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汽車減輕重量以節能減碳

  • 產出單位:工研院IEK
  • 產出領域:運輸工具
  • 出版日期:2009/01/09
  • 下載評析(doc): 100

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一、前言

一般的小客車若減輕10%車重,將有助於改善油耗7%。如圖一所示,僅就空車重與溫室氣體排放量相比較,可看出車重與耗能排放之正相關性。

圖一 Tank-to-Wheel之排放量與車重之關係

美國三大車廠,就短期能改善的空間,宣示如圖二,不外就燃油引擎的提升效率、改善風阻係數、混合動力引擎、以及減輕整體車重。除小改款,每個全新車型從設計、概念、原型、到量產,都需要長時間的調校,通常為6年左右。而新車的銷售數量遠比現有車輛的數目小很多,都因一般車輛平均壽命皆在10年以上。

圖二 美國對汽車整體發展之期望

二、潛在效益

假設能全面減輕車重1%(即2,000kgw的車減重20kgw,如全尺寸的備胎約有40kgw,因此,現行車輛欲減少10%=200kgw的車重似乎難達成),將能減少油耗0.7%,可推算因『減少空車車重1%』所減少之每年CO2排放為:

  • 0.7% × 0.18 kg-CO2/km × 15,000km × 747萬輛 = 1.4×108kg
  • 碳稅暫以1.2元/kg-CO2為計,即相當於每年省下1.7億元的碳稅。
  • 因『減少空車車重1%』所減少之每年油耗為:
  • 15,000km × 747萬輛 ÷ 12km/liter × 0.7% = 0.7×108liter
  • 油價暫以32元/liter為計,即相當於每年省下20.9億元的油錢。
  • 其他新車科技所帶來之效益,將依賴新車銷售量與市佔率之多寡,一般而言將需要相當長的時間做滲透與替換。短期之效益將不顯著,也暫不列入效益計算,但科技的發展仍應持續努力不懈。

    三、所需的科技

    新車減輕車重,也需有一些科技以保持安全與舒適性,發展方向大致如下:

  • 引擎Down Sizing(改小引擎c.c.數);
  • 車身或引擎材質改變:鋼鐵改成鋁鎂合金;
  • 車身、骨架、輪圈,進一步由鋁鎂合金改用輕質的碳纖維;
  • 以壓克力替代車窗玻璃;
  • 以無線電路取代車上有線電子訊號傳輸;
  • 輪胎材質與避震系統更輕量化。
  • 另外,實證比較過,空車重量固然重要,但當必要載重時要慎選車種。小引擎車雖輕但滿載時,其油耗表現有可能不如單人開大引擎重車,或是大引擎重車滿載。因此,不是一味的選車重量輕與小引擎之車輛,而是購車應考慮車輛用途,適合才是最經濟的。

    四、結論

    本文著重於汽車相關科技探討,期待能對新車科技的展望,也能同時解決現有舊車之共同改善。宣導駕駛人注意減輕車重,可政策考慮允許放棄備胎,而配套增加道路救援的便利性或是快速暫時填補之科技產品推廣;也要求車商於安全不打折的前提下,逐年減少新車重量,標榜最佳之油耗車種;制定獎勵正確消費機制,激勵最佳之油耗車種之市佔率。

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