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作者:楊舒喻/工研院

一、VIPV簡介

全球多個國家為了因應淨零排放的目標，陸續推動相關策略來促成能源轉型，如低碳能源、再生能源極大化、設備電氣化、提升產品能源效率等。再生能源當中，太陽光電由於技術相對成熟，且設置成本已大幅降低，成為各國首要投入標的之一。太陽光電設置量大量增加，有助於節省化石燃料消耗，並減輕空氣污染對於環境及健康的危害。近年已大量朝向用電端的應用，包括商業、工業與住宅。相比之下，太陽光電整合到交通運輸領域的技術仍然在發展中，著眼於運輸部門的排碳需求，相關技術備受市場的關注。

二、VIPV技術概論

車載整合太陽光電系統，除了需要符合監管機關針對車輛的安全性試驗、噪音規範、溫室氣體與懸浮微粒排放管制等之外，為滿足終端用戶的需求，也需重視以下的指標：

1.安全性：通常有指標進行確認。概念上，內部必須具保護性，且發生事故時車輛必須最可靠。整合在車頂或車身的PV模組需滿足相關的汽車安全標準。

2.可靠性與耐用性：平均來說，一台車的生命週期已超過10年，並持續增加。期望車子的性能和外觀上都保持良好的狀態，在其生命週期內無需過度維護；如果需要維護，則也必須是在可接受的成本範圍。

3.產品的售價及其生命週期的獲利能力：車輛投入額外花費加裝的特定技術，必須產生對用戶而言的重要功能，或從長遠來看可以回收成本。例如，對於太陽能板，可以設定條件，即技術的額外成本應轉化為燃料節省的收益，並在數年內回收。

4.功能性：用戶期望產品能夠實現某些功能。例如，PV模組的功能在於為車輛、車載設備供電，但可能也會有提供輔助動力的功能。

5.美觀度：預期車輛的美感也至關重要，現階段使用非深色的太陽能板會犧牲轉換效率，但客戶可能會願意為了美觀而有些折衷。

三、全球VIPV發展現況與挑戰

根據市場研究機構Markets and Markets(2019)的預測，2022年VIPV市場會達到8,955輛，以歐洲區域與亞太區域為主，分別佔62.5%與27.9%；到2030年將增加到107,380輛，年複合成長率為36.4%，雖然仍以歐洲區域與亞太區域為主，但亞太地區的年複合成長率更高，占比分別為43.7%與50.0%。

四、結論

近年許多國家政府以退稅、補貼、法規的形式支持開發對環境友善的汽車，並推廣環保汽車的採用。從技術的角度，由於電池技術、充電技術的演進和車輛續航里程的增加，市場對於零碳排車輛的需求也在增長，可能會推動電動車的銷售，進而開拓全球VIPV市場的發展。目前，太陽能整合在車輛成為補充電源，以減少對於傳統電網充電的需求，也可以實現車輛更高的續航力。除了持續精進VIPV的競爭力，近年許多企業皆已布局車輛到電網(V2G)的技術，未來太陽能車輛搭配雙向能量傳輸技術，將能夠開發新的車輛到家庭(V2H)和車輛到電網(V2G)解決方案，擴大太陽能車的效益。在拓展VIPV經濟效益的同時，由於極大化發電量，太陽能電池可能需要全天候吸收光能，因此也需要優化車輛系統的能耗，透過能源管理實現環境效益。