ARTC電動車安全檢測之旅！電動車勢在必行（導論）(24p)

陳仁

 
在節能減碳已經成為全球共識，過往被認為是全球暖化主兇的過量CO2就成為全民公敵，而一般認為是CO2排放大宗的汽車產業無疑成為眾矢之的，訴求零排放、低污染的電動車看來勢在必行，國內不少車廠也陸續導入電動車販售，在此之前，電動車在國內所要面對的課題不只是法規，包含充電設備架設、維修等，不過面對國人相當陌生的電動車領域，安全勢必會是第一要務，為了解答電動車安全檢測方面的疑慮，國內堪稱是最專業的汽車相關測試單位財團法人車輛研究測試中心（Automotive Research＆Testing Center，ARTC）便邀請媒體親臨電動車檢測過程，並一一解答電動車安全疑問。

 
近年來車壇最重大的發展除了自動駕駛外，電動車也被視為一大貢獻。面對越趨嚴格的環保法規，各大車廠在節能科技的開發上也不得不向節能靠攏，以至於引擎排氣量大幅下修，在輔以渦輪化的組合便成為彌補性能不足的替代方式，陸續出現了Hybrid混和動力、PHEV插電式混和動力、EREV增程電動車、BEV純電動車等節能車款，面對只會越來越嚴峻的環保法規，車廠終究要面臨以電動車為主的生產工作。

 
2012年巴黎車展上，綠色和平組織（Greenpeace）抗議VW集團未能因應歐洲新環保法規

 
零排放、低污染的電動車被視為最終能源救贖

為了降低車廠CO2排放的平均值以達法規標準，諸多車廠紛紛投入電動車研發，像是CHEVROLET Volt、NISSAN Leaf等紛紛出頭，甚至在2011年還紛紛奪下北美年度風雲車、歐洲年度風雲車的頭銜，替屬於弱勢的電動車出一口氣，不過，真正讓電動車受到全球關注，就屬美國豪華電動車品牌TESLA。

 
TESLA靠著Model S熱銷，成為當今電動車領導品牌

 
NISSAN Leaf目前是全球銷量最佳的電動車

 
BMW i3日前在台發表

2003年才成立的美國豪華電動車品牌TESLA，不過10年多的時間，對照超過百年的汽車發展史，只能說是汽車領域的新人，但靠著Model S搭著節能議題熱賣之後，不只股價、品牌身價水漲船高，日前還被全球投顧公司摩根史坦利評為目前世界最重要汽車製造商。

 

 

歸咎成功原因，則在於Model S電池續航力超過480km，基本上中長程移動不成問題，另外一點則是TESLA引以為傲的Supercharger，藉由120kW的充電系統、讓Model S得以在20分鐘內回充50%的電力補給，30分鐘充電就能在提供約270km的行駛里程，大幅縮減了電動車發展最大瓶頸的過長充電時間的問題，對於電動車的接受度大大加分。

電動車的風潮也延燒至國內，雖說目前尚在起步階段，大多還停留在試營運的狀態，但其實從去年起，國內市場也陸續導入了電動車，像是去年底發表採插電式符合動力的PORSCHE Panamera S-E Hybrid，成為台灣首款市售插電車；而在全球造成轟動、並在日前聯袂登台發表的BMW i3（具純電動與增程型兩種形式），以及插電式複合動力超跑i8，雖然目前台灣市場所販售的電動車都屬於一般大眾難以消費得起的高端品牌，而且充電站的架設及普及度也明顯不足，顯然這方面還有賴政府相關單位與車廠共同協商，才有望加快國內電動車推廣的腳步。

 
電動車核心就是電池，因此電池的良率與品質就攸關電動車的性能與行駛里程

不過，萬丈高樓平地起，要如何改變百年來都在使用傳統燃料的用車習慣，成為了電動車發展必須面對的課題，或許第一步可以先從電動車的安全做起。基本上電動車有別於傳統燃油車的內燃機作為動力來源，而是以電動馬達搭配電池組，電池在此之中遂扮演著驅動的關鍵角色，因此包含電池的特性與檢測、電氣防護安全、使用電動車注意事項、以及電動車碰撞後的緊急處理程序，也希望透過本次ARTC的採訪紀實向準車主、一般大眾與以及拖吊、救難人員宣導。透過ARTC最專業的講解與實地參訪電動車的相關測試，相信能夠替國內電動車市場與推廣起了推波助瀾的功效，也請期待電動車（上）電氣安全與（下）碰撞安全的系列報導！

 







ARTC電動車安全檢測之旅！電動車電氣安全（上）

 
從去年底採插電式符合動力的PORSCHE Panamera S-E Hybrid登台發表，成為台灣首款市售插電車，今年具純電動與增程型兩種形式BMW i3，與插電式複合動力超跑i8也連袂發表，i3也順理成章地成為國內首款市售純電動車，雖說以上所述都是一般大眾難以消費得起的高端品牌，而且數量可能非常有限，但這無疑是開啟了台灣市售電動車的新紀元，或許哪天在你身旁經過的就是電動車，而且搞不好再過10、20年，這樣的車款的數量還會倍增，身為用路人或是消費者的你/妳還能對電動車一知半解嗎？

 

汽車發展120多年來，從早期的代步工具或是專為戰爭而生的機工具，到現在已經推展出各式車型，而百年以來汽車始終都由石油作為主要能源所把持著，直到能源議題點醒了人們過度依賴石油的危機，越來越沉重的全球暖化，致使人們不得不反思低汙染、零排放的替代性能源的可能，因此在渡過了Hybrid、Plug-in Hybrid的過渡期後，電動車出現無疑被視為汽車產業追求永續發展的最終救贖。

電動車的發展雖已有段日子，但真正普及於車壇並真正實現量產市售，恐怕也不過是近十年來的事，相對於百年以上的傳統燃油車款，還處於萌芽階段，所以對於國內消費者而言絕對是個全新領域，有別於我們過去所認識的傳統燃油車，電動車是以電動馬達搭配電池組，電池在此之中遂扮演著驅動的關鍵角色，因此包含電池的特性與檢測、電氣防護安全、使用電動車注意事項等絕對都是我們認識電動車的第一步。

 

 

畢竟電動車是以電驅動，提供動力轉換來源的電池就成為關鍵。按照專業用語來說，可再充電能儲存裝置（REESS）即為Rechargeable Energy Storage Syestem的縮寫，也就是我們常稱的電池組/電池系統，而當前由於鋰電池以相對高能量密度、高功率、壽命長等優點，因此也成為全球主流使用的電池系統。

不過，一組稱職的電池系統，不僅要能有效提供動能，更要有設計妥當的安全防護，才能讓使用者安心。由於鋰電池使用上可能會因為過溫、短路而引起高溫燃燒，或是因為環境溫度驟變、外部的撞擊、充電的過放或過充而影響電池壽命，因此一個完整的可再充電能儲存裝置除了包含鋰電池單元外，還必須設計有電池管理系統、溫度管理與冷卻系統以及高壓斷路器，以確保電池使用上的安全。

 
PORSCHE Panamera S-E Hybrid

 
BMW i3

由於電動車動力來源自高容量及高壓電之電源，因此不免讓使用者心生可能觸電的疑慮，又或者電池充放電時是否產生高溫或易燃氣體而引發爆炸的風險；再者則是針對使用者介面保護，以避免錯誤操作造成車輛及人員傷害。

 
在進行電動車絕緣電阻、防水性等測試時，安全裝備一件都不可少

根據歐盟法規ECE R100針對電動車電氣安全所訂定的法規內容所述，觸電防護共有三項預防措施。首先為直接接觸保護，係指電動車內電池或高壓導線等帶電元件皆須具備保護裝置（固體絕緣、屏障即封閉外殼等）避免人員直接接觸高壓電，而確認是否合乎規定的方式則以IPXXB規範的測試關節指及IPXXD規範的測試探針來進行；在乘客室或載物空間以外，IPXXB測試關節指應不可觸及帶電體，而車室及載物空間內，則應確定IPXXD測試探針不可觸及帶電體。

 

第二項則為間接接觸保護，電池、電壓高源線之保護外殼，若為金屬或其他導電材料時，應與車殼搭接，避免所保護的帶電體漏電時，會與車殼間產生危險之電位差。依規定，所有外露可導電部件與車殼間之電阻值，當電流大於0.2安培時需低於0.1歐姆（1-5毫安培為人體感覺到之最小電流值稱為感知電流）。

第三項稱為絕緣阻抗，係指電動車內的高壓電系統，由於動量轉換裝置或其他電氣裝置的影響，使得高壓電路與車殼（電路流量參考電位）間無法完全斷開，為確保期間通過之電量不致於造成人員傷害，需確保高壓電系統及車殼間之絕緣阻抗大於規範值。

 
IPXXB測試關節指

 
IPXXD測試探針

此外，或許讀者也會有相同疑慮「下雨天開電動車或是一般洗車時是否會漏電」，因此針對電動車之防水性亦有規範，包含洗車、暴雨及涉水等三項測試。一般洗車試驗，主要使用IPX5的軟管噴嘴以12.5L/min之流量、距離3m、移動速度為0.1m/s來模擬一般清洗電動車的可能情況，主要針對車殼的各個接縫（包含膠條、玻璃封條、鈑件接合的隙縫、水箱護罩外廓、車燈封條等）。

更為極端的暴雨測試則是使用IPX規範的蓮蓬噴頭以流量10L/min之清水，在打開所有車輛開口（包含乘客室、引擎蓋、行李廂）的情形下，持續在表面規律移動噴灑5分鐘；至於涉水試驗，則是模擬電動車以20km/h的車速在水深10cm水坑涉水行駛500公尺以上；三項電動車防水性測試，在完成測試之後，必須再經由絕緣電阻試驗確認無漏電的情形發生。

 
一般洗車試驗，主要使用IPX5的軟管噴嘴以12.5L/min之流量、距離3m、移動速度為0.1m/s來模擬一般清洗電動車的可能情況

 
暴雨測試使用IPX規範的蓮蓬噴頭以流量10L/min之清水，在打開所有車輛開口（包含乘客室、引擎蓋、行李廂）的情形下，持續在表面規律移動噴灑5分鐘

或許上述說法太過學術理論，對於讀者來說可能稍嫌艱澀，簡單來說，就因為電動車與傳統燃油車採取不同的動力來源方式，對於消費者或是後續維修人員來說都是全新領域，因此對於這些高容量及高壓電之電源的安檢可就馬虎不得，才能在最基礎的安全上替消費者把關；而在進行這些測試時，對於測試人員人身安全也不容大意，包含橡膠材質的手套、靴子等也必須要照規定穿妥，才能確保檢測過程的安全。

相較於傳統燃油車，電動車雖為少數，但在越區嚴苛的環保法規與全球共識之下，未來的成長幅度勢必有目共睹，對於國人來說電動車已經不再是陌生、不相干的領域，而是已經從試營運走入一般生活，雖然當前都以高級車品牌為主，但這樣的潛移默化之下，國人節能意識的逐漸提高，未來大眾品牌電動車在國內販售也是可以預期的；除了要做好後續的充電站設施及相關法規的盡早推動之外，作為至關重要的車輛電氣安全檢測也要做好把關，才能讓電動車推廣得以事半功倍。

 

yewnt

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機動戰士

電動車尚不能普及原因很多
一,充電時間最少要二十分鐘以上,不如加油的快.
二,電動車在應付瞬間加速度的時機沒有汽油車或柴油車快.
三,所有電動車廠,沒有測試負重極限並且行駛陡峭山坡的數據.汽柴油車也沒有這數據,但是電動車發展中,必須具備這一項目.因為載重超載,幾乎是全人類共有的毛病.
四,電能充電站不能普及,也沒有開發車用太陽能充電.出門一趟如果因某些疏忽"顧路"......救援會比一般車更耗時耗能....