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充電式電動車輛

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尼桑「聆風」(Nissan Leaf)純電動汽車（左），和雪佛蘭沃藍達(Chevy Volt)混合動力汽車（右）是世界上銷量最好的可以在高速公路上行駛的充電式電動汽車。

充電式電動車輛（英語：plug-in electric vehicles, 縮寫: PEVs）是一種可以通過外界電源（比如牆上插座）充電的機動車。車載的蓄電池提供車輛運行所需的全部或部分動力。充電式電動車輛是電動車的一種，其中包括純電動車（all-electric or battery electric vehicles, BEVs）、 充電式混合動力車輛（plug-in hybrid vehicles, PHEVs）、 經過改良的混合動力汽車或傳統內燃機車[1][2][3]。

相比於傳統內燃機車， 充電式混合動力車輛有很多好處。它們的運行和保養的成本比較低、可以減少當地的空氣污染、減少對石油的依賴、並且有可能減少溫室氣體的排放（取決於燃料和用來給蓄電池充電的發電技術）。 充電式混合動力車輛只有運行在全電動模式下才有這些好處。雖然有這些好處，由於一些使用要面對的障礙和限制， 充電式混合動力車輛的市場滲透率比預想的要慢。截止至2013年，因為其鋰離子電池組的額外成本，充電式電動車輛比傳統車輛或混合動力車輛要貴很多。其他影響採用電動車輛的因素包括公共或者私有充電基礎建設的缺乏、（對於純電動汽車來說，由於技術限制）司機對於到達目的地前耗盡電池的擔心。 充電式混合動力車輛可以消除司機對純電動車輛的這種擔心，因為內燃機可以當作備用動力，這樣使得充電式混合動力車輛可以提供和傳統車輛相當的里程數。

一些國家和政府制定了稅收抵免、補貼、和其他鼓勵機制（具體政策取決於電池大小和全電模式下的里程數）用來促進在大眾市場引進和使用充電式電動車輛。「充電式電動車輛」（plug-in electric drive vehicle）這個詞被正式的用在美國聯邦立法里關於消費者的鼓勵機制部分[4][5]。在中國，充電式電動車輛被叫做新能源車輛（new energy vehicles, NEVs），獎勵機制只對購買純電動車輛或充電式混合動力車輛有效[6]。

目前世界上大多數充電式電動車輛是慢速的、短程的鄰里電動汽車。在2011年，派克研究公司（Pike Research）估計世界上大概有479,000量鄰里電動汽車在路上行駛[7]。最高銷量的鄰里電動汽車是GEM系列（Global Electric Motorcars）汽車，從1998年到2013年4月已經在全世界賣出了46,000台[8]。從2007年開始截止到2013年3月，全世界已經賣出了大概200,000輛可以在高速公路上行駛的充電式電動轎車和超過10,000輛電動通用麵包車。全球銷量增長從2007年到2010年總共的11,768輛[9]到2011年的40,000輛[10]一年，再到2012年的119,300輛[11][12]。在充電式電動汽車銷量方面，美國是世界的領先者，佔有46%的世界銷量，隨後的是日本和歐洲，分別佔有世界23%的銷量[13]。如果以不同的類別來看，美國是2012年充電式混合動力汽車銷量的領先者，佔有70%的世界銷量。而日本以佔有28%的世界銷量成為純電動汽車銷量的領先者，緊隨其後的是美國，佔有26%的世界銷量[14]。

尼桑「聆風」（Nissan Leaf）是世界上銷量最高的可在高速公路上行駛的純電動汽車，截止到2013年5月已賣出了超過65,000輛[15]。緊接着是三菱i-MiEV系列轎車和通用麵包車，截至2013年3月已賣出了大概28,000輛[16][17][18]。而世界上銷量最高的插電式混合動力汽車是雪佛蘭沃藍達(Chevy Volt)，它和它的姐妹車型Opel/Vauxhall Ampera在北美和歐洲已經賣出了大約44,000輛。銷量第二高的是豐田普銳斯(Toyota Prius )插電式混合動力汽車，截至2013年3月已在日本、北美和歐洲賣出超過32,700輛[19]。

專用術語

Brammo Empulse型電動摩托車在充電站旁。

充電式電動車輛

充電式電動車輛是任何可以由電網充電的機動車。車載電池提供車輛運行所需的全部或部分動力[1][2]。充電式電動車輛有時也被稱為電網支持車輛（grid-enabled vehicles, GEV）[2]或者電動可充電車輛（electrically chargeable vehicles）[20]。

充電式電動車輛是電動車輛的一種，包括了純電動車輛（battery electric vehicles, BEVs）、充電式混合動力車輛（plug-in hybrid vehicles, PHEVs）、經過改良的混合動力車輛（hybrid electric vehicles, HEVs）或內燃機車輛（internal combustion engine vehicles）[1][2]。雖然傳統的混合動力車輛帶有可以通過內燃機和再生制動充電的電池，它們不能通過外界電源充電，所以不屬於充電式電動車輛。[1][2]

「充電式電動車輛」（plug-in electric drive vehicle）這個詞被用在美國聯邦立法里去稱呼可以接受稅收抵免的車輛類型（根據車輛的電池大小和純電模式下的里程）[4][5]。在一些歐洲國家，特別是法國，「可充電車輛」（electrically chargeable veicle）是正式用來稱呼可以接受這些鼓勵機制的車輛類型[21]。雖然「充電式電動車輛」這個詞一般指汽車或者充電式汽車，它還包括其他類型的充電式車輛，包括速克達、摩托車、鄰里電動車或迷你車、都市車、麵包車、輕型卡車或輕型商用車、公共汽車、貨車、軍用車輛[22][23]。

純電動車輛

主條目：純電動車

純電動車輛只使用儲存在可充電電池裏的能量作為動力[2][24]。它們用電動機和電機控制器來替代內燃機提供動力[2]。

當充電式混合動力車輛在「消耗電量」模式（charge-depleting mode）下運行時就相當於純電動車輛，但當它的電量達到最低限度的時候，它就耗盡了它純電模式下的里程，並會轉到保持電量模式（charge-sustaining mode）[25][26]。

充電式混合動力車輛

主條目：插電式混合動力汽車

充電式混合動力車輛（或插電式混合動力車輛）是一種可以通過外界電源充電的混合動力車型[2][27]。充電式混合動力車型包含了傳統混合動力車型和純電動車型的特點：使用了汽油發動機和電動機來提供動力，但是它有更大的可充電的電池組，這樣使得它可以在純電動模式下運行更久[27][28][29]。

經過改造後的豐田普銳斯混合動力汽車

售後改造

售後電動改造是把傳統內燃機車輛或者混合動力車輛改成使用電力驅動，使他們變成純電動車輛或者充電式混合電力車輛[30][31][32]。

在美國有一些公司提供改造服務。最常見的是把混合動力車輛改成充電式混合動力車輛。但是由於不同汽車製造廠商使用的技術不同，最容易改造的是2004-2009的豐田普銳斯和福特翼虎（Ford Escape Hybrid/Mercury Mariner Hybrid）[30]。

新能源汽車

在中國，新能源汽車指那些部分或全部使用電力驅動的汽車，比如純電動車或充電式混合車輛。中國政府在2009年開始新能源汽車項目來扶持新能源汽車的發展[6]。

優點

低運行和保養成本

內燃機在把燃料轉化成動力方面效率比較低，因為大部分能量在引擎空閒時被轉化成熱量浪費了。電動機在這方面效率比較高。電力驅動車輛在停止和滑行時不需要消耗能量，並且大多數充電式汽車可以通過再生制動技術回收最多五分之一的那些在正常情況下剎車消耗的能量[33][34]。一般來說，傳統使用汽油的引擎只把燃料中15%的能量轉化成了動力或者用來給配件提供能量，柴油發動機可以達到20%的效率，但是電力驅動汽車一般可以達到80%的效率[33]。

在全電動模式下，豐田普銳斯混合動力汽車的運行成本在美國大概在每英里0.03美元.[33][35]

在美國，截至2010年初，全國的平均用電價格是每千瓦時0.10美元[36]，在全電模式下的混合動力車輛的運行成本大概是每英里0.02美元到0.04美元，而正常汽車的成本大概是0.08美元到0.20美元之間（假設油價是每加侖3.00美元）[33]。考慮到未來原油價錢的增長（由於石油產量的下降和世界需求的增長），充電式車輛在成本方面的優勢會更加明顯[33]。

根據消費者報告，截至2011年12月，日產聆風的成本是每英里3.5美分，而雪佛蘭沃藍達的是每英里3.8美分。沃藍達比聆風的成本高是因為它比較重。這些數字是根據實際測量的能量消耗和美國每千瓦時11美分的電費估計出來的。當沃藍達在里程擴展模式（range-extended mode）下（使用汽油引擎）時，它的運行成本是每英里12.5美分。根據這個雜誌的測試，前四名最省油的使用汽油驅動的車輛是：豐田普銳斯（每英里8.6美分）、本田思域混合動力型（每英里9.5美分）、豐田花冠（每英里11.9美分）、現代伊蘭特（每英里13.1美分）。分析發現在100英里以內行駛，沃藍達比其他四輛車都省錢，因為它有35英里的里程使用電力。這些成本不包括維修、貶值及其他花銷[37]。

跟傳統內燃機車型相比，全電力和混合動力車型的維護成本也比較低，因為電力系統比機械系統更少發生問題，並且車裏越少機械系統存在，車輛使用更持久，由於更好的利用了電動機。充電式車輛不需要更換機油之類的維護檢查[33][34]。

下面的表格列出了一些車輛燃料花費和燃料經濟性的比較。這些數據來自美國環境保護機構（EPA）對車輛的評級（截止至2013年五月）[38][39][40]。

充電式電動汽車燃料經濟性的比較
數據來自美國環境保護機構（EPA）的評級（截止至2013年4月），
單位使用的是英里每加侖汽油等同（MPGe，Miles per gallon gasoline equivalent）
或者英里每加侖汽油（MPG，Miles per gallon gasoline）(1)
(見蒙羅尼標籤（Monroney label）和美國能源部門 fueleconomy.gov)
車型 年份 運行模式
(電動里程數)		 經過EPA評級的
綜合
燃料經濟性		 經過EPA評級的
城市
燃料經濟性
經過EPA評級的
高速公路
燃料經濟性		 行駛25英里的
燃料花銷
（美元）		 每年的
燃料花銷(1)
(15,000 英里，美元)		 備註
賽揚iQ電動車型[41] 2013 全電動 121 mpg-e
(28 kW-hrs/100 mi)		 138 mpg-e
(24 kW-hrs/100 mi)		 105 mpg-e
(32 kW-hrs/100 mi)		 $0.84 $500 2013年的賽揚iQ電動車型是
經過EPA認證的最省油的車型
（在包括所有年份，
所有種類的燃料的車型里）[42]
雪佛蘭斯帕可電動車型
（Chevrolet Spark EV）[43]		 2014 全電動 119 mpg-e
(28 kW-hrs/100 mi)		 128 mpg-e 109 mpg-e - $500
本田飛度電動車型
（Honda Fit EV）[44]		 2013 全電動 118 mpg-e
(29 kW-hrs/100 mi)		 132 mpg-e
(26 kW-hrs/100 mi)		 105 mpg-e
(32 kW-hrs/100 mi)		 $0.87 $500
菲亞特（Fiat） 500e[45] 2013 全電動 116 mpg-e
(29 kW-hrs/100 mi)		 122 mpg-e 108 mpg-e $0.87 $500
尼桑聆風
（Nissan Leaf）[46]		 2013 全電動 115 mpg-e
(29 kW-hrs/100 mi)		 129 mpg-e 102 mpg-e $0.87 $500
本田雅閣充電式混合動力
（Honda Accord Plug-in Hybrid）[47]		 2014 電動和汽油
(13英里)		 115mpg-e - - - -
只用汽油 46 mpg 47 mpg 46 mpg -
三菱（Mitsubishi） i-MiEV[48] 2012-13 全電動 112 mpg-e
(30 kW-hrs/100 mi)		 126 mpg-e
(27 kW-hrs/100 mi)		 99 mpg-e
(34 kW-hrs/100 mi)		 $0.90 $550
Smart 電動車型
（Smart electric drive）[49]		 2013 全電動 107 mpg-e
(32 kW-hrs/100 mi)		 122 mpg-e
(28 kW-hrs/100 mi)		 93 mpg-e
(36 kW-hrs/100 mi)		 $0.96 $600 評級包括敞蓬和普通車型
福特福克斯電動車型
（Ford Focus Electric）[50]		 2012-13 全電動 105 mpg-e
(32 kW-hrs/100 mi)		 110 mpg-e
(31 kW-hrs/100 mi)		 99 mpg-e
(34 kW-hrs/100 mi)		 $0.96 $600
寶馬（BMW） ActiveE[51] 2011 全電動 102 mpg-e
(33 kW-hrs/100 mi)		 107 mpg-e 96 mpg-e $0.99 $600
福特（Ford） C-Max Energi[52][53]
福特（Ford） Fusion Energi[54]		 2013 電動和汽油
(21英里)		 100 mpg-e
(34 kW-hrs/100 mi)		 108 mpg-e 92 mpg-e $1.17 $950 在EPA的測試中，Energi在前21英里
的行駛中沒有使用汽油。
但是根據不同的駕駛習慣，
在電動模式下可能既使用電力也用汽油
只用汽油 43 mpg 44 mpg 41 mpg $2.03
尼桑聆風
（Nissan Leaf）[55]		 2011-12 全電動 99 mpg-e
(34 kW-hrs/100 mi)		 106 mpg-e
(32 kW-hrs/100 mi)		 92 mpg-e
(37 kW-hrs/100 mi)		 $1.02 $600
雪佛蘭沃藍達
（Chevrolet Volt）[56]		 2013 只用電力
(38 英里)		 98 mpg-e
(35 kW-hrs/100 mi)		 - - $1.05 $900 2013年的沃藍達是最省油的充電式
混合動力汽車，電力和汽油的
綜合評級是62 mpg-e
（城市裏63mpg-e，高速公路61mpg-e）[42]
只用汽油 37 mpg 35 mpg 40 mpg $2.57
特斯拉S型
（Tesla Model S）[57]		 2013 全電動 95 mpg-e
(35 kW-hrs/100 mi)		 94 mpg-e 97 mpg-e $1.05 $650 電池容量為60千瓦時的車型
豐田普銳斯
充電式混合動力車型
（Toyota Prius PHV）[52]		 2013 電動和汽油
(11 mi)		 95 mpg-e
(29 kW-hrs/100 mi
plus 0.2 gallons/100 mi)		 - - $1.44 $950 行駛11英里以後，就會像
普通的普銳斯混合動力車型一樣運轉
只用汽油 50 mpg 51 mpg 49 mpg $1.74
雪佛蘭沃藍達
（Chevrolet Volt）[56]		 2012 電動 94 mpg-e
(36 kW-hrs/100 mi)		 95 mpg-e
(36 kW-hrs/100 mi)		 93 mpg-e
(37 kW-hrs/100 mi)		 $1.08 $1,000
汽油 37 mpg 35 mpg 40 mpg $2.57
特斯拉S型
（Tesla Model S）[58]		 2012 全電動 89 mpg-e
(38 kW-hrs/100 mi)		 88 mpg-e
(38 kW-hrs/100 mi)		 90 mpg-e
(37 kW-hrs/100 mi)		 $1.14 $700 電池容量為85千瓦時的車型
豐田（Toyota）
RAV4 電動車型[59]		 2012 全電動 76 mpg-e
(44 kW-hrs/100 mi)		 78 mpg-e 74 mpg-e $1.32 $850
科迪達（CODA）
電動車型[60]		 2012-13 全電動 73 mpg-e
(46 kW-hrs/100 mil)		 77 mpg-e
(44 kW-hrs/100 mi)		 68 mpg-e
(50 kW-hrs/100 mi)		 $1.38 $850
比亞迪e6[61] 2012 全電動 62 mpg-e
(54 kW-hrs/100 mi)		 60 mpg-e 64 mpg-e $1.62 $950
費司克因果
（Fisker Karma）[52]		 2012 電動
(33 miles)		 54 mpg-e
(62 kW-hrs/100 mi)		 - - $1.87 $1,750
汽油 20 mpg 20 mpg 21 mpg $4.76
豐田普銳斯
（Toyota Prius XW30）[62]		 2013 混合動力 50 mpg 51 mpg 48 mpg $1.74 $1,050 最省油的混合動力車型，
同樣省油的還有豐田Prius c[63]
福特 Taurus FWD[64]
（新車平均值）		 2013 汽油 23 mpg 19 mpg 29 mpg $3.79 $2,300 其他2013年車型達到23mpg的
包括克萊斯勒200和豐田威颯
（Toyota Venza）[64]
備註：（1）根據45%的高速行駛和55%的城市行駛、電費為每千瓦時0.12美元、優質汽油價格每加侖3.81美元（沃藍達和費司克因果）、普通汽油每加侖3.49美元（截至2013年11月30日）。1加侖汽油=33.7千瓦時。

參考資料

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