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電車、油車天生哪裡不同?如何看電動車性能規格?

我們都一樣,懂事以來接觸的汽車都搭載內燃機,面對勢不可擋的電動車,過往油車概念可以完全套用?應該有些困惑吧。選購電動車時,kW、kWh…這些單位代表什麼意思?如何判斷電動車性能規格?油車電車存在哪些天性差別?讓我們一次搞懂。

馬達看kW 什麼是kW

車能跑多快?馬力是重要依據,燃油車性能看的是馬力,電動車則是kW。兩者有什麼關係?如何換算?馬力與kW都是功率單位,什麼是功率?就是能量轉換的效率,英文是power。功率單位始於工業革命,國際標準制的單位是瓦特(W),這個單位名稱源自蒸氣引擎設計者James Watt。如何讓大眾明白功率?當時James Watt找了一匹馬拉水桶。經過測定,馬在1分鐘把330磅物體提高100英尺,這匹馬的功率就被制定為1匹馬力。James Watt制定的是英制馬力(hp),至於公制馬力(ps)則是一匹馬以1分鐘將75kg物體拉升60m,1hp=75kg·m/s的意思。一般來說,歐洲與日本車廠使用公制,英美品牌則是英制,浪漫的義大利車廠習慣使用義大利舊式馬力單位CV(Cavallo Vapore )特別是Ferrari。

kW如何換算為hp、ps

公制、英制、義大利制…各種馬力差異不大,但就是不完全相同,否則就能統一為一種單位。各種馬力可以互相換算,換算數值都是除不盡的無理數,換言之,只要經過換算就會產生誤差,算越多次,誤差越多。電動領域簡單多了,一致採用kW為功率單位。我們時常發現,電動車規格表上往往標記了kW與馬力兩種功率數據,其實電車功率是以kW為主,再換算出馬力數據。彼此換算公式如下:1 kW = 1.34hp = 1.36ps。一車登記兩數據,這是原因消費者習慣了閱讀馬力數據,要注意的是充電裝置、回充機制、電池組使用的功率單位是kW而非馬力。乖乖使用kW就能精確換算充電時間、續航里程,所以多數專家相信電動車普及後,馬力將被kW取代。

電池組性能看kWh 什麼是kWh

了解功率,接下來再加入時間觀念kWh。這叫做千瓦小時,代表1000W電功率在一小時做的功;這是一種能量單位,繳電費時使用的電量單位「度」就是1kWh。電動車電池組使用單位為kWh,看了kWh數據,可以立即知道這款電動車的電容量是多少(換成燃油車則為油箱容量)。一般來說,電池組kWh數據越大,加速性能、續航力本錢越雄厚;以同樣電池材質為前提,電池組體積、重量與kWh數據呈正比。

電池不是越大越好 kWh並非越多越帥

目前,市售電動車使用的電池材料差異不大,電池組越大,就可以越跑得越遠,搭配高功率馬達就可以釋出更強大性能。相信你懂輕量化對於汽機車有多重要,設計師要視車款屬性再決定要採用哪種電池組。像是BMW i3、Honda e都會電動小車就不必大電池組,電動悍馬Hummer EV就一定要。值得一提的是,如果只是一昧增加電池組換取性能與續航力,就相當於加大排氣量換取馬力扭力,雖然直接,但往往缺少效率,違背環保初衷。更高階的做法應該是優化設計、提升能源效率,舉凡車輛結構、空氣力學、電機動力系統…包括減輕車重、優化線束設計也可以得到提升能源效率。當然,整體電系運籌調度、系統程式運算…這些更是消費者看不見的關鍵技術。

電車起步快 極速慢 重量高!

除了數據,我們還可以從規格表上看出一些端倪眉角,以下是重點,

  1. 電動車起步加速快。這是因為電動馬達不需拉轉就能釋出最大扭力,電動車0~100km/h動輒4秒內,8秒算慢。
  2. 極速不如燃油車快。電動車採用單速變速箱,一檔拉完就是尾速,所以極速不漂亮。目前Porsche Taycan與Audi e-tron GT搭載兩速變速箱,尾速具備油車水準。
  3. 電動車比較重。電池組又大又重,動輒數百公斤,整體重量高過燃油車是正常的。有趣的是,燃油車會因為燃油使用、加滿出現重量變化,電動車則維持不變。
  4. 動不動就出四驅。四輪驅動燃油車必須增加一套傳動軸、差速器,是個麻煩工程。機械上,電動車只要再加顆馬達就輕鬆把玩2WD與4WD。以此特點,電動車習慣以2WD當作入門、4WD為高性能版本。
  5. 一言不合就50:50%配重。引擎/變速箱是又大又重的單一部件,再考量乘坐空間,市售燃油車很難做到前後配重均勻。電車反之,馬達體積不算龐大,電池組形狀平整,擺放搭配沒多少難度。再者,高階電動車使用的是集合式電池組(以數千顆小電池組成),更可以達成車室平整化、前後左右配重一致的理想目標。

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