純電動車

純電動車（英語：all-electric vehicle）閣稱電池電動車（battery electric vehicle，縮寫：BEV）， 是講完全是由在 ba̍t-té-lih 供電的電動機推動行踏的車輛，電池的電量對外部電源補充能量，媒體定定號做「電動車」，故常佮其他用電力來推動的車輛（如無鐵電車）透濫。

這漢語中常用的「汽車」一詞其實是指使用揮性燃料（汽油）的熱機（主要是內燃機）車輛，， 因此純電動車並毋是汽車。純電動車家己無排放廢氣，因此袂汙染行過路面周圍的空氣。電動 mòo-tà 佇低速、加速能力佮能量效率十分傑出，因此純電動車應用佇頻密地加減速的工作車輛（bá-suh 高扭力需求的車輛等）時效率特別懸。火油汽車咧停車的時陣 ia̋n-jín 猶原需要上低速轉動，按呢就無彩工浪費燃料，同時產生無必要的碳排放佮污染，相比之下純電動車佇停車的時電動機完全靜止，無無必要的能量予消磨，而且佇咧制動佮落崎的時陣會當回收的動能夠轉去充電池，提高能量效率，同時減少零件機械損蕩，增加可靠性佮減少維修的需要。佇交通櫼環境之下有特別好的能源效益，對環境汙染嘛較低。

但電動車也會產生袂少污染佮碳排放，純電動車的排碳主要佇其生產的過程，特別是電池的製造過程，碳排量是比較油汽車的製造過程加足濟的；產生電力予純電用車充電也產生相當碳排放，排碳量視發電方式若有所無仝款。佇規个純電動車的性命週期，包括製造、供電佮棄置了後的處理等等，車所產生的碳排放敢是比油汽車較濟攏愛看款供電予純電動車充電的電源碳排放量偌濟而定，譬如講燃煤發電的二氧化碳排放是八百二十 g / kWh，天然氣是四百九十 g / kWh，太陽能干焦四十八 g / kWh，聚光太陽能熱發電是二十七 g / kWh，風力發電是十二 g / kWh。，愛真正減少碳排放毋是單單使用純電動車就會當達成，閣愛採用潔淨能源發電。

原理

純電動車以 ba̍t-té-lih 為車輛提供電力予電動機，電動機共電能轉化做動能，推動車輛，結構頂懸足簡單的，電池模組一般配置佇底盤，側挵車輛重心較低，嘛會加強提高安全性。特別是電動機佇兩萬轉內攏會當有效提供扭掠力，只需要結構會當靠的單速變速箱傳達，方式會當是像傳統車輛經差速器傳動著車輪，較新的做法是每一个推動輪各自有一个電動機，電動機是直接推動車輪，更省減差速器佮驅動系統，保養車輛的工課佮成本會當極大的減少。佇咧電動機通常除用做推動車輛外佇咧擋仔的時陣充作再生制動系統的能量轉換器，共車輛的動能回收轉化做電能重新蓄囥電池內底，汽油車干焦會當共其動會當佇咧擋仔頂懸摩擦浪費掉變廢熱。因為電動車所使用的電池是 ba̍t-té-lih 共能量存在車頂，等於一般咱的汽車的油箱，佇咧電力用盡後嘛經過車外輸入電源共電池充電，一般來講上好佇夜間轉去厝裡了後，接入離峰電力，隔工透早滿矣就會當出發，至停車位閣再行駐車充電（抑是講目的地充電）。 若是長途行車利用快速充電服務抑是換電服務，通常設佇公路服務區抑是沿路城市中的站點。

電池

電池性會當決定純電動車的上大行程、充電的時間。電池成本佔整體成本誠大的比重，製造電池的排碳量也佔規个使用週期排碳量誠大部份（百分之四十三）。 所以電池是純電動車發展上重要的技術關鍵，重要的電池性能參數有：

一 .電池容量。 這決定製造電池物質的能量密度，能量密度會當指出一定體積抑是重量之下的儲存能量的偌濟，佇咧純電動車內底，一般較關注的是重量能量密度（Wh / kg）， 因為重量愈大，車輛加速這狀況消磨的能量愈懸。當外來因素如上崎等等需要增大輸出功率的時陣，可以電池容量會變細，予行駛距離比標稱預期的短。電池容量影響兩改充電上遠的行駛距離，佇合理體積佮重量之下這馬的電池猶未有法度提供純電動車猶閣有一般汽車的行程。 二 .充電的時間。 這幾年電池技術佇充電的速度頂懸有突破性進展，一般充電大約需要時三至四點鐘，某一寡種類的電池使用專用充電設施的話會當佇半點鐘內充完百分之八十，理論上的未來的電池會當佇八分鐘充至充滿。新技術使電池能佇十數分鐘完成充電，但較慢速的充電方式相對的所在有利延長電池壽命，部份新研發的電池能令快速充電對壽命的影響降低，快速充電能力帶來的另外一好處是閣較有效地佇咧再生制動的時陣，如擋、落斜的時回收閣儲起佇車輛的動能或者是位能，會當增加實質的行駛距離。 三 .電池壽命。 一般的充電電池干焦會當充放電數百擺，了後電量就會行入衰減，著純電動車來講，續行三仔五 khí-looh 的車款循環一千改，就開甲三十萬 khí-looh 了後電池老化，顯然並無夠耐用，所以使用佇咧純電動車的電池攏針對電池壽命作出改進。影響電池壽命的因素除製造電池的物質佮電極外，仝一電池攏佇無仝的使用條件下跤，電池壽命嘛有無仝。佇無仝款的電量狀態之下，以無仝的電流充電抑是放電會對電池的壽命有無仝影響；放電低於某一水平及充電抑若懸於另外一水平攏會對電池壽命有損害，嘛即時賰的電量無蓋懸嘛無蓋低的一个 " 窗口 " 內充放電才無到損害電池壽命，而且這窗口的大細會因為放電流抑是充電流的變化來改變，是因為這个原因，Tesla 予用家己會當設定充電啊若佇未完全滿較低容量的時就停充，以延長電池壽命。佇透濫動力車頂懸需要的時會當即時由發電機向電池充電，使電池保持佇理想電量內，大幅延長電池壽命，有一寡型號的電池大多數的使用超過一零年。但是佇咧純電動車頂懸無可能講佇咧電池需要充電的時陣就隨有充電用的電源，電動車本身的行程就已經無啥夠，愛預留一部份電量有用就變相減少電池通用電量。所以製造商咧增加電池容量的仝時陣，也研究按怎增加袂損害電池壽命的電量範圍。此外，工作溫度影響著電池的能量轉換效率，電池能量轉換效率提升，充一改電能閣較遠，仝款距離的充電次就會當減少，因此也仝時影響電池壽命，過熱過冷嘛會影響電池的能量轉換效率，佇極端的低溫狀況，電池效率低至原有的百分之五十。日產汽車是頭一間生產對電池提供有限保養，若電池佇五冬內抑是行路欠六十 , 零里後容量減於百分之七十，廠方欲提供全新抑是翻修電池替換。Tesla 無提供類似保證，毋過整體上 Tesla 的純電動車電池壽命比預期較好，Roadster 預期五年後抑是行行五十 , 零里後電池容量會賰百分之七十，根據一美國組織 Plug In America 研究，佇二零一三年（嘛即 Roadster 投入市場五冬後）根據一百二十六台 Roadster 的數據，佇平均行過一百 , 空里後電池容量猶原有八十百分之一八十五。Model S 的數據也理想，根據八十四台 Model S 的數據，咧行囉三十 , 零里後電池容量猶原有百分之九十五，而且當行行到五十 , 空里了後更加有百分之九十四，以此推算，行一百 , 空里了後應該有百分之九十二。

這馬純電動車所使用的電池有鎳氫電池抑是鋰離子電池，兩種電池攏會當回收閣做儲能等等用途，報廢嘛會當提煉出回收的金屬。

• 鎳氫電池（Ni-MH battery）是講以鎳及會當吸收儉、釋放氫離子的金屬組成的電池。鎳氫電池較重，能量密度（三十尺八十 Wh / kg）， 比鉛酸電池較懸，比鋰離子電池低。毋過輸出功率較低，充放電效率嘛無赴鋰離子電池，干焦六十百分之抹七十。活命相當長，這佇透動力車頂懸已經得著證實。自放電較大佮佇低溫下性能較䆀的問題佇近年已經大為改進。雖然成本較鋰離子電池低，毋過因為效率傷低、較重及充電需的時陣，新的純電動車大多不再使用鎳氫電池。
• 鋰離子電池（Li-ion battery）是以鋰佮其他物質組成的電池。鋰離子電池較輕，能量密度懸到 ( 兩百 + Wh / kg )，輸出功率較懸，充放電效率懸到八十百分之撨九十，抑若自放電較鎳氫細少，但價數較鎳氫懸。但是一般手提電腦、手提電話用的鋰離子電池干焦幾若百擺充放電壽命，就算儲存無使用，隨時間增加容量嘛會衰減，而且有潛在危險，譬如講爆炸等等。使用佇咱純電動車的鋰離子電池有別於頂頭一般鋰離子電池，大幅改充放電的次數、囥佇壽命等等的問題，缺點是容量較一般鋰電池略細（但是比鎳氫電池大）。

這馬閣適合並已經用佇純電動車的鋰電池有磷酸鐵鋰電池佮鋰酸鋰電池。

• 磷酸鐵鋰電池，相對一般鋰離子電池，磷酸鐵鋰電池輸功率較大，充電的速度較緊，毋過容量低百分之十四、低溫性能嘛差較無。磷酸鐵鋰電池會當有數千改充放電次數佮超過十年的使用期，有的閣較會當有七千改以上的充放電週期，而且有較好的化學佮熱穩定性，袂爆炸，為安全。
• 增酸鋰電池，相對一般鋰離子電池，輸出功率較大，安全性比鋰鐵電池懸，充電的速度真懸，活命相當長，彼但是容量有待改進而且成本特別懸。

現時有兩間公司研發鋰鋰電池：

* 日本東芝研發的鋰鋰電池 SCiB，二十 Ah 電池佇四千遍一 C 充放電了後猶原有百分之八十的容量，五千改了後嘛有百分之七十五以上，四配五 Ah 版本是閣較到六千改十 C 充十五 A 放電了後猶閣超過百分之八十，只需要六分鐘就會使充滿百分之八十容量，除減小等候充電的時間以外，嘛紮出去另外一重要的好處，快速充電，配合著適當的再生制動系統便能閣較好的回收車輛行踏的動能佮位能，來增加行踏的路，廠商公報因此此抹酸鋰電池會當仝款容量行加一分七倍的路程。另外一特點就是會當佇相當闊的溫度範圍來使用（-三十五氏度至五十五鋪氏度）。 三菱重工的三菱 i-MiEV 佇二空一一年六月宣佈欲改用這款電池，本田的飛度 Fit EV 嘛是採用 SCiB。

• 另外鋰酸電池為 Altairnano 的 Nanosafe 電池，通佇咧充放電一爿五千改，一二年後猶閣保存百分之八十的容量。

因為鋰離子電池優點外，足濟新研究攏基於鋰離子電池；其他相關的研究有 lithium-manganese spinel batteries、Lithium vanadium oxide、Silicon nanowire、silicon nanoparticles 佮 tin nanoparticles。

電動機

因為電動機（mòo-tà）的功率較重量內燃機 ia̋n-jín 懸，仝款動力輸出下重量較輕，而且扭力穩定，無內燃機 ia̋n-jín 佇轉速低時扭力大幅下降的缺點。一般汽油 ia̋n-jín 的效率只有十五（即所消磨汽油有百分之八十五去予拍損去，只有百分之十五用來推動汽車）， 啊若柴油 ia̋n-jín 較好的，有百分之二十，啊若電動車用的電動機是有百分之八十以上，效率比內燃機 ia̋n-jín 懸足濟的。

因為電動機的利用穩定而且較內燃機大，會當毋靠齒輪增強扭力就會當直接推動車輪。有的純設計逐个車輪攏由獨立的電動機推動，電動機囥近車輪，每一个電動機會當個別調整速度，以保持真好的循跡性能，免煞矣 khu-lá-tsih、khu-lá-tsih、差速器等機械傳動系統的能量損蕩，減輕矣車身重量，減低了噪音佮震蕩，省煞一寡機械維護工課，增加有可靠性，而且予出閣較濟車箱空間，予車廂內底的空間佈局閣較理想。因為電動機體積細，某寡設計直接共電動機裝佇咧車輪之內，這種設計叫輪抹電動機抑是輪內電動機。

使用佇純電動車的電動機有幾若種，大概分做交流電動機佮直流電動機。

交流電動機方面有交流感應電動機，抑是有永久磁鐵的永磁同步 mòo-tà。因為電池輸出的是直流電，電供電交流電動機就需要轉換器共直流轉做交流，設計較複雜，效率嘛較低。毋過交流感應電動機有較懸的扭力，早期特斯拉的電動車就是採用三相四極的交流感應電動機。

直流電動機方面有傳統的串聯直流無鑢電動機，效率大約有八十五百分之交九十，上懸的紀錄達百分之九十六，另外步進 mòo-tà 衍生出來的開關式磁阻電動機-SRM）。 遮的電動機全部攏是無鑢設計，成本較懸，但效率嘛較懸，而且猶閣有所需要保養較少。直流無刷電動機佮永磁同步 mòo-tà 需要使用永久吸石，當中直流無碳刷電動機的推動相對較簡單。

特斯拉較新的設計用上了新的研發的 PMSRM（永磁同步磁阻電動機）， 頭一遍使用佇咧 Model 三的 AWD 版本內底用做推動了後輪，前輪是沿用交流的異步電動機，接咧，佇二空一九年後生產的 modle S 佮 mode X 嘛會佇前輪使用 PMSRM。PMSRM 使用永久磁鐵是一種永磁 mòo-tà，部份磁場由永久磁鐵提供，毋是需要著電的電磁體，這效率較懸、較省電，使用 PMSRM 的 Mode 三效率會當達九十七，相比無轉用 PMSRM 的 Model S 佮 Model X 只有百分之九十三。

電動機輸出控制

純電動車的行駛速度佮輸出扭力控制有足濟模式，視乎所用電動機種類而定，包括有直流的脈衝闊度調變， 交流的頻率有調變抑是電壓調變等，遮的方法攏是直接變輸入功率。

再生制動

車輛行駛的時陣有咧振動，是燃油經 ia̋n-jín 轉化會來的。一般內燃機 ia̋n-jín 車擋仔佇車的時陣為著車輛停落來，靠摩擦力共動能傳化做熱能，白白浪費去矣遮的能量。包括純電動車在內的電動車則會當共遮的能量回收了後存囥轉去電池上，叫做再生制動。原理是斡振動中的車輪帶動發電機，共動能轉轉去電能後蓄入電池。再生制動嘛會當用佇落崎的時陣，等同共上趨路時積集的位能蓄回電池。一般會用電動機當做發電機，回收能量的效率大約是百分之二十。

性能

Tesla model s 使用鋰離子電池充一改電會當大約四百 km，速度由零至一百 km / hour（khí-looh / 點鐘）只需要三秒。

這馬的純電動車性能佇多方面攏相當袂䆀，跑車方面，Tesla model s，速度由零至一百 khí-looh / 細漢時只需要三秒，一般厝車比如講 Smart ED 空至五十 km / h 是六更五秒，這主要是因為電動機的性能，但是用咧負重較大的用途上的時陣，使用純電動車的猶無濟，這可能是因為電池的性能佮成本所致。搝力方面是電動機的強項，所以佇一般的用途扭力袂是問題。

至於極速，足濟純電動車攏會當達到一百 km / h 以上，像 Tesla Roadster 一類跑車閣較到兩百 km / h 以上。

因為電動機的搝力輸出穩定，控制嘛比內燃機容易，純電動車的行駛較有通順，震動佮噪聲嘛較細聲；嘛毋免親像一般汽車按呢愛定定換檔才會當確保有夠動力。比如講 Tesla Roadster 由靜止到極速干焦需要轉一擺檔。

行駛距離

純電動車的上大行距離一向攏無如理想，這完全決定電池的技術佮成本。另外因為路面、交通狀況、溫度、負重等濟種因素攏會令電池的效率、容量有變化，駛距離無可能準確地掌握。所以需要有佇無仝路面的狀況下駛距離的測試準則，佇各地區攏有家己的純電動車行程距離測試標準，嘛有分做一般行路離佮市區行路。美國的標準由美國國家環境保護局定立（EPA 標準）。

Tesla Roadster 充一改電會當三百二十 km 佇彼个時陣是相當少有的彼个例，Model S 更加會當四百二十六 km。因為溫度對電池容量有相當的影響，Tesla 為確保電池佇咧貼近理想溫度下底運作，設計一套電池溫度控制系統，系統能利用電動機的廢熱佇需要時為電池加熱。其他的型號差足濟，一般這馬生產中的型號做加於一百至兩百 km / h，比如講 Mini E 就干焦兩百四十 km。整體來講，現在的純電動車的行程未赴得上一般汽車。

加速性能

純電動車的加速性會當取決電池的放電功率大細。早期電動車予人速度無緊的印象，但是這陣純電動車的加速性能已經佮一般汽車無異，甚至遠優於 ia̋n-jín，部份性能版本干焦需要一秒外就會當對靜止狀態連鞭加速到一百 khí-looh 以上。

充電的時間

理論上，純電動車的電池會當極短的時間內充滿（十分鐘內底）， 快速充電台價是彼改充電所得的量較少，走距離會明顯減少，對電池壽命也有不利影響。另外一个限制是現時純電動車的充電時間多數是受制輸電網路的輸出功率，若使用普通插座充電，比如講北美國家上大是一人知五 kW（一百十一 V）， 三 kW（兩百四十 V）， 歐洲國家多數會當提供三相電源，會用得有二十 ~ 三十 kW，充電時間約是七堵二十點鐘，干焦會當滿足的日常所需要。

如果用專用充電的配套 ( 五十 + kW )，則會當有十分鐘至四點鐘的直流緊充，甚至五分鐘充電一百 km，三菱 i-MiEV 就會當佇三十分鐘內充電達百分之八十電量。視乎電池種類大細而定。對部份的用場合，中等的充電速度（五十 ~ 七十五 kW，城市超充）已經誠有夠，因為純電動車無一定到充電站才會當充電，只要拋碇處有輸電網路會佮並略為著欲建配套就會當替純電動車充電，使用者會當佇到達目的地了後開始充電，離開時車已經充一段時間電。

有別於一般汽車的人入油狀況，充電所需時間佮電池容量關係無大，因為仝一物料的電池，容量大的，充電流嘛會當相對應加大。

換電池

除充電外，嘛有直接換著已經充滿的電池，只要設計著宜，只要一兩分鐘就會當完成，但是電池成本相對較懸。用換電池的方式，除非會當制定標準，抑若無各款車伊需要電池嘛無仝款，若家己加買一兩組成本誠懸，若是由政府抑是廠商提供是誠歹同時佇咧逐所在囥有夠濟款的電池。對汽車猶閣有閣較大台的車輛來講，電池體積仝重量嘛袂細，愛較捷換嘛毋是好主意，而且會當快速替換電池的設計是誠僫低成本兼顧安全性。所以目前換電池的設計干焦機車有實用性。

里程焦慮

里程焦慮一詞是來自純電動車的問題，因為電池賰的容量袂當準確得知影講，所以當電池電量顯示讀數低時，駕駛者袂當有夠精確地掌握下跤電量會當行偌遠咧。

碳排放量佮環境污染

純電動車仝款會產生碳排放佮污染，無仝的是純電動車共污染佮排碳轉移到生產的工廠佮發電廠，汙染排囥位較遠離人口，也有較好的汙染控制會當降低整體空氣汙染。一般來講，電動車的能源效率較懸（「 大型發電廠＋電力傳輸損蕩＋充電損蕩」是優於「小型內燃機＋變速箱損蕩」）， 啊而且發電廠的排碳量視乎發電方式啊有真大差別，譬如講若用著炭發電，純電動車的碳排放會比混合動力車閣較懸。所以純電動車的碳排放無一定較低，這非常取決所使用的發電方式；純電動車會予人強力推廣的原因是希望講會當提懸都會區的空氣的品質（使用著煤發電的電動車無法度降低溫室氣體排放、但是猶會當大幅降低其他的空氣污染排放）。

雖然多數燃煤發電廠佇離峰時間效率較低、現此時增加負載所增加的碳排放佮污染物攏真少，離峰時間充電是碳排放相對較細，但也愛考慮著煤發電本身是就是碳排放上懸的發電方式，而且干焦佇離峰時間充電對有路程焦慮的純電動車來講也較歹實行。

再者，純電動車所使用的鋰電池壽命有限，其生產佮棄置仝款會衍生環保的議題。

碳排放量

電動車的碳排放量有兩个源頭，一个車輛的生產的過程，二是行駛的時需要發電廠提供電力，根據彼个英國的一个報導，以英國的這个情況：每度電產生五百 g 二氧化碳（五百 g / kWh）佮百分之十的汽油是生質燃料下，整個產品性命週期，包括生產、使用過程佮棄置，各類車輛所產生的二氧化碳如下：

純電動車產生的二氧化碳是一般汽車的百分之七十九，透過動力車是百分之八十七堵五，但是若咧發電結構以著煤發電為主的情形，譬如講佇中國（可能生能源只佔百分之二十）， 純電動車的碳排碳量會比混合動力車閣較懸，就算用水力佮風力發電為主，譬如講徙威，純電動車會有略為較好的碳排放。

毋過，相關的論述無講著若是共燃油佇運輸過程中的耗能納入考量（譬如講將汽油透過管線抑是油罐車運輸到加油站的過程當中之漚會當）， 純電動車佮混合動力車的單位里程碳排放量啥人懸啥人低猶原袂當直接導出結論。

另外一个純電動車的二氧化碳來源是電池，製造電池時產生的二氧化碳佔著規个生產程序的百分之四十三。

所以乎，純電動車若欲真正有助減低碳排放量就愛以下四點配合：

一 . 增加可再生能源佇當地的發電量佔的比重，佮發電設施的發電效率，以減小發電過程產生的二氧化碳。 二 . 降低輸電網路的能量損蕩。 三 . 佇離峰的時間充電的碳排放會比佇尖峰的時間充電閣較低。 四 . 改善電池生產技術，以減小生產的時陣產生的二氧化碳。

使用的狀況

礙於電池技術，部份電動車的車速有限，所以 Neighborhood Electric Vehicle（NEV）的規格賣出來，符合美國運輸法例 low-speed vehicle（LSV）的速度限制 ( 四十 km / h )。車速略為懸的則以 City speed 的規格（六十𣮈一百 km / h）賣出來。 若有法度及得著一般內燃機 ia̋n-jín（Highway capable）的純電動車，是佇這幾年開始咧市面賣，有細量能達到跑車的規格，商用方面，頭一條以純電動 bá-suh 行的 bá-suh 線服務佇南韓營運，使用由現代重工的集團研發，使用 Hankuk Fiber 碳纖維複合材料減輕車身重量。

外部連結

• 二空空九年刊登咧雜誌 " 科技縱覽 " 一篇有關純電動車佮混合動力車碳排放電的分析的文章 " How Green Is My Plugin ? "
• 英國減碳車輛聯合會網站 Low Carbon Vehicle partnership LowCVP
• 東芝鋰酸拍電池紹介