與李榮華先生再論汽車新能源技術

在一個月前與車界先進李先生暢談電動車大勢後,車未來編輯團隊意猶未盡,於8月5日再次來到其位於新北中和的辦公室,就目前全球新興的新能源科技 - 環保電子燃料 e-fuel 來討論其未來發展前景與對汽車產業生態可能造成的影響。現摘要節錄如下⋯

車未來:德國西門子公司與Porsche在數年前於風力發電充沛的智利,開始進行e-fuel的研發,今年已到了要生產應用的階段。這門技術的製程與應用領域與傳統的汽柴油有何不同?

李董:e-fuel的發展源始於生質燃油。尤其是汽車大國德國,在2010年左右時因為地球暖化的議題,開始了生質柴油與生質汽油的研發。相較於電動車的電池在製造過程中所需的稀土金屬與用後回收所造成的環境污染問題,以及傳統燃油源自於需挖掘產出的石化能源,生質燃料是取自於像玉米等天然植物,並由生物質(biomass)轉換而產生的可循環能源⋯在碳足跡的整體計算上,製程運用了植物在光合作用中釋放的二氧化碳,又在製成燃料的能量釋放過程中排出二氧化碳,等於沒有多產生二氧化碳。 但是當時德國循此方向發展出來的生質柴油,卻因其提煉的技術與製作成本因素,而對引擎的汽缸體造成長期酸化腐蝕的現象,所以並未商品化成功;之後雖電動車風潮興起,但全球研發人員開始採另外的製程技術持續做生質燃料的研發。一直到前幾年,西門子等技術大廠以高能物理的技術,將原來有機物需經過發酵產生甲醇的化學反應過程,改以電子磁場來完成此化學反應,再藉由空氣中的二氧化碳經過多道化學反應來產生出更為純粹的 “e-fuel”。這種以新的科技產出的生質燃料,其分子的化學結構式與汽油柴油有些不同,但其熱燃燒的能量轉換效率卻與98無鉛汽油雷同,並且可以像汽柴油一樣運送儲存,並直接用現有加油站設備就可加入汽車的油箱使用,完全沒有油車使用習慣上的障礙。

李榮華董事 (左) 與車未來編輯團隊李應生 (中)、曾彥豪 (右) 進行訪談。

 

車未來:如此看來,就可理解即使跑車品牌Porsche也要勇於嘗試這種新型燃料了。

李董:Porsche目前在智利已提供西門子400台車在做測試,一旦驗證成功量產,當然就開創出除電動車與氫燃料車以外的另一條新能源車發展選項;再加上自8:1至17:1之間的可變壓縮比(VCR)引擎技術,不但可避免加速時的引擎爆震,Porsche並可朝向100公里油耗3升的節能高標準前進。

車未來:德國政府在西門子與保時捷合作案有提供獎勵補助,其背後的產業政策走向為何?

李董:德國無論在電動車與氫燃料車的發展上,皆落於美、中、日等汽車大國之後;現在是以其現有佔有技術優勢的引擎動力系統為基礎,開始鼓勵車廠另闢一條新能源車的發展路線,如果成功,將可在未來汽車版圖上扳回一城。尤其在1996年時,BMW因一起重大意外事故而放棄了正在研發中的氫燃料電池技術;現在加壓氫的運送與儲存的成本遠高於e-fuel,且氫燃料電池仍有電池回收處理的問題,所以e-fuel反而是更環保的永續性綠能。

車未來:台灣的石油都靠國外進口,現在是否有機會來自己生產e-fuel?

李董:目前台灣水泥大廠在製造水泥的過程中,利用碳補捉Carbon Capture技術將大量產生的二氧化碳處理後收取並將之封存;而海中的藻類需要吸收二氧化碳才能生長,這時封存的碳就可協助培養藻類。這也是生產e-fuel所需的中間物質甲醇的來源。另花蓮外海20~30公里的區域,水深達1000公尺以上的深海處,藏有俗稱 “可燃冰” 的深海甲烷,是世界蘊藏最豐富的區域之一;甲烷正是e-fuel製程中的另一重要中間產物,所以只要具有足夠的開採技術,就可取得來製造e-fuel。

車未來:如何看待e-fuel將來對汽車產業影響的層面?

李董:e-fuel在製造過程中仍有運用稀土金屬做為觸媒來產生化學反應,所以成本是一必要的考量;另做出來的燃油是否不會再對汽缸壁產生酸化腐蝕的效應,也有待時間證明。至於相較於時下主流的電動車,除了其燃料價格最好不要高於汽柴油之外,其碳足跡較電池製造與回收過程更具優勢、不需充電樁與過長的充電時間、與可用現有加油站設施即完成轉換而沒有哩程焦慮的問題。而在歐盟2035年禁售燃油車的規定下,其實e-fuel更是能實現零碳排足跡的最適合燃料,在這一點的實質意義上已超越了電動車。更重要的是,消費者不需改變現在的油車用車習慣,而且汽車傳產供應鏈仍能持續其行之多年的產品研發工作與運營模式。電動車與氫燃料車的發展將因e-fuel的商品化而遭遇重大挑戰。