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我的gogoro 熱門指數 : 789
作者: Larry
中文名稱: 我的gogoro   | 第一版 |
關鍵字: 電動機,扭力,電池

  陽光揮灑入窗扉,映射在我惺忪的睡臉上,身旁鬧鐘也正使勁的叫囂著。看了眼手錶,連滾帶爬的,我趕緊奔離被窩替自己梳妝整理一番,準備迎接這全新且令人滿心期待的一天,我和我的白色gogoro「小白」一同努力奮鬥的第一天。
  時間:早上8:00 地點:公寓前機車格
「親愛的小白,今天是我和妳的第一天約會喔!」,我帶著興奮的心情,從機車格中拉出我的白色gogoro,卸下公事包後啟動引擎。輕輕的,我轉動握把,一股充沛的動力從她小巧的心臟(電動機) 幾近無聲的竄出,她是如此的寧靜迷人,和前一輛與我一同征戰10年的老125機車相比,我幾乎聽不到過去那震耳欲聾的引擎聲。我試著從兩輛車的動力方式去探究,傳統125機車的動力來自一顆四行程引擎,四行程引擎的每一個運轉循環包含了四個步驟(每個步驟又稱一個行程),分別是吸氣、壓縮、爆發、排氣,藉著這四個步驟反覆地進行,機車才得以擁有向前奔馳的動力。首先,吸氣時引擎會讓空氣進入汽缸,與少量的霧化汽油均勻的混和,接著引擎中的活塞將空氣壓縮,相同分量的空氣佔據更小的體積,汽缸中的氧氣濃度因為壓縮得以大幅的提高;此時,汽缸上的火星塞利用高壓電流通過電極間產生的電弧放電來點火,汽缸內便會產生一次爆炸並且驅動活塞,最後引擎再將廢氣從汽缸中排出並完成一次的循環。與傳統機車利用一連串不斷的爆炸來將汽油的化學能轉為動能相比,gogoro是利用電能驅動電動馬達運轉,在電動馬達中,電能轉為磁能再轉為動能的過程並不會牽扯的任何的點火爆炸,由此不難了解為何在相同的騎乘速度下,gogoro「引擎聲」是如此寧靜。
  時間:早上9:00 地點:公司前機車格
經過了一個小時的甜蜜約會,gogoro的潛力還真是令人驚嘆阿!從公寓到公司,一路騎來看到了不少老阿嬤阿公騎著電動代步車龜速向前,完全無法想像我的小白和那些慢爬的電動車在運作原理上是相同的。沒錯,每一輛電動車的動力都是利用電流通過電動馬達內的線圈來將電能轉換為磁能,也就是電生磁;再利用引擎內的磁鐵來與線圈產生相斥相吸的磁力,進一步將磁能轉為前進的動能。在引擎的設計上,磁鐵的磁力大小通常受限於材料性質而難以改變,因此引擎內的線圈在通電後所形成的電磁鐵強度便是決定了一顆馬達的馬力關鍵。一般來說增加線圈的匝數便是增加磁場強度最容易的方法,電磁鐵的磁場強度正比於線圈的匝數,這也造成傳統的電動馬達一直存在「越大越有力」的想法。但gogoro在馬達設計時針對線圈的纏繞方式進行電腦分析,再由富含經驗的老師傅纏繞,利用技術去尋找在更小體積纏上更多線圈的可能,如此一來雖然引擎小巧,gogoro也能擁有傳統電動馬達無法披靡的動力輸出。
  雖然更多的線圈能提供更強動力,但同時也會增加引擎廢熱的產生,而金屬線圈的電阻大小又與線圈溫度呈線性變化,因此設計時如果無法將廢熱順利排出,引擎性能便會隨著騎乘時間拉長、溫度提高而效率逐漸下降。為解決廢熱問題,gogoro使用水冷系統將引擎內的廢熱排出,藉冷卻液的高比熱特性在水通道中循環來帶走熱能,再利用鰭片提高散熱面積來與外界進行熱交換;比起傳統機車利用風扇與水管散熱,gogoro擁有更節能卻更具效能的散熱能力。
  時間:中午12:15 地點:買午餐路上,紅綠燈前
經過了早上那1小時路程的騎乘,除了騎乘時的性能不輸給一般125c.c.機車,我也發現我的gogoro的起步速度與其他機車相比,有過之而無不及,在紅燈轉綠燈的瞬間我總能一馬當先,跑在眾人之前。從我大學年輕時與三五好友夜衝出遊的經驗來看,一台好機車除了引擎擁有足夠的馬力外,車體的扭力大小也是十分重要的。扭力所代表的是引擎在運轉時所輸出的扭矩,從力矩等同力量大小乘於力臂的定義,我們得知扭矩越大,車體的出力變愈大。由牛頓運動定律可知,出力大小與加速度是呈正比(F=ma),因此一台車擁有越大的扭力便有越佳的加速度。傳統燃料引擎的扭力輸出會隨著引擎轉速而變化,因此初發動時引擎無法達到引擎全速運轉時的扭力;相較之下電動車的馬達只要通電便能全扭力輸出,因此也不難解釋在加速度上gogoro擁有的極大優勢。啊!又綠燈了,我還得趕快去買午餐呢,快看我一個人的遙遙領先!
  時間:下午5:00 地點:gogoro電池交換站
今天真是個lucky day,除了換新車享受電動車的環保節能與路人的好奇目光,感覺換了車自己也變年輕,公司主管也突然佛心來的提早放人而不必加班,待會換完電池就可以回家休息看電視了。在購買gogoro前因為好奇,我在查詢了相關資料,發現gogoro與市面上多數的電動車相同,也使用锂電池作為能量儲存方式。锂金屬在所有化學元素中屬於擁有極高的活性的金屬,而一顆電池的電壓輸出決定於電極材料的還原電位與氧化電位間的差距,從锂高活性的角度我們也可以理解锂金屬為何是製作電池的極佳材料。gogoro的電池設計上為可拆式的,結構上由三層,共72顆小鋰電池組成,讓電池得以取得電力和輕便性的平衡,既擁有一定的續航力也不會難以搬運。在原理面,gogoro與一般電動車電池無異,gogoro的創舉在於它實現了電池共用、隨地交換的可能,藉由設立一座座的電池交換站來取代在家充電時移動距離被充電器限制的問題,以往電動車因必須充電因此移動範圍多被限制在居家附近,而gogoro的電池交換站站真正的實現了遠距離移動的可能。
  後記:
Gogoro,有人稱它是台灣的特斯拉,它是一部由台灣從零開始設計、研發的電動機車。在台灣,機車文化一直是每個人生活中非常重要的一環,台灣的機車產業在亞州地區也一直佔有一席之地,而gogoro毫無疑問的代表著是一個逐鹿電動機車市場的野心。Gogoro的在開發上最大的創新在於電池交換站的設計與雲端大數據的使用,利用電池交換站使用者能夠在更短的時間下完成所需的能源補給;利用雲端大數據,任何一支智慧手機都能夠對機車的狀況進行監控、掌握。或許,gogoro在設計、商業化的過程中有掌聲也有噓聲,但確定的,它也代表著台灣在新興科技市場上重要的一大步。

參考資料:
1. PanSci泛科學 Gogoro的馬達有比較特別嗎?-馬達技術解密
2. U-CAR扭力是什麼
3. Gogoro設計專訪:一顆電池的故事
老師文章總評: 寫得非常好,有趣又有知識性  
建議項目: 接受  
 
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