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產業技術評析

從德國漢諾威商用車展看電動車商機
發表日期:2023-01-04
作者:謝騄璘(工研院)
摘要:
2022年德國國際商用車展內容擴大至交通運輸和物流領域,主題包括氣候保護、替代性動力系統、數位聯網科技應用以及城市貨運車輛需求,共有來自全球42個國家超過1,400家廠商與會。

全文:

一、德國漢諾威商用車展:IAA Transportation

2022年德國國際商用車展(Internationale Automobil-Ausstellung Transportation, IAA Transportation, 圖1)於2022年9月20日至25日在德國漢諾威展覽中心舉行,舊有展會名稱為IAA Commercial Vehicles,聚焦輕型和重型商用車款,2022年隨展會採用IAA Transportation新名稱,展會內容擴大至交通運輸和物流領域,主題包括氣候保護、替代性動力系統、數位聯網科技應用以及城市貨運車輛需求,共有來自全球42個國家超過1,400家廠商(其中包括70多家新創廠商)與會,由德國汽車工業協會(Verband Der Automobilindustrie, VDA)主辦。
 

圖1 德國漢諾威商用車展Logo

資料來源:工研院產科國際所(2022/12)
圖1 德國漢諾威商用車展Logo
 

二、Daimler Truck:展出純電及氫能車款,搭配安全輔助訴求

Daimler Truck集團下有Mercedes-Benz和Fuso兩個品牌車款參與本次展會(表1),集團計畫到2030年將歐洲市場電動卡車銷量占比提升至60%,並在所有卡車細分市場推出碳中和車型。

Mercedes-Benz展出eActros LongHaul概念長途重卡,2024年投入產量車型將以此為基礎,並在位於德國西南部Wörth工廠組裝;在輸出功率1兆瓦充電站充電,可在半小時內將電量從20%充至80%,在輸出功率400kW充電站,則需1小時左右將電量從20%充至80%。

Mercedes-Benz另展出eActros系列車款,技術突破點在於整合2台馬達和一個2速變速器,兩台液冷發動機的持續輸出功率為330kW(最大輸出功率為400kW),使用充電功率160kW的直流充電設備進行充電,eActros 300的車載電池電量從20%充至80%需要約1小時15分鐘,而eActros 400的車載電池充至同等電量則需1小時40分鐘。eActros全系列標配外部聲學車輛警報系統、主動制動輔助系統,以及結合電子後視鏡(Mirror Cam)的轉彎輔助系統(Sideguard Assist)。

Mercedes-Benz計畫在2025至2030年間通過加入氫燃料電池車型擴展陣容,於本次採用氫燃料電池驅動系統的原型卡車GenH2,GenH2總重為19,000kg(同類柴油卡車總重25,000kg)。GenH2電池容量僅70kWh,用於滿足車載電子元件用電需求,以及最大荷載且加速或上坡行駛情況下供電。GenH2搭載兩個不銹鋼液態氫儲罐,單個儲罐容量為40kg;最大輸出功率為660kW(持續輸出功率為460kW),燃料電池系統可提供300kW輸出功率,續航里程可達1,000km。

子公司Fuso展出eCanter車型,其中eCanter 9C18e可支援42種配置、6種軸距,整車總重從4.25噸-8.55噸不等,展現其可適應多樣化應用場景並完成各種不同任務之特性。車款採用磷酸鋰鐵(LFP)電池,可依需求選擇續航力70/140/200公里之一配置,可選擇搭載最大輸出功率110kW/129kW馬達,最高時速為89km/h。底盤架構下電池有鋼架保護,在受到前方或側方撞擊時可保護電池,並裝有可使高壓電力系統停止工作的碰撞感測器;此外,亦有外部聲學車輛警報系統、主動式車側區域保護輔助系統(右轉時提供安全警告)以及具備行人檢測功能的主動制動輔助系統。
 

表1 Daimler Truck集團展出車款
品牌 車款 細部資訊
Mercedes-Benz eActros LongHaul
  • 採用3個磷酸鐵鋰電池組 (LFP),總容量超過600kWh,充滿電狀態具備500公里續航里程。
  • 最大輸出功率600kW(持續輸出功率400kW)。
  • 搭配兆瓦充電設備,能在30分鐘內電量從20%充到80%。
  • 保證10年內行駛120萬公里耐用度。
Mercedes-Benz eActros
  • 採用鋰離子電池,eActros 300續航里程220km,eActros 400續航里程400km。
  • 標配外部聲學車輛警報系統,包括可偵測行人的主動制動輔助系統,以及結合電子後視鏡(Mirror Cam)的轉彎輔助系統(Sideguard Assist)。
Mercedes-Benz GenH2
  • 兩組不銹鋼液氫罐提供80公斤(每罐40公斤)存儲容量。
  • 燃料電池系統提供2x150kW 純電輸出,所搭載電池組可視需求提供額外400kW輸出。
  • 續航里程可達1,000km。
Fuso eCanter
  • 訴求可適應多樣化應用場景並完成各種不同任務特性。
  • 可選擇搭載最大輸出功率110kW/129kW馬達,最高時速89km/h。
  • 採用磷酸鋰鐵(LFP)電池,支援續航力70(搭載41kWh電池組)/140(搭載41kWh電池組)/200(搭載124kWh電池組)公里三種配置。
  • 底盤電池有鋼架保護,裝有高壓電力系統停止工作的碰撞感測器;此外,有外部聲學車輛警報系統、主動式車側區域保護輔助系統及主動制動輔助系統。

資料來源:工研院產科國際所整理(2022/12)
 

三、Volvo Truck:純電動、低入口座艙設計及燃料電池系統

Volvo Truck會中以「零排放、零事故(Towards Zero - Emissions and Accidents)」為訴求,目標到2040年實現100%銷售燃料電池或純電卡車。且為搭配此目標,Volvo、Daimler Truck和Traton計畫合作在歐洲建立1,700個卡車公用充電站;此外,Daimler Truck與Volvo Truck於2021年3月成立Cellcentric,共同投資開發燃料電池技術,預計於2025年開始生產氫燃料電池。

Volvo Truck於會中展出FM系列純電車款(如表2),其中FM Electric為考量配送運輸需求,輸出功率最高490kw(666 hp),續航里程可達380公里,電池容量180~540kwh(2~6個電池組);FMX Electric則為考量用於施工運輸使用,輸出功率最高490kw(666 hp),續航里程可達320公里,電池容量180~540kwh(2~6個電池組)。FM系列電動卡車於2022年下半年,在瑞典南部哥德堡Tuve工廠啟動量產。

Volvo Truck並展出具備低入口座艙設計之FE Electric LEC,除了駕駛座易於上下,並在副駕駛側配備折疊式車門。動力系統由兩台同步馬達組成,合計輸出功率225kW(306HP),並搭載了4個容量66kWh電池組(總容量為264kWh),最大續航里程為200km,並配有能量回收電子煞車系統及2速自動變速器。

Cellcentric (Daimler Truck與Volvo Truck各占50%股份合資公司),於Volvo Truck展場展出用於重型商用車輛之燃料電池系統技術成果。最新型號BZA150系統,淨輸出功率為150kW,電壓範圍在650-850VDC之間,使用壽命約為25,000個運行小時(與現行長途使用柴油引擎相近),重量約為230kg;另一展出之型號BZA100+系統,淨輸出功率110kW,電壓範圍600-750VDC,250kg重量下使用壽命3,000小時。
 

表2 Volvo Truck展出車款
品牌 車款 細部資訊
Volvo Truck FM系列
  • FM系列電池容量180~540kwh(2~6個電池組),並可搭配MyTruck應用程式提供充電、路線和範圍規劃、電池監控等服務。
  • FM Electric為考量配送運輸需求,適用雜貨配送、集裝箱運輸,續航里程380公里。
  • FMX Electric為考量用於施工運輸使用,可運送和搬運重型材料和機器,續航里程320公里。
Volvo Truck FE Electric LEC
  • 低入口駕駛座設計,副駕駛側折疊式車門設計。
  • 輸出功率225kW(306HP),搭載4個容量66kWh電池組(總容量為264kWh),最大續航里程為200km。
  • 配有能量回收電子煞車系統。

資料來源:工研院產科國際所整理(2022/12)
 

四、DAF:展出純電車款及氫內燃機特色技術

DAF目前於荷蘭Eindhoven、比利時Westerlo、英國Leyland、巴西Ponta Grossa、澳大利亞Bayswater及臺灣臺中(台塑DAF商用車)有組裝產線。

DAF於會中展出全新一代XD Electric和XF Electric(如表3),續航里程均可超過500km。XD Electric 搭載Paccar (DAF母公司) EX-D1馬達,輸出功率在170kW(230HP)~270kW(370HP)之間;可選配210kWh/315kWh/525kWh三種不同容量電池。直流充電功率最高可325kW,45分鐘可將電量從0%充至80%,支援交流充電模式(最高功率22kW)。

XF Electric搭載Paccar EX-D2馬達,輸出功率在270kW(370HP)至350kW(480HP)之間;可選配315kWh/420kWh/525kWh三種不同容量電池。直流充電功率最高可325kW,45分鐘可將電量從0%充至80%,支援交流充電模式(最高功率22kW)。

DAF並於展會中展出氫內燃機車款XF H2,展現其在替代燃料動力系統的研發成果,採用改裝過的Paccar MX-13引擎,並更換燃料噴射系統、燃油供應系統及熱管理系統,原柴油油箱位置改為液氫罐體。有別於母公司Paccar專注於氫燃料電池技術,DAF選擇投資開發不需安裝額外儲能系統的氫內燃機系統。XF H2並可搭配DAF Connect車隊管理系統、城市轉彎輔助系統、預見性巡航控制系統、胎壓監測系統、負載監測系統和電量監測系統等功能。
 

表3 DAF展出車款
品牌 車款 細部資訊
DAF XD Electric
  • 續航里程>500km。
  • 搭載Paccar EX-D1馬達。
  • 輸出功率170kW~ 270kW。
  • 可選配210kWh/315kWh/525kWh容量電池。
DAF XF Electric
  • 續航里程>500km。
  • 搭載Paccar EX-D2馬達。
  • 輸出功率270kW~ 350kW。
  • 可選配315kWh/420kWh/525kWh容量電池。
DAF XF H2
  • 採用改裝過的Paccar MX-13引擎,並更換燃料噴射系統、燃油供應系統及熱管理系統。
  • 氫內燃機不需安裝額外儲能系統。
  • 可搭配車隊管理系統、城市轉彎輔助系統、預見性巡航控制系統、胎壓監測系統、負載監測系統和電量監測系統等功能。

資料來源:工研院產科國際所整理(2022/12)
 

五、結論與建議

於2022年德國漢諾威商用車展中,已可見車廠展出多款純電動及氫能動力卡車車型,隨多國已訂定禁售燃油車年限(如歐盟2035年禁售燃油車、日本2035年、新加坡2040年),我國國發會亦已設定2040年小客車新車銷售100%電動化目標,目前國內尚無純電動大貨車保有量,截至2022年11月底,混合動力大貨車僅占大貨車總保有量0.05% (如表4),仍具提升空間。

在此情況下,我國可思維研製國產優質平價之純電動及氫能(充氫速度較充電快、相同續航力下因電池較小故較純電動車款輕,符合商用車需求)商用卡車,結合符合商業用途之設計巧思(如低入口座艙設計、折疊式車門等),搭配計算燃料節省成本等分析數據,增加業者導入採用意願,進而加速我國大貨車電動化進程。
 

表4 我國純電動/混合動力大貨車保有量
年度
項目
2020 2021 2022/11
純電動大貨車保有量(輛) 0 0 0
混合動力大貨車保有量(輛) 71 76 86
大貨車總保有量(輛) 167,307 170,833 173,432
混合動力大貨車占比 0.042% 0.044% 0.050%

資料來源:交通部公路總局(2022/12);工研院產科國際所整理(2022/12)
 

(本文作者為工研院產科國際所執行產業技術基磐研究與知識服務計畫產業分析師)


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更新日期:2020-04-08

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