大家談科學

【摘要】「大家談科學」是為讀者闢的專欄，我們希望讀者就日常生活或是學習過程中發掘一些有趣的問題，自己試著給它一個科學的解釋，然後提出討論。我們誠懇地希望讀者們熱烈反應，藉著這一欄的篇幅，交換大家的心得。因為是個人的心得，所以不代表本刊的意見。

也談電動車

萬其超

目前對於電動車的研究有各種看法。有的人大力鼓吹，也有許多人批評。但是基本用心都是希望國內科技之研究更成功、更有效率。其中批評性的意見大致分成兩類，一類是認為電動車整個沒有前途，應該停止發展；另一類是認為值得發展，但是必須集中力量，先發展新型高能量電池，而利用傳統之鉛酸電池來發展電動車是走入死巷。筆者從事電動車電池研究工作近六年，願在此先向諸位讀者報告，國內目前也在積極研究其他新型電池（鎳鐵電池、鎳鋅電池），並對於自身也牽涉到之電動車用鉛酸電池發展工作提供一些粗淺之看法。

一、為了發展電動車而對鉛酸電池繼續作研究，並非只限於我國。歐美、日本各國都有大規模之此方面研究計畫。

二、電動車的研究為解決能源危機的一部分工作。任何一項其他工作能全部或大部分解決此危機，包括發現一個油田在內，對於從事電動車研究者同樣是一樁喜訊。

三、據國外資料估計，全世界至少有二十萬輛以上使用中之電動車，而且均使用鉛酸電池。所以電動車原本是一項商業產品，只是市場狹窄，限於少數用途。今天研究的是如何擴展它的用途，如何推廣它商業化的程度，而不是研究它能不能商業化。我們討論的是使用鉛酸電池的電動車有多少前途，而不是它有沒有前途。

四、電動車的研究工作是為了預防將來有一天由於客觀環境，汽車不得不完全淘汰或是大部分淘汰時，為了使人類生活之不便減至最低點所努力之一項準備工作。沒有一個電動車研究者，會建議在客觀因素未劇變的此刻，將所有汽車換成電動車。若由於目前電動車之性能在若干方面（並非每一方面）遜於汽車，即謂不值得研究電動車，就未免太武斷了！

五、在國防工業的研究上，人類並未因原子彈、飛彈的出現，而冷落了對槍炮之繼續研究，因為槍炮仍然有它的用途。在電動車電池之研究發展中，價廉物美的高性能電池根本還未成形，則已經有相當技術水準的鉛酸電池如同手邊的槍炮，又怎能輕易忽視？何況同樣是槍炮，性能可以有天壤之別；鉛酸電池之性能亦若是，雖然有其極限。

六、電動車的發展不只是電池一項。馬達、控制系統、車身的設計，都是非常複雜的事。汽車工業發展至今，尚且常發生錯誤、設計不良，可想見電動車工業未來面臨之困難。因此電池以外之其他研究工作，也必須及早開始，並靠電動車實體之驗證來改良。這些實驗用電動車在沒有更新式之電池問世以前，也只有靠現有之鉛酸電池作為動力來源，否則電動車之其他研究工作無法順利進行。將來若有更精良之電池發展成功，取代原有之鉛酸電池，是很自然的事，也不會在技術上產生太大之困難。

從雷動車談起……

言志

今年九月，行政院長孫運璿先生訪問中南美洲，曾攜帶了一輛我國自製的電動車，作為致贈友邦的禮物，使得我國發展的電動車再度成為國人矚目的焦點。同時在今年暑假時，負責發展電動車的國科會也與唐榮鋼鐵公司、經濟部擬了一個三年的開發計畫，推動電動車的工業化生產。電動車的研究自民國六十二年開始到現在，經過了七年的努力，似乎是終於到成熟的時候了。

電動車的研究真的已經成熟到可以大規模生產的地步嗎？對這個問題的看法，在學術界裡還相當不一致。除了吳大猷先生在八月號科學月刊提出了一些有關電池的質疑以外，很難得看到在公開的場合有任何人明白地表示任何不同的意見，但在私下，大家對這個問題卻討論得非常熱烈。對造成這種現象的原因，不得而知。然而對一個國家重要的科技發展政策，都只在閑聊的層次討論終非善策。筆者所學雖非工程機械，電動車亦非我所長，然而對國家科技研究素來關心，也常與專家們討論電動車的問題，因此特別綜合了一些平時討論的結果，抱著「愚者千慮，或有一得」的心情，期望對我國今後的科技發展能有一些正面的作用。

電動車的問題大致上可以分成二個部分，一是電動車應不應該發展？這是個最基本的問題，我們必須從台灣的地理環境、工業條件、經濟效益、技術升級等方面去考慮。另一個問題是如果電動車值得發展，那麼應該如何去發展？這裡我們要討論的是研究工作的優先順序，研究機構的配合、合作等等問題。

對第一個問題，絕大部分的人看法是一致的，都認為台灣是個適合發展電動車的地區。因為我們的地方比較小，大部分客座小汽車是在城市裡行駛，使用半徑小，比較不受電動車裡電池容量小的限制；同時可以大量減少城市裡空氣污染的來源。再說我國本身能源缺乏，90％以上的汽油依賴進口，為了加速能源多元化，發展電動車能更有效地利用多元能源所產生的電力。因為電力可由核能、石油、煤、水力產生，而多餘的電力無法儲存，電動車可在電力尖峰負載以外的時間充電，算是最有效的利用方式之一了。基於這些考慮，電動車的研究發展在我國乃是件刻不容緩的事。

大部分的爭議是針對如何去做的問題而引起的。首先有許多人認為電池乃是電動車發展的瓶頸，因此欲發展電動車必先全力在電池上有突破，而非在忙著作一部成品出來展示。當然其他的研究也很重要，像車身的材料、設計、電動機械、控制系統、以後的充電系統等等，都需要加以有系統的研究，但在研究的優先順序，人力、物力的分配上，電池無疑地應在第一優先。以目前電動車的計畫來說，僅清華大學萬其超教授一個實驗室在從事電池改良的研究，無疑地是非常不夠的。另一些少數專家──像工業技術學院院長毛高文先生──認為民眾的習慣及其他的配合措施比電池更重要，但是這一個簡單的陳述似乎缺乏足夠的說服力。

因此有人認為，國科會對推動大型研究計畫一向不遺餘力，何不配合電動車的需要，集合國內電化學的專家組成一個大的研究工作組，配合國防部的中山科學院、聯勤電池廠，甚至民間的電池工廠，全力去推動電池的改進工作。這一來不僅可為電動車的將來提供一線曙光，同時另一方面也為學術界、軍方與工業界三者配合研究計畫提供一個範例，讓別的計畫也能取法，成為名副其實的多目標計畫。電動車的研究，基本上是個團隊工作，目前來說，像聯勤電池廠和以後關係電動車前途至鉅的台灣電力公司，都沒有參與任何研究工作，似乎也是美中不足之處。對目前電動車最大的批評並非在指不該作此研究，而是認為研究工作做得不夠，甚至有人覺得電動車計畫裡裝配的工作分量比研究工作還重，這種說法或許言過其實，如果國科會將過去七年支持電動車計畫的經費與其工作報告公布，其成本／效益分析自然明瞭，或可消除這一方面的疑慮。

最後一個爭論很多的問題，實際上是有關我國整個科技發展政策的結構問題。在我國主管、推動科技發展的機構裡，國科會是負責基礎的學術研究，目的在厚植工業技術的基礎。另外行政院科技顧問組及工業技術研究院，則是負責應用科學的研究，以及研究成果的工業化等等實際生產性的工作。二者之間的關係是相輔相成的，國科會是為我們的科技打基礎，基礎打好了，以後的成就才是實在的。當然這樣的工作不容易讓大眾了解，然而它的重要性是為國家立百年之計，決不容輕言放棄的。但是現在的情形令人十分擔心，因為國科會用了相當大比例的經費來支持應用科學的研究，而在全國科技發展中，國科會所能支配的經費只佔相當小的比例，其餘大部分也是在作應用方面的研究。在過分強調應用研究時，所犧牲掉的是我們科技的根，這一點是很多關心國家科技發展的人所不忍心見到的事實。當我們看到報載國科會將與唐榮及經濟部第一年各拿二千萬元設廠試製電動車，我們的想法是國科會是不是已經走得太遠了一點。把研究成果轉移到工業生產的過程是需要有人去推動，但似非國科會的主要職責所在。當國科會把它大部分的經費與精力放在高級工業的商業化上，我們真要懷疑原先就已經十分貧瘠的基礎科學還能不能有效地支持國家以後百年的發展。

總結全文，我們認為台灣有發展電動車的條件，但在做法上宜按部就班地從基礎做起，研究工作絕不同於裝配工作。踏實的研究工作也許才是國科會應該努力的目標。我們也以為在目前的情況下應用科學應佔第一優先，但是基礎科學的研究也應有一適當的比率。作為領導者的國科會來說，將來的方向何去何從，該是一個最大的挑戰了。

附記：當國科會擬定了年產電動車二萬輛的同時，經濟部宣布發展汽車工業的時機已經來臨，一個年產汽油車二十萬輛的計畫就要實施，其中半數內銷。對我國未來交通、經濟、工業、能源有研究的專家們，是不是該好好先靜下心來，分析、研究一下，再擬出一個最符合「國家全體利益」的政策來？

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