發展電動汽車產業 迎接經濟轉型契機｜研之有理
發佈時間：12:42 2024-06-25
國家承諾2030年達到「碳達峰」，並於2060年實現「碳中和」的「雙碳」目標；香港特區政府亦力爭在2050年前實現碳中和，作為能源消耗大戶的交通運輸業必然是節能減排的重點，因此推動新能源汽車普及化是重要的舉措之一。2022年底公布的《香港創新科技發展藍圖》就提出引入「新能源汽車」產業，近年多間相關企業已落戶香港建立研發基地，冀以香港作為跳板進軍國際市場。
減輕成本及提高續航
要達到「雙碳」目標，首要推動能源轉型，實現從生產和消費「兩端發力」，以可持續和低碳能源全面取代傳統化石能源，而電動汽車的發展正是從消費端對傳統能源進行替代。其中，構建新型電力系統更是重中之重，以可再生能源如風能和太陽能為主發電，做到能源、發電網、負荷用電和儲能之間協同互補。
電動汽車發展由「兩個階段」所組成，上半場由電動化、車體輕量化、動力總成和動力電池作為主導；下半場則是智能化和網聯化，核心技術包括晶片和作業系統。首先是電動化，把原來的內燃機改造成電機，並以動力電池或燃料電池提供動力。至於電動車的心臟——動力總成，通過將電機、電控和減速器一體化，有效降低成本、減少體積，提高性能和可靠性。隨着碳化矽、氮化鎵等新一代功率半導體的普及，以及輕量化技術的提升，有望進一步降低車身重量，提高性能、續航能力和安全可靠性。
電動汽車解決動力和輕量化的問題後，便是智能化和網聯化，汽車需要安裝晶片和作業系統，目前一輛電動汽車大概內置20、30枚晶片，功能越廣泛，晶片數目就越多。汽車智能網聯化後，屬性也隨之發生變化，不再只是代步的交通工具，搖身一變成為物聯網的節點、大數據的源泉及寬頻網絡的終端裝置，本身既是流動網絡的電腦，亦可以是流動儲能裝置。
雙向充電與聯通世界
汽車具備聯網功能相當重要，包括跟電網的友好互動，以確保電網支援汽車的快速充電，例如可媲美汽油車的入油速度，甚至支援雙向充電。電動汽車可作為流動儲能裝置，電池閒置時，可以為其他裝置供電，此模式稱為「V2X」（Vehicle to everything）。可再生能源如太陽能和風能是隨機的，時而充裕，時而匱乏，車輛與電網友好互動後將具備能量存儲功能，除了供電動汽車自身使用，還可把剩餘的能量儲存起來，實現雙向充電，反過來向電網供電給其他裝置使用。
此外，電動汽車通過智能汽車和車聯網，向智能交通方向發展，支援智慧城市的發展，再朝智能社會的方向發展，人文世界、訊息世界和物理世界便可以融合起來。
善用國際化科研優勢
國家在電動汽車發展上有先發優勢，走在這場汽車革命的前沿，並逐步走向全球。事實上，電動汽車的發展不光是國家的機遇，香港也適逢其會，得到寶貴的經濟轉型契機。中國電動車技術突飛猛進，從基礎技術、零部件、作業系統、軟硬件以至電子電汽架構，近年都取得飛躍性的進步。然而，中國新能源汽車要全面「走出去」，汽車生產商要發展成為跨國企業，並需要建立長遠思維，路漫漫其修遠兮，還要上下求索。
香港的國際化程度高，電動汽車的技術研發更易得到國際認可。雖然香港土地資源匱乏，難以進行大規模的生產，但只要能與一河之隔的深圳強強聯手，雙城優勢互補，憑藉香港擁有5間全球百強大學，基礎研究根基深厚的優勢，定能吸引更多本地和海外的優秀科研人才，投入相關技術研發工作，促進科研成果更快落地，做大做強整個科研生態圈。
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文：香港理工大學電機及電子工程學系傑出講座教授兼電動車研究中心主任陳清泉
文章刊於《星島日報》2024年6月25日教育版專欄「大學之道」。
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