【探索 27-6】台灣的未來交通——電動大巴士

自古以來,人們就一直思考著長距離載運的各種可能性,從使用獸力的牛車和馬車,到二十世紀出現以汽油、柴油為燃料的巴士,近幾年的電動大巴士,更是以取代傳統巴士之姿,漸漸凌駕公共運輸業。相信讀者走在台北街頭,一定都見過相當安靜的電動公車(或俗稱的電動大巴士),它不像傳統公車會排放黑煙廢氣,大幅改善大城市的空氣品質,再加上它停站和起站的瞬間穩定性高,帶給乘客更舒適的乘坐體驗,成為越來越多客運業者心中的寶。

講者|國立台灣大學機械工程學系 劉霆 副教授
整理撰稿|周書瑋

 

雖然大部分人都看過電動大巴士在路上跑,但真正了解政府電動大巴士政策及車體設計過程和原理的人並不多,這次探索講座的講師劉霆教授,就帶領我們認識電動大巴士的生產流程和目前的使用情形。

 

● 柴油大客車和電動大客車的差異

傳統的柴油大客車熱效率高且輸出扭力大,耐久性高,因此適合長時間的持續操作,但引擎運轉時振動大,行駛時容易出現頓挫感,降低乘坐的舒適度,如果乘客是老弱婦孺,往往需要緊緊抓住扶手桿才能保持平衡。此外,柴油在燃燒過程中容易排放大量黑煙和熱氣,造成都市的空氣和熱汙染,且啟動和煞車過程中出現的噪音,也往往讓公車站周圍居民頭疼不已。

相較之下,電動大客車不會排放廢氣和廢熱,啟動和煞車時馬達聲音小,震動也小,不只減少空氣和噪音污染,搭乘也不再需要像坐雲霄飛車一般心驚膽顫,對生活繁忙的都市居民可說是一大福音。儘管如此,電動大巴士仍有其待改善之處,像是尚在發展階段的電池非常笨重,且成本很高,市區內充電和供電設施普及度也稍嫌不足,因此政府提出了一系列的規劃和政策,加速扶植國內電動車產業發展。

 

● 一輛電動大巴士的誕生

家用小客車是以十幾片鈑金薄鋼板銲接,形成一體成型(unibody)的底盤,相較之下,以鋼樑、鋼管組成桁架式底盤和車身的大巴士,常常被認為是拼裝車,但,真的是這樣嗎?

要打造一輛大巴士,需要精確的分析和設計能力,不論是組裝過程中或車體大功告成後,都需要滿足政府的檢驗要求,以確保車身的高強度和剛性。舉例來說,打造車身時,必須滿足標準作業程序同時確認操作品質,包括焊接品質、零件定位及防鏽處理等;組裝後車身的強度和剛性必須足夠,像是需通過一系列碰撞和側翻測試;內部裝潢,則需經過經濟部的乘車檢驗,如車身翻覆試驗、電腦輔助試驗等,並滿足交通部的安全法規。

汽車工業可說是一門跨領域分工和整合的學問,每個系統都各自有專業的設計廠商,像是有專門生產前軸、專門生產煞車、專們生產變速箱的廠商,因此幾乎不會出現一家公司一條龍的包辦所有零件的狀況。由於每一家零件設計和製造商在全球都具有壟斷性的地位,台灣若想全面性的發展所有零件會相當吃力,因此本土車廠可以將目標定位在零件整合步驟,從各家廠商取得組件後,精確地將其整合,打造出完整的大巴士。

完整的大巴士生產過程短則兩週,長可達兩三個月,程序大致包括底盤骨架組裝、馬達和傳動系統安裝(如驅動系統、變速箱控制器和電池的安裝)、車身骨架組裝和內部裝潢(如內外部噴裝塗漆、內部燈具和座椅安裝),以及最後的系統和整車測試(如漏水測試、煞車測試和行走測試等)。由此可見,大巴士的組裝涉及多個程序,因此使用生產履歷清楚呈現整輛車的生產過程,可說是確保車體最終品質的不二法門。現代大巴士除了電動化,也強調智慧化,因此各國汽車大廠競相發展先進駕駛輔助系統ADAS、用以偵測是否有異物闖入的盲區偵測、保障駕駛和行人安全的防追撞與防瞌睡系統,以及確保車門不會夾到乘客的防夾系統,我國業者則是積極推出自家軟體,著眼於整車整合和關鍵系統的開發。

 

● 電動大巴士政策的未來展望

政府計劃在二零三零年達成公車全面智慧化和電動化,並在二零五零年實現大眾運輸淨零碳排,因此積極聯手客運業者,規劃電動大巴士的使用和管理策略,諸如配置大功率電力供輸設施、充電站和電力設備,以及打造營運監控中心、車輛和車站管理平台,確保電力系統的穩定和行駛中的人車的安全。

以欣欣客運深坑巴士充電站為例,該站的營運管理系統能及時掌握和顯示所有車輛的行駛狀況,管理車輛電池即時狀況和健康度,進而設計智慧充電排程和充電系統,確保營運效率和行車安全。此外,該站的太陽能儲能系統,不僅包括停車棚上方的太陽能板,還設計了儲電大貨櫃,能將多餘的電力儲存在貨櫃中供後續使用。

未來的智慧公車應該是什麼樣子呢?

劉霆教授在演講最後,畫出了一張未來電動大巴士的美好藍圖,認為理想的電動大巴士要能遠端紀錄每一位司機的開車習慣並評等,建立不會急起步、急煞車的優良開車習慣;要配置輔助駕駛和防止行人捲入車底的偵測系統,確保行車安全;要能智慧化的配合乘客人數和需求調整班表,避免拖班和連班問題,提高出車效率;甚至要能自動通知乘客準備上下車,提供乘客更舒適的乘坐體驗;最重要的是達成零污染零排放的最終目標。

相信在未來,智慧化的電動大巴士將能解決人們的乘車痛點,減少自用小汽車和機車的使用,進而改善都市交通壅塞和空氣噪音污染問題,為我們帶來更高品質的生活。

(Visited 1 times, 1 visits today)
views