插入式电动车辆

**充電式電動車輛**也稱**插入式電動車輛**（英語：plug-in electric vehicle），簡稱**插電車輛**（PEV），泛指任何可以通過將電纜插入電網或其它外界電源（比如柴油發電機）為車載蓄電池補充電能來驅動電動機提供出行所需的全部或部分動力的機動車。充電式電動車主要包括純電動車（all-electric/battery electric vehicle，簡稱 BEV）和 插電式混合動力車（plug-in hybrid vehicle，簡稱 PHEV），但不包括混合動力汽車或改良的傳統內燃機車。

相比於傳統的內燃機車和混合動力車，插電車有很多好處：

* 同等能耗下的性能更高：電動機的能量轉換效率從本質上就遠高於以活塞發動機為基礎的內燃機，運行時噪音極低，而且體積和重量遠小於同等功率的內燃機，可以節省大量車體空間和自重讓給乘客艙、其它設備（比如電池組和新式機電系統）甚至額外的電動機。而且電動機可以通過調整輸入電流來控制輸出轉速和扭矩，不需要額外配備複雜的變速器和水冷系統，同時可以做到無級變速，加速性能和反應速度也普遍優於同功率的燃油車。許多高性能型號的純電動車會前後輪分組配備兩台電動機，乾脆不需要傳統的縱軸傳動系統，節省出腿部空間讓給乘客艙（特別是後座）。一些新型概念車（比如比亞迪的「仰望」系列）甚至會為每個輪子都配備獨立的牽引電動機，做到真正意義上的全輪驅動；
* 運行和保養的成本較低：驅動電動車每百公里消耗電能所需的電費在大部分國家要遠低於汽油和柴油，特別是在自然災害、地緣政治危機或社會動亂造成產油國產能不足或原油供應鏈被切斷引發能源危機的時候。在一些家用太陽能光伏比較普及的地區，電動車的私人運營成本可能更低，但因為插入式電動車需要密度較高的充電設施才可以保證其實用性，而且目前每次充電耗時也較長，這一點尚且無法與已經營超過一個世紀的燃油車加油站相比。此外，電動車除了發動機和輪胎以外，不需要額外操心齒輪箱和水冷系統的維護和更換（因為沒有這些部件），在定期維修時的開銷也更低更簡單；
* 更有利於環境友善：電動車的能源效率遠高於燃油車，而且沒有怠速消耗，在運行（特別是低速且頻繁啟停的城市交通）時的能耗也更低。電動機不依賴化石燃料，在運行時也不釋放廢氣和溫室氣體，因此越偏重使用全電模式，造成環境污染和氣候變化的衝擊越低，純電動車和插電混動車在全電動模式下運行時基本上可以做到零排放。此外電網的電能大多是集中在大型發電設施中產生的，即使是火力發電對環境造成的單位碳足跡也遠小於燃油車，更何況電力可以通過使用其它可再生能源產生（比如風力發電、水力發電、太陽能發電、核電和潮汐發電等）。

截至 2021 年 12 月，中國的插電車保有量為 780 萬輛，占全球插電車保有量的 47.5%；歐洲排名第二，約有 550 萬輛，占全球存量約 33.5%；美國約 200 萬輛，占全球存量約 12%；其他國家一共占全球存量約 7%。近年來，插電車輛的保有量快速增加，從 2016 年的 200 萬增長到 2021 年的 1600 萬，2021 年全球汽車銷量的近 10% 是插電車輛，是 2019 年市場份額的四倍。但在中國以外的開發中國家，插電車的銷量依然很低，比如在巴西、印度和印度尼西亞 2021 年的汽車銷量中，電動車只占不到 0.5%。政府補貼是電動車數量增長的一大原因，部分國家和政府制定了稅收抵免、補貼、和其他鼓勵機制，以鼓勵消費者購買插電車輛。2021 年，電動汽車補貼的公共支出相較 2020 年幾乎增長了一倍，達到近 300 億美元。

## 專用術語

### 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。充電式電動車輛有時也被稱為電網支持車輛（grid-enabled vehicles, GEV）或者電動可充電車輛（electrically chargeable vehicles）。

充電式電動車輛是電動車輛的其中一種，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）。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。

「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）。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。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。

### 純電動車輛

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

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）。

### 充電式混合動力車輛

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。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。

### 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。

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）。

### 新能源車

在中國，新能源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。

## 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。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。

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，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）。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。

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，前四名最省油的以汽油驅動的車輛是：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。

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，並且車裡越少機械系統存在，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。

## 參考資料