電子時報:從公共電網到終端家戶 電動車掀起龐大資通訊需求

2011-12-28 電子時報/陳毅斌 

兩年一度的車界盛事──2011台北國際車展撼動登場。重量級車商除展示最新鉅作外,不約而同推出電動車的最新開發成果,零排放運輸已然成為市場趨勢。然而在車價、基礎設施、電池續航力、安全性等因素尚未達全面商品化階段前,電動車的普及化之路挑戰不小。

根據 Frost & Sullivan在2010年對歐洲使用者的調查,購買電動車的第一考量是價格(53%),其次是充電便利性(47%)。便利性受充電站的普及化和充電速率兩大要素影響。從普及化角度來看,普遍同意交、直流充電站將並存於未來的城市基礎建設,以因應使用情境的不同。譬如人們多半在住家與商辦大樓有較長時間的停留,則以交流充電站的安裝建置為主。在賣場、餐廳、旅遊景點的停車場與高速公路休息站等短暫停留的公共區域,則加置直流充電站。充電時間方面,依電池容量與電力供給略有不同。平均而言,交流充電站耗時4至8小時,直流充電站約可在20分鐘內充電完畢。

「標準化」為加速普及化的一大關鍵要素。包含電池、電動機、充電接口、併網模式,甚至充電站本身的建置,都有相對應的國際標準發展中,如SAE J1772、IEC、GB、CHAdeMO等。其中,「併網衝擊」引發最多技術討論,亦是各國示範計畫研究重點。綜觀市場規格,3至45kW(單相/230伏)的交流充電到50kW(400伏以上)以上的直流充電,對現今市電的電力供給(120伏電壓/150安培)都具相當大壓力,特別是直流充電。假設電池容量為50kWh,從10%充電至80%,則單此一支的直流充電樁便需供應210kW的電量,相當於140個家戶的用電(假設一戶用電量為1.5kW)。更遑論需同時間供電多台電動車的充電站,將輸出何等龐大的電力供給。目前政策面的因應途徑為透過安裝智慧電表,令使用者取得用電資訊,以鼓勵大眾於離峰時間充電,舒緩供電壓力。技術面則導入儲能系統,更換具備通訊與基本資訊處理功能的輸配電元件,達到平衡電網供需與資訊即時暢通之效。

另方面,為補足電池續航力不足所帶來的不便,各項資通訊需求與應用服務順勢而起。例如電池性能監控、可續航範圍、最佳充電時間與地點建議、充電樁預約、充電警示等。同時間,為完善整個充電交易,利用RFID感應裝置與金融機構連接的扣款支付系統以及與電信業者接軌的即時訊息服務,如充電完成通知、行動網路預約等,都成為重點配套。可以想見當電動車的支援資訊服務從行車前,擴及行駛中與行駛後,一個用車族群的新網絡平台儼然成形,而針對新社群的應用服務也可預期將有一番新氣象。再者,結合雲端應用,使用者可透過行動裝置下載更多user-based與location-based的資訊服務,如景點導覽、住宿與接駁工具查詢預約等。換言之,e化運輸引領的不只是基礎建設的革新,亦是電網基礎建設與資通訊服務的應用整合開發。

影響充電站普及的另一因素為高投資風險,導致營運商裹足不前。暫不論政府政策的影響,從解決方案來看,ABB針對充電站營運商所提出的應用服務值得參考。營管者可藉由網路遠端監控與軟體升級更新;即時圖像化顯示各充電站的使用數據與電網負荷概況;並進行客戶造訪頻次與消費統計及經營報表分析,協助業者提升營運績效。更可進一步提供應用軟體雲,讓業者連結其他加值服務程式,開創新商機。此外,ABB協同電動車領導廠商於全球的多項示範實績,可提供完整建置經驗,顯著降低投資風險。從公共電網到終端家戶,e化運輸掀起一場生活經驗的大翻轉,在節能減碳的壓力下,這掀起的浪潮似乎沒有後退之姿。

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