引起全球太陽能與汽車大廠關注的世界太陽能車大賽,10月份已於澳洲達爾文市舉行,這場由北到南,橫跨整個澳洲的3000公里路比賽,將考驗太陽能技術走出實驗室後的應用面,也反映出各國對於能源的渴望。
#@1@#一群追逐光的人,來自全世界在7天之內要跑完3000公里,而在吉普車上,南台科技大學教授陳榮洪正指揮著太陽能車選手控制速度,年近50歲的他,眼睛直盯著銀幕上的電流數據,太陽能車和一般汽車不太相同,不是一味猛踩油門就好,動能來自於太陽光,若把電量用完,又恰好到晚上無法再接收陽光,就得放棄當天賽程了。陳榮洪不斷和僚車對談,以掌握最新的車況;同時,望向窗外,心中有所考量,因為天氣似乎不會一路晴朗,氣象報告說前方100公里屬陰天,他必須決定要不要減速,若車速太快到該區域,電量耗盡又無法補充,但速度太慢,又可能被對手超越,不論進退,都是決策,上述是2年前的比賽場景。世界太陽能車大賽(Panasonic World Solar Challenge)被當作是全球太陽能車界的奧運,2年一次,已經舉辦20年;本次比賽將從10月21日起舉行7日,路線從澳洲北岸的達爾文市到南岸阿德雷德,穿過整個澳洲的中心,全長約等同於環島台灣4圈的3010公里,每天平均跑650多公里。在比賽全程近40小時中,就是不斷考驗著太陽能技術的實際運用;因此,雖然一台太陽能車造價要600萬元台幣以上,卻是讓太陽能電池技術走出實驗室的大玩具,全世界的汽車和太陽能大廠都不吝贊助車隊,比賽正好是各家產品的最佳實驗所,也是觀察太陽能技術演進的重要指標。例如,2003年大部分隊伍用的晶片都只有20%轉換效率,到上次的23%,至今年的25%轉換率,從這個比賽就看得出來太陽能的技術這幾年進步很快,而且效率每提升1%,成本可以降低7%。
#@1@#隨著太陽能技術越來越熱門,今年參加比賽隊伍也創下新高,達40隊之多,其中,以連續好幾屆冠軍的荷蘭Nuon Solar Team車隊最有名,他們車子的時速甚至超過150公里。主辦國澳洲的Auroro及美國密西根大學車隊也是前3名常勝軍,還有結構設計精良的日本大阪產業大學,其代表作是用20%功率的太陽能電池晶片,卻跑贏25%功率的車隊,各個都是值得學習的對手。在國內,由統一集團大家長高清愿任董事長的南台科技大學,在1997年開始投入經費研究,2003年首度參加國際比賽,如今已經到第二代太陽能車鳳凰號,5年來累積投入超過1500多萬元,今年參賽活動費用就要花掉250萬元,這批太陽能車隊人才,被外界認為是統一集團內的伏兵。事實上,要挑戰3000公里路程,除了投入那麼多經費以外,若沒有好的設計與太陽能電池,也無法成功。
#@1@#陳榮洪說,太陽能電池晶片當然是第一個決勝因素,擁有25%轉換效能電池的車子當然會跑贏20%的;但是,當所有人都用25%的時候,車體本身機械構造的設計,就會成為第二決勝點。另一計畫主持人張崴縉指出,在蒐集陽光,追求最大轉換效率下轉換成電力後,接著面臨配置的優先順序,例如要給馬達,還是給鋰電池,都會影響到車子持續的動能。電池的效率,則成為比賽排名順序的關鍵;張崴縉舉例說,你的電池有25%的效率,而我的只有20%,3000公里跑下來,車子結構設計再怎麼完美,也很難彌補這5%的效率。比賽的結果,也大致按照電池效率分群,前3名都用25%效能的電池,4到7名都用20%的電池。可是,在具有同樣效能電池的車隊之間,能夠勝出的,就靠車子的機械結構了,前述的大阪產業大學就是最佳例子,而像2005年的室內測試,麻省理工學院就因為設計不良而發生翻車事件。在省油車領域相當知名的陳榮洪說,車體的平衡性、馬達耗電、避震等每一項設計,都必須以省油作最大考量,造型扁平像三葉蟲的鳳凰號,最能兼具發電效率、節能和速度的功能。有了車體與電池的完美結合後,還不能保證比賽的勝出,在比賽場上,電源管理主宰勝負「這個,就要靠經驗判斷了。」陳榮洪以豐富的比賽紀錄說。
#@1@#「天邊一朵雲,也會讓我們緊張得半死。」陳榮洪笑著說,比賽的過程很複雜,常常和老天爺對賭,電源規畫是勝出的秘訣,例如比賽過程中前方出現一朵雲,對我們指揮者而言必須考量要不要開進去那區,澳洲的雲又特別大朵,進去以後被雲一直跟著就慘了,電力只出不進,會有被淘汰的危險。很多隊伍在第一天衝得很快,但是第二天就只能對比賽說拜拜,因為電量耗費太快,存下來的都不夠用,剛好又遇不上晴天,最後落得退出比賽,這都可藉著電源規畫避免的。還有無法預期的強風,也是對車體的威脅之一,今年密西根大學在充電時,一陣強風迎面吹來,罩車殼當場被吹離車體,幸好晶片沒有垂直落地,否則幾百萬美金頓時化為烏有。此外,人們眼中可愛的澳洲袋鼠,卻是讓選手們神經緊繃的危險動物,沒人知道牠會不會衝上跑道,萬一發生,後果不堪設想。為了防範各種突發狀況,在太陽能車後方的指揮車,也載著各種備用材料,尤其是最容易耗損的的輪胎,因為各國車隊都發生過被野草扎破的紀錄,南台科技大學車隊輪胎則由國內大廠正新輪胎贊助。而走在太陽能車之前,還有俗稱「小蜜蜂」的前導車,專門在前方查探路況回報指揮車。
#@1@#有趣的是,由於每日賽事在下午5點停止,賽道又橫跨澳洲沙漠,所以車隊常常在人煙稀少處過夜,運氣好的話剛好停在中繼站,上次比賽中有一天,已接近傍晚,但是距離最近的旅館尚有20公里左右,隨隊裁判說「你們真的不打算走完這一段嗎?」但是車子電量要預留明天用,非得停下來不可,當晚就只好睡在滿地石頭的沙漠裡,整個團隊對太陽能車的投入,似乎有用不完的熱情。今年參與比賽的隊伍,比以往更多了,連非洲、南美洲都有派隊參加;太陽能車的技術也更進步;但主要的推動力,仍是各國對能源短缺永不停止的焦慮。


