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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

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正方形 Icon 創新之鑰 Innovation

產研合作 開創台灣電動車新紀元

高永謀

工研院、東元電機聯手

在2013年台灣國際電動車展首日,工研院與東元電機簽署《車用電動化動力完整方案》,擴大雙方在電動車領域的合作,工研院更將車用馬達驅動器技術移轉給東元,可望成為其未來獲利的新動力!

隨著全球油價居高不下、環保意識日益高漲,不用油、無汙染的電動車,勢必將成為未來主流車種,全球汽車業與相關零組件產業無不投入高額經費、人力進行研發,台灣也不例外;由於其大量運用電子零件,車用電子更被稱為「第4C」,潛藏商機相當雄厚,台灣資通訊(ICT)產業也對進軍電動車市場興致勃勃。

一年一度的台灣國際電動車展,正是台灣電動車研發實力之展現,不但國內廠商踴躍參展,也吸引諸多國際廠商共襄盛舉;展出產品包括各式電動車款──電動自行車、電動機車、電動四輪車、電動代步車等包羅萬象,以及電動車所需的電池、電池模組、電池控制系統、馬達、充電站、檢測設備及其他零組件等。

近年來,台灣政府正全力推動發展電動車,並成立台灣車輛研發聯盟,以協助國內業者建立自主的關鍵技術。「台灣車輛研發聯盟」由六個機構與企業所組成,包括工研院機械與系統研究所、材料與化工研究所,與車輛研究測試中心(ARTC)、金屬工業研究發展中心、中山科學研究院、華創車電公司。

而在台灣國際電動車展首日,工研院與東元電機聯合發表《車用電動化動力完整方案》,擴大彼此在車輛電動化領域的合作;在經濟部技術處處長林全能的見證下,工研院副院長吳東權與東元電機董事長劉兆凱共同簽署合作備忘錄,以期透過雙方的優勢互補,促使台灣電動車可在國際市場建立灘頭堡!

雙強聯手共同研發電動車

2013年的台灣國際電動車展,具備二大特色:首先,電動自行車、電動機車、電動汽車整車與相關零組件一應俱全,可一次滿足廠商、消費者的多重需求;其次,其與台灣國際機車展、台北國際汽車零配件展、台北國際車用電子展同時開展,汽、機車趨勢與潮流一覽無遺!

而從台灣車輛研發聯盟主題館陳列的產品中,便可清楚認識台灣電動車產業的發展現狀,與觀察「技術產業化」、「強化儲電與綠能技術」、「深耕智慧創新技術」、「打造服務平台」等四大面向的發展;而這四大方向的具體成果,將是台灣電動車產業與列國群豪競爭的最佳籌碼。

林全能指出,政府近年來積極促進產、官、學、研的合作,打造兼具智慧、舒適、安全、節能等特質的電動車,目前更透過物流業者著手實際測試,以供電動車相關廠商進行修正、調整;希望在可見的未來,台灣廠商不只可提供優質的電動車零組件,整車也能獲得國內外消費者的青睞。

電動車的核心技術在電能動力系統,林全能樂觀地說,《車用電動化動力完整方案》可使工研院的技術研發,配合東元身為世界前三大工業馬達廠製造廠的利基,與長期所布建的國際市場網絡,帶領台灣電動車關鍵模組,成功打入國際電動車產業的供應鏈。

電動車為綠色運輸之要角

吳東權指出,工研院近期大舉投注資源、人力,研發生醫、綠能等技術,由於電動車是綠色運輸不可或缺的要角,工研院特別著墨於研究電動車動力系統技術,且有令人欣喜的成績,而與工業馬達大廠東元攜手《車用電動化動力完整方案》,共同開發相關技術、開拓電動車市場、培訓專業人才,以達成電動車量產、普及的目標。

目前,除了電動車用輪轂馬達,東元已針對中大型電動車、電動巴士等特種車輛,產製其所需的動力套件,已踏出成功的第一步。劉兆凱表示,東元將透過《車用電動化動力完整方案》,與工研院並肩打入國際特種車輛市場;未來除了台灣市場,初期將鎖定進軍東南亞與中國市場。

東元在工業馬達領域卓然有成,不僅擁有國內首屈一指的研發團隊、國際級的量產實力,更是國內第一家取得ISO 16949汽車業品質管理系統驗證的廠商,其車電產品符合車廠對設計、研發、生產、安裝的種種規範。日前,其已積極研發油電混合車電力動力系統所需的起動發電機馬達(Integrated Starter & Generator,ISG),日後更將深耕特種電動車輛及動力套件,拓展更廣的營運領域。

「簡而言之,汽油車的規格已被其他國家所壟斷,台商處處受制於外商,利潤相當有限;電動車仍處於萌芽階段,台商仍有機會取得主導權。」劉兆凱指出,唯有政府、車商、終端使用者三方充分配合,電動車才能生根、發芽、茁壯,「即使在美國、日本、德國三大汽車強權,電動車市占率依然偏低,原因便在於政府不主導、車商不願生產,消費者自然不會優先購買!」

特種電動車為電動車先鋒

無可諱言的,若論行車速度,電動車現仍無法與汽油車匹敵;劉兆凱認為,無須長距離行駛的特種電動車,將成為電動車產業的先鋒,特種電動車可率先應用於物流用車、市場用車等,而東元集團旗下的物流公司宅配通,與雲林縣西螺果菜市場,皆已開始引進特種電動車。

「所謂特種電動車,指的便是有特殊用途的電動車。」劉兆凱解釋,物流業者的車輛多半在都會區行駛,時速頂多50公里,相當適合改用電動車,在未來,宅配通希望可將約600台近60%的物流用車,置換為電動車,「西螺果菜市場每天都有數百輛貨車進進出出,空氣二氧化碳濃度極高,也開始試用電動車。」

劉兆凱呼籲政府,儘速開放業者使用電動車,一旦政策鬆綁,由於電費遠比油費低廉,電動車市佔率登時水漲船高;經由終端需求的快速躍升,勢必可拉抬電動車產業的規模、產值,鼓動更多企業投入研發電動車相關技術。

除了物流業者、果菜市場用車,劉兆凱認為,還有諸多運輸工具,當可以電動車取而代之,例如工廠內使用的搬運車、堆高機,與電動沙灘車、電動高爾夫球車,及部分農村、山村的用車;因為在部分偏鄉,即使最近的加油站,也有數十公里之遙,相當不方便,若改用電動車,鄉民便可免於長途跋涉加油之苦。

中國積極發展電動車產業

「電能動力系統乃是電動車的心臟,因此在車體設計上,可與使用內燃機的汽油車略有不同,車體較為方正。」劉兆凱透露,當下執全球電動車設計牛耳者,當屬北歐業者,而台灣業者在整車設計上,還仍有待努力,「電動車在設計上,可較汽油車更多樣化、個性化、客製化,價格自然也更有彈性,可壓低至5到10萬元間,極具市場競爭力。」

三輪汽油車幾乎已不復見,但劉兆凱表示,電動三輪車商機可能還高於電動四輪車,雲林縣西螺果菜市場所試用的,便是電動三輪車;他樂觀地預測,在可見的未來,電動四輪車年需求量將數以萬計,但電動三輪車的年需求量則數以10萬計,商機則是數以億計。

此次台灣國際電動車展,有眾多中國廠商參展,氣勢令人側目,顯示中國在發展電動車產業不遺餘力;劉兆凱提醒,中國廠商已研發出人、貨兩用的電動車,更宣稱要在電動車上「超英趕美」,躋身產業領導梯隊,日後將是台商不容小覷的勁敵之一。

而從台灣國際電動車展中台灣車輛研發聯盟主題館的陳列品中,便可一覽台灣電動車的技術能量。在「技術產業化」面向,展出的有商用電動車平台、96V級電動機車驗證平台、影像式倒∕停車障礙物偵測與警示系統;而在「強化儲電與綠能技術」面向,成果包括40Ah鋰電子電池芯模組(4S2P)、高安全長壽命鋰電池材料、高能量超高電容器、綠能車輛供電系統、動力電池組性能演化動態驗證設備、智慧型電能回充控制器、電池退化估測演算技術。

工研院技術可獲廣泛應用

在「深耕智慧創新技術」,夜間眩光影像抑制技術、輕型智慧化電動助力套件、複合式車用影像安全警示系統、立體視覺前方安全警示系統、智慧化屏幕資訊整合顯示系統等,將是台灣電動車業者致勝的利器。

在「打造服務平台」面向,由經濟部技術處所促成的台灣電動車產業聚落交流平台、台灣電動車產業研發聯盟,也在台灣國際電動車展中展現成果;而電動車業者亦可透過整車K&C四輪量測平台、ARTC智慧電動車工程驗證平台、ARTC整車電磁相容研測平台的服務,測試自家產品的性能。

除此,台灣車輛研發聯盟還推出數件亮點產品,未來可望廣泛應用於電動車,使電動車變得更安全、便利、快速;包括安全性極高的STOBA電池、電動車空調系統、獨立液態模組、全彩多工數位儀表、50KW電動車動力模組、齒輪式電動輔助轉向系統、車用馬達驅動器等。

其中,STOBA電池、50KW電動車動力模組與車用馬達驅動器3者,皆是工研院的心血結晶;而車用馬達驅動器已技轉給東元,不僅可成為東元來年獲利的新動力,更可使台灣電動車如虎添翼、加速前進!

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