世界碳排放,超過50%來自移動污染源,科學家認為電動車可以降低碳排放,能有效遏阻全球暖化,但電動車完全淘汰燃油車就能「碳中和」嗎?若電動車的電能不是來自綠色電能,是不能完全解決碳中和問題,要解決碳中和問題,要先改變能源結構,提高綠色電能占比,電動車有清潔能源可用,才有可能做到碳中和。

電動車與燃油車之爭始於100多年前,以愛迪生為首的一批科學家,認為未來電動車可以統領世界,以福特為代表的汽車公司則認為是燃油車,100年前電動車多於燃油車,到了20世紀30年代之後電動車就幾乎不見了;電動車不是全新的技術,多年來創新的核心在電池和電控系統;為何百年來電動車落後不前?主要原因有三:一、 里程與寒冷暖氣的焦慮:油箱與能源能量密度大小決定了車輛行的距離;電池能量密度,鉛酸電池90 KWh/m3,特斯拉電池260 KWh/m3,汽油能量密度8600 KWh/m3,柴油9600 KWh/m3,甲醇液體4300 KWh/m3,電池最小。二、能源運輸與存儲:液體燃料的運輸與存儲最佳,但電和氣體都沒那麼容易運輸與存儲。三、成本控管:產能擴大後,燃油車單位成本會下降,但電動車下降有限;燃油車使用的材料不會匱乏,生產越多,成本越低,且不易漲價;而電動車,每台使用材料(鋰8.9 Kg、鈷13.3 Kg、鎳39.9 Kg、稀土0.5 Kg)已匱乏,生產多了,可能缺料、漲價;全球電動車於2020年突破525萬輛,年成長率均超過70%以上,全球鈷、鋰價格,分別漲4倍和2倍以上。

電動車因能遏阻全球暖化而崛起,另一很重要的是可以提供車內乘客使用智慧化、網路化的3C產品,可將工作及娛樂在行車執行。現在的高級車,只要有一定容量電池及可回充電能也可以做到,不一定要整車電動化才可以;為遏阻全球暖化才需要驅動方式改成電動;若能克服百年來電動車落後不前的問題,電動車才可能淘汰燃油車;因此降低電池用量,只保留一定容量儲能電池,足夠車內乘客使用3C產品,既可大幅減少鈷、鋰材料使用,就能有效「成本管控」;若車輛驅動及儲能電池的充電,使用能量密度4300 KWh/m3的綠色甲醇液體為燃料,產製氫氣供車內燃料電池發電,則「能源運輸與存儲」的是甲醇液體,而不是不易運輸與存儲的電能或氣體。

2050年台灣碳中和若達標,此時車輛已全電動化,我們會有「里程與寒冷暖氣的焦慮」嗎?我們需毀掉全台液體加油站,改建成「加氣站」或「充電站」嗎?如果車輛驅動及儲能電池的充電,是用「綠色甲醇」液體為燃料,產製氫氣供車內燃料電池發電,這電動車應與現在的燃油車相同,應無里程與寒冷暖氣焦慮的問題,而現有全台「液體加油站」可保留,改成「液體加甲醇站」使用。甲醇可用煤、天然氣與煤化工法來製造,運用太陽能、風能、核能來電解水生產氫氣和氧氣,這樣用煤、天然氣生產的甲醇廠不再排放CO2;也就是我們可以用太陽能和風能離峰時段電解水,生產氫氣和氧氣轉成甲醇液體儲存下來。

國際知名能源專家、澳大利亞國家工程院、劉科院士,有為日本日產汽車開發一輛在汽油車上加水和空氣反應製造氫氣,供給車上燃料電池發電,驅動車上馬達行車經驗,此技術開發成功但成本太高無法上市;甲醇比汽油乾淨又不含硫,汽油轉化需要850度以上,甲醇和水反應只要200多度,以這個技術為基礎,用甲醇製造氫氣比汽油更容易;甲醇和水反應的餘熱可以將電池維持在最佳的溫度,也解決電動車冬天續航里程問題;目前這做法應比外充電能好,但是大量、便宜的綠色甲醇何處尋?只要克服這項,相信這會是未來電動車的主流生態系。

綜上所述,2050年台灣碳中和達標,電動車將可能有AB兩類產業生態系,A類是外充電能的電動車,B類是如上所述使用綠色甲醇的電動車;A類電動車除仍將面對過去競爭不過燃油車的三大問題外,尚有毀棄現有加油站,大幅投資充電站建構環境設施的問題;B類電動車使用的環境與設施與現有的燃油車相似,只是加油站改成「液體加甲醇站」,不需再花大幅投資與時間建設,轉換容易成本不大,社會更能接受;電動車內裝備,可減少電池95%以上,需增加由甲醇產製氫氣裝備及燃料電池,這些裝備都已成熟可用。但是B類需要大量、便宜的綠色甲醇何處尋?這也是B類電動車成功關鍵,必須有公司提供大量、便宜的綠色甲醇,期待國內相關業者合作研發或引進技術,大量生產綠色甲醇。若能因此建立起B類電動車產業生態系,將更有助台灣電子、機械、化學等大產業的均衡發展。

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