bike，各廠商前仆後繼，也推出類似或相異車型以趕上時代潮流，有的如概念車曇花一現，有的則持續改良，最後正式以產品上市。綜觀其發展趨勢，有幾個明顯的例子可尋：

1. Honda—早期以Dio為車型，採用鎳鋅電池，後改用鎳鎘電池，小量生產200部CUV-ES進行試用中（?）。馬達驅控與馬達本體連結為其獨到的設計，進而衍生出DDW All-in-one的系列產品。由於電動機車在日本並無政府的強制法規或購買補助，售價高昂，市場很小，因此Honda除了繼續往複合動力系統應用研究外（EVS-14展出之M.H.S.），反而轉向電動動力輔助腳踏車發展，最近的新作更以個人休閒訴求為主，推出單座的Step Deck（有遮蔽之4輪複合式代步動力車）及Mon Pal（有遮蔽之4輪住宅區用純電動代步車），在腳踏車、機車、汽車間尋找電動車輛的市場空間。

2. Yamaha—早期推出Mest，以重量輕，中低性能及續航力，短途代步為訴求，相當接近許多家庭婦女的使用型態，但可能也基於上述原因，僅生產數部車試用評估。Yamaha最早推出電動動力輔助腳踏車，以PAS獨領風騷數年，帶出意外的電動車輛蓬勃市場，而成為其電動車輛研發主要方向，對於電動機車技術之研發，則備而不用。

3. Tokyo R＆D—最早將接近引擎機車性能之電動速克達推出上市的公司，其ES600乃成為各廠家發展電動機車的標竿之一，後續車種曾推出三輪有遮蔽之ES1000，但並未造成風潮。ES600則同樣受到市場規模的影響，Tokyo R＆D僅繼續進行相關系統之研究改良，如延長電池壽命、ultra capacitor應用研究等。
   
4. 康陽—國內第一家生產銷售電動機車廠，由於City Bike性能較引擎機車遜色甚多，行銷維修通路較窄等諸多原因，做為國內電動機車市場的先鋒，一路備極艱辛，康陽也深知電動機車市場開創不易，改以穩紮穩打策略。近來為順應環保署補助新購電動機車的基本規格需求，逐步改採密閉式鉛酸電池，提高車速至40km/h以上，相對的車價也小幅提高，但仍以中低價位市場為訴求。
   
5. 上暐—以ES600為本，SWAP電動機車性能接近引擎機車，由於安裝四顆40Ah鉛酸電池，車重高達140公斤，加上採用CVT變速系統，接近60km/h的極速，以致難以發揮預期應有的續航力，其後續車種在面對越來越多類似市場區隔的競爭，可能需要相當之因應調整。
   
6. Peugeot—PSA早在1992年即推出其實驗性Scootelec，直到1996年才正式量產Scoot’elec，採用鎳鎘電池，分激式有刷馬達及時規皮帶單段減速系統，使其在電池壽命、動力系統效率及成本上都有較優越的條件，加上user friendly的設計，不但成為歐洲電動車櫥窗的主要成員，也成為電動機車廠的研發標竿之一。然而國人對鎳鎘電池的排斥心理，及Scoot’elec異於國人的使用習慣，倒使其無法順利進入台灣市場，據說PSA正在嘗試他種先進電池，將是國內的一個強勁對手。
   
7. 光陽—經過千呼萬喚，光陽終於在1998年年底前推出「舞風」，如同其他電動機車，「舞風」也是走傳統造型，以接近50cc引擎機車性能，在環保署補助後接近50cc引擎機車的售價與上暐、景興發、工研院等推出的車型列於同一產品區隔。電動機車市場的不確定性，自然使大型廠商以較保守的姿態應對，而在產品信賴性及消費者服務上加強，爭取較大的、長遠的市場空間。
   
8. 其他—是否有75公斤以下的車型能符合環保署補助基本規格的門檻---極速40kph以上，8度坡10kph以上，電池三小時率能量1kWh以上？使其價格在政府補助後可遠低於50cc引擎機車？或特殊車型，不要求政府補助，另成一獨特的產品區隔者，可能正在開發中準備上市？

     綜觀上列各廠商發展方向分析，有幾個主導整車發展方向的因素：

• 政府電動機車政策
• 政府對電動機車補助方式
• 先進電池應用技術進程
• 更實際正確的市場區隔調查及試用

另外三個主導整車發展方向的因素為：

• 充電環境
• 電動機車國家標準
• 國際市場需求

以下便就這些因素擇要探討。

2. 政府政策及政府對電動機車新購補助方式

       環保署於民國84年公告第三期機車排氣污染管制，規定89年起國內電動機車銷售量需達機車總生產量或進口量之2%，復於87年檢討確認，84年底起環保署利用空污費補助新購電動機車及設置充電站，87年再公告補助新購電動機車執行要點，明確訂定補助金額及補助標準，使這個規定已成為全世界最先進也最嚴厲的規定。行政院蕭院長87年一月五日于總理紀念月會中提示將電動機車列為國家發展六項產業科技的重點之一，其後三月五日環保署長於行政院2568次院會提報「發展電動機車行動計畫」，獲得院會通過，發展電動機車，已成為政府政策，勢在必行，業者莫不嚴陣以待，不敢掉以輕心。

       預想當89年年底結算各機車廠電動機車銷售量，發現有的車廠超越2%的門檻，有的車廠低於2%的門檻，環保署是否會進行獎懲措施，如限制隔年機車銷售量，或加嚴其引擎機車排放標準等，勢必對機車產業生態影響甚大，因此相關的獎懲措施，實為國際上擬採行強制法規的國家的注意焦點，也是國內車廠是否全力投入電動機車開發的關鍵因素。

       87年五月二十日環保署公告之補助新購電動機器腳踏車執行要點對電動機車的基本規格與配備項目有詳細的規格標準與測試方法，此標準歷經研擬、公聽會討論、修訂確立，目的在鼓勵研發生產購買具有市區代步能力以上的電動機車，並為有效使用空污費及保障消費者權益把關，依據補助標準，補助金額在87年年底前，高低範圍由8000元至41000元不等，88年開始，高低範圍則由3000元至34000元不等（如下表為幾個典型的配備方式），差異甚大，車廠無不斟酌市場區隔研發車型，以獲得最有利之補助。

因應補助標準，整車可能發展的幾個方向為：

• 88年以後與87年以前之補助標準不同，除金額較低外，並取消電池三小時率能量需1kWh以上的規定，因此裝備較少能量電池之較輕型車將會上市，爭取婦女及中老年市場。
• 鉛酸電池要達到12000公里壽命，初始續航力達60公里者實不可能，鎳氫電池成本仍高，短期內廠商應會以鉛酸電池8000公里壽命/50公里續航力為目標，則電動機車在售價60000元時，有機會在補助後以接近50cc引擎機車的35000元讓消費者較易接受。
• 由於廠商多已能推出輸出功率350W以上充電器，4小時內可充入80%電量而獲得充電器的高標準補助。

3. 先進電池應用技術進程及電池壽命

       消費者在使用傳統引擎機車時僅需負擔汽油費及保養費，使用電動機車時卻需擔心越來越差的續航能力及面臨更新電池的花費，目前電動機車使用者仍少，未來因為更新電池引起的民怨將隨著使用者日多而鼎沸，除了與預期有差距或不明瞭電池特性外，民眾也可能因使用習慣不良造成壽命里程遠低於型錄上記載的環保署測試數據，產生消保糾紛，如此種種，尤需未雨綢繆，督促及協助相關廠商建立完整的「電池環境」--從製造、品管、組裝上車使用到壽命結束、回收處理，每一環節都應該有標準的管制程序：



　

       越好的電池，能量越高，壽命越長，理當價格越高，補助金額越高，這也是環保署電池補助標準訂定的原則，若同樣6000元一組的兩型電池，其壽命分別為4000及8000公里時，在行駛16000公里後，前者需多付出12000元的電池費用，平均每公里額外付出0.75元，消費者的權益將大受影響，絕非傳統機車市場所能比照。因此，如何選用適當的高性能電池，獲得高額補助，讓廠商及消費者雙贏，實在是未來車廠最頭痛的問題。目前唯一可預知的是電動機車推出時最被注意比較的將是「電池保用年限及里程數」，「平均每公里使用費用」，如何把電動機車一生使用壽命間平均每公里使用費用（含購置成本、維修費用、電池更新費用、充電費用）降至與引擎機車相近的水準（約0.8元/公里）是整車發展的主要目標之一，其與先進電池發展之進程、成本，政府補助標準，及測試方法都息息相關。另外，環保署為加強把關，準備參照引擎機車制訂電動機車抽測作業要點，屆時勢將考驗廠商產品品質。

　

4. 充電環境

       目前所有電動機車都採用隨車充電器，功率自200W至1500W不等，充電器越大，充電時間越短，但製造成本越高，是否有必要在車上安裝大功率充電器？或僅在車上安裝小功率充電器，緊急時利用車外快速充電器補充電能？整個充電環境的建構方式，也在在影響整車設計發展方向。

       台灣地區的機車總數至86年底已超過一千萬部（10,027,471），平均約2.2人即擁有一部機車，其在都會區的使用密度超過3000部/平方公里，若加上白天上班人員的密集湧入工作，機車使用者也同樣要面臨停車問題，很少人擁有固定的停車地點，大部份人只能隨處擺放，能夠在家裡或上班處所找到充電位置者畢竟有限，如果整個環境無法配合充電需求，電動機車必然難以普及。依據工研院機械所委託明新技術學院對37名電動機車試用者調查，

試騎者認為最能符合自身需求之充電方式

（資料來源：電動機車使用環境研究-明新技術學院）

       認為最能符合自身需求之充電方式依序為在家充電、上班地點充電（免費）及電池交換等如上表所示（其中快速充電費用可能由於設定過高致不被看好）。因此，理想中的充電環境為電動機車續航力較長，可減少充電機會，停車地點即可充電，取其方便，臨時需求時有緊急供電的地點等，推估客觀環境的可行性，最終建構的充電環境可能是：

• 50%使用自家擁有（透天厝、公寓一樓、社區或公寓大廈地下停車位）充電設施

• 20%使用上班場所提供的充電設施
• 依據個人使用需求，部份電動機車配備快速充電介面，可在散布各處的快速充電點進行緊急電能補充

果真如此，電動機車充電配備可能為：

• 依個人使用需要，選購合適功率隨車充電器
• 機車廠設計製造電動機車時，除車上充電器為基本配備外，可提供有快充介面的機種，售價較高，由消費者依其需要選購
• 機車使用公共充電設施充電時，有內建通訊車輛識別碼或利用國民卡以進行收費

       事實上，並非人人都可使用電動機車，沒有固定停車充電地點者，經常旅次距離過長者（如上下班來回距離超過電動機車續航所及），或長時間當營業交通工具使用者，都不適合騎電動機車。因此，在個人充電環境條件良好的市場飽和前，政府宜及早規劃公共充電環境，提供廠商研發依據。

5. 結論

       由於速克達輕便，電動速克達噪音低又不排廢氣，其在歐洲、亞洲甚至中國大陸都逐漸受到青睞，而周邊衍生的產品更使電動車輛市場顯得蓬勃多元化，未來整車發展方向宜有國際化眼光，台灣經驗可能在世界舞臺上再添一樁。