曾教授與古董保時捷

一 、 什麼是電動車?

1.1 基本介紹

電動車是近十年來最熱門的話題，到底怎麼定義一台車子是電動車呢？簡單來說以電池為儲能提供動力來源並由馬達驅動之車輛稱為電動車，零件主要分為電池、控制模組、馬達三大類統稱為三電，現階段驅動馬達及電控模組相關技術成熟，電池方面則以鋰電池為代表是最重要的零件之一，電動車近年發展如此快速主要歸功於電池的進步和半導體的發展密不可分，也因為近年來由於油源逐漸枯竭、造成油價高漲，加上全球對節減碳問題日趨重視等等，造就了各大廠對於電動車的開發和投入。

利用外部電源，將電力能源經由充電器儲存於二次電池組中，需使用電動車時，經由驅動控制器控制馬達輸出轉速或轉矩、減速傳動機構，使輪胎接受馬達驅動而與地面產生相對運動，根據各車廠所推出的HEV在電池與汽油兩個動力來源的搭配亦有所不同。

在馬達方面，分為感應馬達(AC Induction)及同步馬達(AC Synchronous)二種，感應馬達的成本較低，轉速區大，控制較為簡單，同步馬達啟動扭力大、傳動效率高，但成本較高，多用於油電混合車的動力輔助。一般而言，日系車廠偏好永磁馬達(Permanent Magnet synchronous; PM)，美系車廠則偏好感應馬達，從馬達各種性能來看，永磁馬達的整體效率最高，但若以時速來看，則是感應馬達效率最高。

第一章:  義大利汽車的起源

目錄

1. 引領歐洲汽車工業的先驅者

1-1無人車是什麼?

    自動駕駛車輛(Autonomous Vehicle)，又稱無人駕駛車輛、自駕載具，具備感知、決策及控制等功能之智慧載具，透過資訊蒐集進行遙控、自動導引或自動驅動方式應用於運輸、科學研究、軍事及民生等用途。作為自動化載具，會在複雜場景中遇到各式行駛情況，所以會安裝不同種類的感測器來對周邊環境進行即時的感知，由於各種感測器適用情況都不一樣，最合理的設計是裝配不同感測器來截長補短。自動駕駛車搭配的感測器有攝影機、光達、雷達等，再與地圖連線進行試驗。自駕車系統架構 (以Google為例)，「感測」透過攝影機、雷達、光達以感知行車狀況與駕駛環境。「決策」將駕駛環境與3D地圖資料庫進行比對，判斷車輛正確位置，由電腦決策車輛行駛路徑。「控制」執行轉向、煞車、加速等駕駛控制行為，如下圖所示。

    車輛研究測試中心研究發展處協理陳良忠說：「一台無人車需要長眼睛，有腦袋，還要手腳靈活、會溝通。」我們在車上裝載各式感測器讓車子”長眼睛”。舉一個我們熟悉的例子：盲點偵測系統（Blind Spot Monitoring），感測器會偵測車輛後方的盲點區，偵測到車輛靠近時會向駕駛員提供警示。然而，只有長眼睛的車子並無法判斷是否增減速、是否該切換車道，因此我們在車上安裝一部電腦，這部電腦接收感測器所感測到的路況，並做出自己的判斷。

手腳靈活，指的是做出判斷的快慢。電腦接收到感測器感測到的大量影像、圖片後，必須快速分析。打個比方，如果感測器偵測到前方十字路口的紅燈，但電腦接收到這個資訊後過十秒鐘才判斷要踩煞車，就會是一場災難。現實中的路況遠比這個例子複雜，因此需要讓電腦擁有高性能的運算能力。

那車子為什麼需要擁有”溝通”的能力？答案是，為了增進效率。現今，只要有人急踩剎車或在繁忙的高速公路上危險超車，皆足以造成交通擁塞，其漣漪效應可蔓延數英哩。無人車利用網路與其他自動駕駛汽車互通，以確定最佳、最有效的行駛路線。汽車不再受個人控制，而是全部作為同一單位共同運作，一起移動，並擺脫不必要的急剎和堵塞情況。

1-1第一代引擎ECU (1970到1980年)

1-1-1歷史:

第一代應用在1970~1980年之間的D-jetronic及L-jetronic電子噴射系統上，由BOSCH推出的引擎系統。優勢在於高轉速的環境下，電腦控制會比機械式控制來的精準而且穩定，讓引擎能往高轉速發展。車用電腦可以分為感測器、ECU及作動元件共三個部分，感測器負責接收訊號，ECU負責處理訊號，而作動元件負責處理輸出訊號。

表1.D-jetronic和L-jetronic

圖1: D-jetronic

感應馬達的基本介紹

1. 感應馬達如何運作 ?

    其運作的原理即是運用我們在高中物理都學過的電磁感應原理，將電能轉換成機械能。由定子線圈經由電磁感應的方式使轉子產生電流，讓電動機產生力矩。

1.直流馬達為甚麼會轉動

圖一為一個簡單的直流馬達示意圖。當線圈通電後，轉子周圍產生磁場，轉子的左側受力向上被推離左側的磁鐵，並被吸引到右側，從而產生轉動。轉子依靠慣性繼續轉動。當轉子運行至垂直位置時電流變換器將線圈的電流方向逆轉，線圈所產生的磁場亦同時逆轉，使這一過程得以重複。

圖二為一個完整的直流馬達線路圖，電流由電池正極出發，經過電刷與整流子後，沿著導線流入電樞線圈中，電樞線圈的導線通入電流在磁場中受磁場作用，產生一個作用力作用在電樞線圈上。同理，出來電樞線圈的電流，流經導線亦產生一個相反但大小相同的作用力，此兩作用力使馬達的轉子轉動。

圖一：馬達轉動方法

圖二：馬達的運轉示意圖

1.團結力量大－汽車聯盟

       汽車聯盟（Auto Union）公司，為現今著名的奧迪(Audi)公司前身，於1932年於德國開姆尼斯(Chemnitz)合併。當時的背景座落在一次世界大戰告終不久，德國因為戰敗賠款的緣故，出現大量失業潮，整體經濟衰敗，汽車聯盟的出現，其實代表著單一車廠經營的困難，讓車廠必須利用資金和技術一塊合作，才能生存下去。而汽車聯盟是由四個車廠合併而成，其分別是奧迪(Audi)、霍希(Horch)、DKW、流浪者(Wanderer-Werke AG)所組成，個別代表著汽車聯盟的四個環。

圖: Auto Union和其四個代表意義

    在這個四重奏中，霍希被定位為奢侈品牌、DKW製造廉價的二衝程汽車、奧迪和流浪者則是在中低價位技術先進的小型汽，四個車廠分別於市場競爭中處於不同環節。而目前擁有汽車聯盟商標（Auto Union GmbH）的企業成立於1985年，是奧迪公司的全資子公司，其成立目的係將汽車聯盟的歷史商標和知識產權進行管理，並且幫助奧迪處理相關作業。。

圖: Auto Union商標

1.寶馬汽車－一戰(1913-1933)

     要說起德國汽車工業的起落，其實無不脫當時政治體制的行徑。直至十九世紀中葉，廣義上的德國而實質上的德意志地區，縱使民族相同，其實仍舊無法組合成政治統一的實體，而是以數個大小不一的日耳曼邦國組成的日耳曼邦聯。政治實體的分裂實質促成德意志地區市場的破碎，各邦國的關稅和進出口變成商品進出的大問題，連帶經濟無法發展。但於公元1870年出現了轉機，普魯士王國首相俾斯麥（Leopold von Bismarck）誘導法國開發動普法戰爭並擊敗之，更俘虜法皇拿破崙三世，大獲全勝後乘勢率各邦國聯合建立統一的國家，於是德意志帝國就誕生了。

圖: 日耳曼邦聯的組成

戰鬥機到汽車的轉變－寶馬車廠

     銳普公司（Rapp Motorenwerke GmbH）是德國的飛機發動機製造商，該公司由銳普（Karl Rapp）和奧斯提克（Julius Auspitzer）於1913年以股本20萬另吉創立。奧斯提克先生是該公司的唯一股東，而運營方由銳普先生管理。該公司的市場定位係為建造和銷售所有類型的引擎為宗旨，特別是用於飛機和機動車輛的引擎。

工業革命的先驅者之一：德國

於全球產業分工鍊之中，談及煤礦，我們會想到英國；而若談及鐵礦，我們會說起法國；但若問起誰境內既有煤礦與鐵礦，那估計也只有德國才有。於是乎，鋼鐵工業在德國經濟體系中理所當然有了先天優勢，占有重要的地位自是理所當然。鋼鐵非但和汽車、農業、機械等產業相關，占外貿出口的比重也大，是德國的優勢產業。而這樣的原料分布間接吹響了其工業革命的號角。

由於工業革命的興起，交通運輸工具擺脫傳統人力與獸力的範疇，陸續被發明，也因此，為求工具的強度保證，鋼鐵需求便日漸提高，促進了鋼鐵工業的發展，各種新式的煉鋼法紛紛問世。19世紀上半葉，德國的魯爾區（MetropolregionRuhr）便開始大規模開採煤礦及生產鋼鐵，迅速發展成世界上著名的重工業區。隨著魯爾區的繁榮，這裡出現了歐洲歷史最悠久的城鎮集聚區，形成了多特蒙德（Dortmund）、埃森（Essen）、杜伊斯堡（Duisburg）等著名的工業城市。

圖：德國魯爾區與鐵礦分布

時至今日，德國致力於汽車研究有兩世紀之久，開發出許多新型態的鋼種之餘，也創更安全與舒適兼顧的汽車。一般而言，鋼材占現代汽車材料的七成以上，車體結構大多使用許多不同種類的鋼鐵材料，考量趨勢，現階段大多採用厚度薄且強度高的汽車鋼板，其不僅可以減輕汽車的重量，更能減低燃料消耗、減少廢氣排放，並改善安全性，是汽車鋼板的發展必然走向。

1.3       技術與環境改變下的沒落與興起(1980~1999)

    20世紀80年代，因蓄電池的容量缺乏，使得可行使的距離比較短程；而且行駛速度與一般的汽車相比也緩慢許多，因此，民眾漸漸偏好於選擇以內燃機為動力的汽車。

      20世紀90年代初，加利福尼亞州空氣資源委員會（CARB）開始推動更加省油，排放更低的汽車，最終目標是向零排放車輛邁進。比如電動汽車。作為回應，汽車製造商開發了電動車型，包括克萊斯勒TEVan，福特Ranger EV皮卡，GM EV1和S10 EV皮卡，本田EV Plus掀背車，日產鋰電池Altra EV迷你車和豐田RAV4 EV。汽車製造商被指控迎合CARB的意願，以便繼續被允許在利潤豐厚的加利福尼亞市場上銷售汽車，同時未能充分推廣他們的電動汽車，以便給人們留下消費者對汽車不感興趣的印象一直加入石油行業說客，大力抗議CARB的任務。通用汽車的計劃受到特別審查; 在一個不尋常的舉動中，消費者不被允許購買EV1，而是被要求籤署封閉式租約，這意味著汽車必須在租賃期結束時返還給通用汽車，沒有選擇購買，儘管租賃有興趣繼續擁有汽車。克萊斯勒，豐田和一些通用汽車經銷商在聯邦法院起訴CARB，最終導致CARB的ZEV授權無效。在電動車駕駛員團體因收回汽車而感到不安的公眾抗議之後，豐田在六個月內向公眾出售了最後的328輛RAV4-EV，直到2002年11月22日。幾乎所有其他生產的電動汽車都退出了市場，並在某些情況下被視為已被其製造商摧毀。豐田繼續支持數百輛豐田RAV4-EV手中的普通大眾和車隊使用。通用汽車著名地取消了為工程學院和博物館捐贈的少量EV1。

圖：在CARB公約下誕生的EV 

在整個20世紀90年代，對美國消費者的節油或環保汽車的興趣有所下降，而這些消費者更喜歡運動型多功能車，儘管由於汽油價格較低而燃油效率較低，但這些車的價格卻很低。美國國內汽車製造商選擇將其產品線集中在卡車車輛上，這些車輛的利潤率高於歐洲或日本等地首選的小型車。世界道路上的大多數電動汽車都是低速，低頻率的鄰近電動汽車（NEV）。Pike Research估計，2011年世界公路上將近479,000輛新能源汽車。截至2006年7月，美國使用的低速電池驅動車輛數量在6萬至76,000輛之間，而2004年約為56,000輛。北美最暢銷的新能源汽車是全球電動汽車（GEM）車輛，到2014年中期全球銷量超過50,000輛。2011年全球最大的兩個新能源汽車市場是美國，售出14,737輛，和法國，2,231個單位。

針對這次出版的《義大利超跑傳奇》，
我們12月搭配聖誕節會做一個促銷案活動，
活動網址：http://star.morningstar.com.tw/EpaperSell/New/?ContentUID=80