愛玩車/奧迪提出新電動車專利 使用石化燃料輔助加熱

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奧迪針對電動車電池提出新的加熱方式,讓電池可以在低溫狀態下保持一樣的效能。(圖/奧迪提供)
奧迪針對電動車電池提出新的加熱方式,讓電池可以在低溫狀態下保持一樣的效能。(圖/奧迪提供)

約在80年前,福斯汽車為了讓無水冷引擎的Beetle車主在寒冬中保持溫暖,特別研發了一款燃氣輔助加熱器;而在80年後的今天,奧迪正打算借鏡這項來自歷史的古老智慧,來解決現代電動車主最頭痛的「里程焦慮」。美國專利及商標局(USPTO)近日的最新專利文件顯示,奧迪研發出了一款專為電動車設計的燃料輔助加熱器。這項設計巧妙地選擇在一年中最嚴寒的季節裡,以產生極少量的碳排放為代價,換取電動車在極端天候下的續航里程表現,為長期困擾車壇的電動車寒冬效能衰退問題,提供了一種「破天荒」的解決方式。

 

燃燒器結合熱交換器

電池的熱管理一直是電動車的一大痛點,在極低溫的情況下將會讓電動車續航力大打折扣。(圖/奧迪提供)
電池的熱管理一直是電動車的一大痛點,在極低溫的情況下將會讓電動車續航力大打折扣。(圖/奧迪提供)

雖然現代電動車的電池技術日益精進,但仍無法擺脫嚴寒氣候帶來的物理限制。在低溫環境下,除了電池內部的電化學反應會變得遲緩外,開啟車內空調暖氣更會消耗大量的高壓電池電量,導致行駛里程大幅縮水。奧迪所提出的全新專利,本質上是在車輛的冷卻與加熱循環系統中,額外加入一組小型燃燒器與熱交換器。傳統燃油車是利用引擎運轉產生的廢熱來加熱冷卻液並輸送至車室供暖,而奧迪的新系統則是以這組小型燃燒器來取代燃油引擎。值得注意的是,專利中特別強調該燃燒器能相容液態、氣態甚至是固態燃料,從加油站常見的普通汽油、外辦宴會常見的甲醇凝膠、露營用丙烷氣罐,到主打永續環保的木質顆粒燃料,甚至是由經銷商專屬提供的品牌燃料,都在這套系統的支援範圍之內。

回收高達兩成續航里程

奧迪新的專利是利用石化燃料的輔助加熱系統,輕鬆地解決了低溫狀態下電池效率不佳的問題。(圖/奧迪提供)
奧迪新的專利是利用石化燃料的輔助加熱系統,輕鬆地解決了低溫狀態下電池效率不佳的問題。(圖/奧迪提供)

對於所有電動車主而言,在寒冬中開啟車內暖氣往往意味著行駛里程將立刻銳減20%以上,而奧迪這套輔助加熱系統最直接的效益,就是能將這部分被暖氣吃掉的里程完整找回來。不僅如此,該系統還能根據加熱需求自動運轉,在車主啟動車輛前預先為高壓電池組進行預熱,使電池在出發瞬間就能處於最佳工作溫度,這對於未連接充電樁停放的車輛來說相當實用。另一方面,專利文件還指出,該裝置還能作為「駐車加熱」使用,例如車主在戶外進行車宿或露營過夜時,即可在不消耗電池電量的狀況下維持車室溫暖。雖然奧迪車主較少有車宿需求,但對於福斯集團旗下如ID. Buzz這類充滿戶外休閒色彩的電動廂型車來說,這項功能無疑將成為極具吸引力的賣點。

減碳理想與實用價值間取得平衡

雖然電動馬達在低溫環境中對性能不會造成太大影響,但是電池的效能將會大幅降低。(圖/奧迪提供)
雖然電動馬達在低溫環境中對性能不會造成太大影響,但是電池的效能將會大幅降低。(圖/奧迪提供)

在強調零排放的純電動車上燃燒燃料,聽起來似乎有些違背常理,但若從整體能源效率的角度來看,效率本身其實是相對的。目前許多地區的電網電力依然部分來自化石燃料發電,因此在極度寒冷的環境下,透過小型燃燒器進行短暫且精準的燃燒供暖,其整體能源轉換效率反而高於直接消耗寶貴的電池電量。這項技術對於緯度極高、冬季環境惡劣的地區而言,幾乎是一道曙光,因為在這些寒帶地區,車內暖氣與電池預熱並不只是舒適度的問題,更關乎生命安全。車主可以在日常短途通勤時繼續使用高效能熱泵或電網預熱,而在進行長途跨州旅程或面對嚴寒暴風雪時,點燃輔助燃燒器以確保續航無虞,進而徹底打消傳統買家對電動車的疑慮。

劃時代工程思維的啟示

雖然利用石化燃料讓電動車在低溫狀態下更具效率有些奇怪,但這可能會是最有效的解決方式。(圖/奧迪提供)
雖然利用石化燃料讓電動車在低溫狀態下更具效率有些奇怪,但這可能會是最有效的解決方式。(圖/奧迪提供)

雖然汽車製造商申請專利並不代表該技術一定會投入量產,但奧迪這次的專利佈局,無疑展現了汽車工程師在面對真實世界複雜挑戰時的務實態度。比起盲目地加大電池容量、增加車重與製造成本,利用輕巧且高能量密度的輔助燃燒系統來補足極端天候下的效能缺憾,不失為一種靈活且具可行性的折衷方案。隨著全球電動車轉型進入強烈競爭,如何讓純電動車在各種極端氣候下都能保持穩定可靠的表現,將是各大車廠能否爭奪更大市場版圖的關鍵。奧迪這次回顧車壇80年前的經典智慧,不僅為電動車的寒冬續航難題開闢了全新思維,也為全球電動車的全面普及提供了極具啟發性的解決方法。

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