【四輪解密】充電環境大躍進？近期是否將擁有更友善的充電新未來？

隨著越來越多品牌純電車款的導入與實車交付，台灣純電市場已不像最早僅Tesla一家獨大而其餘車輛分食殘羹的懸殊壟斷，過往車主或潛在消費者的問題也從「車子能去哪裡充電」轉換為「該選哪家電動車」或「該去哪裡充電」之類更加複雜更深層的問題，顯見即便政府與各品牌不斷推行純電環境建置，過於繁瑣的數字規格與最基本的民生議題也還是需要時間解決，本次咱們就來帶虎迷們細看現有台灣電動車用車環境的規格、緣由與未來各種「奇想」的可行性。

壹與貳之爭

單純講有哪些類型的充電接頭規格咱們過去就已經介紹過了（👉 延伸閱讀：看似小事卻是準車主的大事！電動汽車充電規格、全台充電站分布解析！），兩年過去後在今時今日的台灣街頭快充站也變得更加顯而易見並通用性更高，Tesla從原本的獨有TPC轉為同時設置CCS2而面向通用規格的開放性，日系CHAdeMO依舊少見（幾乎僅有Nissan Leaf採用）而政治、法規因素濃烈的GB/T更是難稱實用，實質存活可以說Combined Charging System, CCS最終勝利，至於1或2孰強孰弱、美規歐規數量的差別，對終端使用者來說除了僅提供CCS2的車款導入會受到限制外，一方面可選購第三方設計的轉換接頭而達成實質通用、一方面除車廠外的第三方充電站如中興電工iCharging、YES!來電、EV OASIS與U-Power等都幾乎採取雙規並用的使用者友善做法，虎迷們只要謹記愛車關鍵字符合：「J1772」、「CCS1」、「CCS2」即可暢行。

快充快到哪？

相比更加簡化的規格統一戰，目前電動車更多令人混淆的在於「數字」，家用充電樁、110V家用變電規格等AC慢充基本會座落在11kW，由於採取便利性優先的小型整流變電機制、功率較低且主要隨虎迷們的居家/工作環境而定，並不會有太多品牌方面的差別，考量實用性也就不須擔憂太多，即便行車在外需要救急，只要符合美規J1772接頭即可仰賴大多數公用開放充電（如停車場、大賣場）供給。

在這裡咱們先複習較為基礎的國中物理電學，P（功率）＝I（電流）× V（電壓），結果論來看要提升功率有高電流與高電壓兩種選項，前者在焦耳定律下、同口徑截面積的傳輸線組中電流越高產生的熱量也越高，不僅對於能源傳輸造成效率的低下，越高的熱對於線材或者裝置本身也會產生壽命的影響與帶來更高的風險，因此高電壓就會是更加理想的高功率追求手段，儘管在變壓裝置、相對的電路保護以及最終輸入端的電壓調整同樣需要花費心力設計，但從整體環境與充電設備可用性的角度來看也還是比高電流實際太多。

BMW、Tesla、Jaguar Land Rover等品牌所採取的規格為目前國際常見400V高壓電架構，在各家所採用的電池、電機架構、續航與動力需求等架構底下會有不同表現，以BMW為例，一般直流快速充電站可接受的充電功率約為50kW，若是自家建構的i直流高速充電站，依據車型的不同則有150kW與200kW兩種設定，而Tesla V3超充再導入新的冷卻系統後則依照車款世代的差異，Model S與Model X至高可達180kW而較新的Model 3則最高可達250kW。

溫度依舊是關鍵

常聽到電動車不利於長時間高速行駛的原因在於電動馬達與電池在高熱影響下會出現明顯的性能衰退，同理在充電時產生的熱、高電流造成的傳輸效益低落等都是冷卻系統至關重要的原因，雖說超充/快充透過站點設備升壓至400V後能提高功率的輸出，可即便依照系統理論架構升壓至極限，需求功率越高依舊無法避免電流的攀高，傳統自然散熱的極限大約會座落在200kW，要向上攀升至250kW換算出的理論電流會高達625A（扣除電壓傳輸耗損後只會更高），此時對線材、整流與升壓等裝置的散熱需求就會更加重要，因此不論是站點本身的水冷設備，又或者是將水冷管線同步埋入至線材內部以提升電纜穩定供電的極限，都是在400V架構底下追求更快速充電的必備做法。

有沒有更簡單的做法可以讓充電效率提升進而縮短充電時間？當然有，除了主流400V架構外，Porsche所採用的800V在同電流數底下能達到理論上加倍的供電、又或者是同樣的功率僅需一半的電流，但受到的限制也同樣很明顯—不僅設備所需要的造價相比400V更高，由於原始供電基本仍須仰賴台電設定地區電網，整體成本也會比400V更高導致建構數量也更少，不過看向那尊絕不凡的金色盾形斯圖加特Logo，貴一點換取更好的效率也絕對是能理解接受的。

應用、折衷與轉變

有趣的是，目前有公開宣佈不限自家車主的品牌超充/快充站除了Audi Taiwan外，其餘基本僅針對自家產品服務，即便電流設置與供電設備內的通訊規範有所差異也不會造成太大的影響，只是在國際研發趨勢之下，800V看起來勢在必行且或許數年內就會開始普及，目標350kW的功率現在看來相當珍貴但未來或許只是常規，此外，不論是400V或者800V的快充充電時間都已經能解除大多數人對於電動車里程焦慮的問題，實際充電過程也並非全程高壓高電流的高負載狀況進行，而是由系統計算兼容輸入端電容溫度、電池回充與健康度、用電量等綜合考量下取得最理想效果，完全依照「800V」快充去選擇品牌或車款實乃非必要條件。

另一方面，由Hyundai KIA集團提出的作法也更有效兼容目前的400V/800V共存環境，車輛本身不僅可容納800V高壓回充外，依據原廠提供的說明文件，車內藉由電機馬達與升壓裝置也能將400V輸入轉換至800V後再進行回充，除了降低原廠對於自家快充站在硬體規格方面的必須花費外也更能兼容第三方充電站在效率方面的表現，算是一種相當聰明且展望未來的做法；然從技術面角度來看，電機架構向下相容的理論本就能適應較為低壓的充電規格，且透過系統面的設計，即便是輸入電壓較高，充電設備本身的輸出功率調節設置與輸入端智慧型調節機制得宜也能進行正確的供電回充而無須計較細節方面的電流高低，也就期待未來各品牌超充/快充站可以開放使用以達到互惠與環境利益最大化的目標。

效率的其他可能？

回到電動車本身的能源供應，虎迷們或許會好奇電動機車有所謂的充電換電之爭、為什麼電動汽車沒有？在中國確實有汽車品牌嘗試以模組化電池進行拆換供電的做法，但電動汽車本身所需的電池功率/電量都遠高於電動機車，即便能量密度追求至目前科技水準的理論極限，模組化以後的電池載重量與體積上都還是不小的負擔，要設計成方便拆換的模組並不容易（又或者是會傳輸效率），而拆換時間不比電動機車、換下的大電池充電時間又趕不上下一批車主換電需求，從規模經濟的角度來看可以說相當的不切實際。

智慧型手機能用無線感應充電、汽車行不行？當然可以，利用線圈電磁感應的方式而只需要加大線圈感應面積即可，但汽車並非是底盤平貼地面而行，充電效率本身受物理限制而感應距離成反比、同樣的回充功率只要感應面積距離越遠就越要倍數增加供電，除了對於輸入端設備本身會造成高溫影響外，強烈電磁波對於人體的影響也是有待評估的，若是靜止狀態緩慢進行電能回充到還有些許可行性，但現行技術要增加而外感應裝置對車重又有負面影響、效率上還不如在停車場裡多裝幾個11kW充電樁來得划算；

由Stellantis集團提出的測試環境就更狂一些，在封閉場域內設置約1km長度的跑道而鋪設感應線圈、提供電動車在行進中回充電能（👉 延伸閱讀：Stellantis集團打造創新動態感應充電測試跑道-Arena del Futuro），理論很豐滿但現實太過骨感，由於行進間點對點的感應時間會受速度影響而降低、回充效率本就不比靜止感應回充的效果，再考量實際道路使用情況，要保護鋪設於路面下的回充線圈機構就必須加厚防護、卻會導致充電效率的低下，維持效率而讓線圈機構盡可能靠近路面時，又需要擔心車流重量與其他外在因素導致電機系統受損而影響壽命，或許在未來的某一天真的會實現，但如此「科幻」的場景幾時會從電影跳出至現實生活？虎迷們或許打開Netflix看看經典大作想像一下都比較快。

讓環境幫助選擇

虎迷們在挑選電動車時所考慮的項目，除了品牌、駕駛感受以及維修保養等尋常與燃油車相同的思維外，咱們建議將不同車型提供的續航里程以及可接受的快充規格納入考量，舉例來說，BMW iX xDrive40僅能接受150kW的快充輸入、xDrive50則可接受更高的200kW而達到更高的效率，又或者是居家工作生活圈當中所能使用的第三方充電站對應不同品牌與車型的續航里程下所需的充電時間，如Porsche Taycan 4S的93.4kWh電池容量在EV OASIS的城市綠洲系列直流充電設備下就至少需要2小時以上的時間才能充飽電（還不算上系統智慧充電運算所延長的時間）；綜合來說，若居家及工作地距離原廠據點不遠（或者附近剛好有全品牌開放的Audi快充站！），如此友善的環境不選充電快一點容量大一點的似乎會對不起自己，但如果居家不允許設置充電樁、所能仰賴的快充又有距離而必須大量使用第三方充電站，體貼自己的荷包與移動時間、選個里程焦慮適中的車款或許更好一些，至於幻想台灣會有換電式電動汽車、以及等待四輪用的Qi無線充電？做夢或者看小說看電影還是快一些。

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