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電動大客車共用動力系統發展實務介紹

摘要"

有鑑於「電動大客車(EV BUS)」節能減碳效益為小客車40倍,且世界衛生組織宣布將柴油廢氣列為致癌物,行政院也積極鼓勵大眾運輸汰換燃油大客車,朝全電動化之政策方向推進,其中經濟部也同步推動產業技術自主、以提高產品附加價值率。
綜觀我國大客車產業概況,總掛牌數約在36,000輛。廠商已具備相當製造能量,在車架與車身總成方面,國內已有車體廠,如成運、華德、唐榮、馨盛、金龍、華洲、立凱…等廠商;電動空調、座椅、後視鏡、前擋風玻璃等車體及內裝件國內也均可自製,至於行車紀錄器、監控系統、通訊等車載資通訊更是國內產業強項;惟在動力系統(柴油引擎及變速箱)與底盤系統方面(含驅動/非驅動軸總成、轉向總成、煞車總成),考量車輛安全及經濟規模,大部分仍採用國際大廠零件。
有關電動大客車主要關鍵的電池及動力系統,國內尚未有完整的整合系統供應商,因此,富田電機爭取工業局之開發電動大客車共用動力系統主題式研發計畫,邀集國內電動大客車動力系統主要廠商,包括富田電機(主導廠)負責主動力馬達整合與開發(Traction Motor),利佳興業負責馬達驅控器(Motor Driver)與電能管理整合,立淵機械負責自動變速機構(Transmission)等合作投入電動大客車共用動力系統的開發,並實地搭載於華德動能及立凱綠能移動的電動大客車平台。

關鍵詞:關鍵字:電動大客車、整車控制器、共用動力系統、節能減碳。

本案所開發共用動力系統可供應國內大客車業者,讓台灣車廠可以擺脫技術母廠或國際大廠之箝制,亦可符合交通部公路公共運輸補助電動大客車作業要點的附加價值率要求及經濟部智慧電動車先導運行專案計畫要求。可大幅提升我國電動大客車的自製率,且在品質性能與成本上均具有國際競爭力。

前言

隨著地球溫室效應所造成的氣候暖化及石化能源逐漸耗竭,節能減碳成為國際矚目議題,根據統計從油井到車輪所消耗之總能量(Well to Wheel),汽油車輛行駛每公里能量消耗是電動車的3倍,CO2排放量為電動車的4倍,發展電動車將能顯著的達成節能減碳之效益。
電動大客車考量載客數、行駛里程及油耗等因素,節能減碳效益為小客車40倍。另外世界衛生組織國際癌症研究所也於101年將柴油引擎廢氣列為最高風險的第1類致癌物,也就是「確定」對人類致癌,與石棉、砒霜(砷)、芥氣同屬最高級別,危害人體的程度等同於吸二手菸。
鑒於上述緣由,行政院提出鼓勵汰換燃油大客車之政策,其中經濟部也同步推動產業落實技術自主,提高國內內產業效益,並訂定逐年附加價值率做為政府補助標準,以具體推動國產化政策。
大客車市場主要落於公共運輸及旅運需求,屬於特定市場及消費群組的車輛產品,有別於一般轎式車輛可以普及至家庭與個人的購物需求,因此大客車產品雖有穩定的市場需求,但銷售規模卻遠小於轎式車輛且多以客運業者為主要客戶。因應這種特殊的市場需求,全球大客車廠開始發展出一套特別的生產與供應方式,即全車次系統高度規格化與模組化發展及全球化供應採購策略。以國內大客車而言,每年內需銷量約2,500-3,000輛,車廠可依據客戶需求選擇歐系、日系、韓系…等不同國別的次系統進行選配,包含底盤、軸組、煞車、懸吊及動力系統…等,並可依照車輛行駛路線為市區載運或長途運輸進行適當匹配與整合。
台灣電動車關鍵零組件廠商於國際發展電動車輛之初,即已供應國際大廠零組件,並提供客製化之設計研發服務。例如富田電機已是美國Tesla 公司的動力馬達主要供應商。因此在電動大客車產業鏈生態系中,台灣有機會成長茁壯的關鍵系統非電動大客車動力系統莫屬。經濟部工業局在2014年開始,便積極規劃希藉由主題式研發計畫,透過相關技術開發、規格化與模組化生產,加速國內電動大客車動力系統商品化與國產化,並將附加價值率提升10%以上,預期未來可提昇整車與關鍵零組件外銷競爭力,進攻國際市場。有鑑於此富田電機主導並邀集了國內潛力廠商成立「電動大客車共用動力系統研發聯盟」,擬定電動大客車共用動力系統開發計畫,並透過工業局主題式研發專案計畫補助,車輛研究測試中心的技術輔導,結合包括富田電機、利佳興業、立淵機械之開發與整合,並搭載於華德動能及立凱綠能的電動大客車平台進行實車驗證。藉由同步開發的方式,以建立國內電動大客車自主動力系統技術。圖1為本計畫動力系統開發之成員分工示意圖。……(更多內容,請見機新刊雜誌)

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