電動與柴油巴士行車碳排比較評估

前言

交通部公路局訂定「補助電動大客車作業要 點」旨於2030年達成市區公車全面電動化，推動 低碳生活轉型，並作為「2050淨零排放」中「運 具電動化與無碳化」之一環，透過跨部會合作， 電動巴士相關廠商陸續積極投入關鍵零組件自主 設計開發並國產化，透過技術項目研發，帶動關 鍵零組件廠商技術升級與加速國內產業進入國內 外大廠供應鏈，以達成2030年市區公車11,700輛 全面電動化目標。

隨傳統柴油公車逐步汰換為電動巴士，本研 究評估電動巴士可減少碳排放，對於臺灣未來零 碳載具與綠色交通運輸發展影響甚大。目前臺灣 政策重點之一為「運具電動化及淨零碳排」，以 及所需的技術發展和推動。傳統巴士改換為電動 巴士，期望所帶來的減碳、減少溫室氣體效益並 減少PM2.5和PM10空氣汙染問題[1]。預估臺灣 全面汰換柴油巴士為電動巴士，約占臺灣總電量 0.25%；另機車全面電動化，約占臺灣總電量0.75 %，總和約為1%。

本研究主要針對臺灣2030年全面市區公車電 動化，評估運具電動化及淨零碳排政策所帶來的 減碳效益，依國際公共運輸聯盟（UITP） [2] 所制 定電巴標準化道路試驗循環（E-SORT） 進行研究分 析；並透過實際道路採集市區電動公車路譜，建 立模擬分析模式，量化解析並比較市區柴油巴士 電動化後所帶來碳排差異，以及其帶來的能源發 展與環境影響。

研析「電巴標準化道路試驗循環（E-SORT）」

「巴士標準化道路試驗循環（SORT, Standardised On Road Test cycles）」是由國際公共 交通聯會（UITP）提出，致力於推動能耗的標準 測試方法。UITP總部位於比利時，擁有全球各地 約100個國家、1,700名企業會員，成員涵蓋大眾 運輸業者、政府部門、供應商及學術研究單位。內部組織依地區分為亞太、紐澳、非洲、歐洲、 歐亞、拉丁美洲、中東與北非、北美等分會；依 運具分為公車、輕軌、地鐵、郊區鐵路、船舶等 範疇；依業務而設管理、人力、資訊、行銷、保安、 永續發展、運輸經濟、土地使用等部門。最初， SORT 標準是針對12 公尺柴油巴士進行制定[3]， 逐漸擴展至各種類型的巴士（如中巴、雙層巴士） 以及不同能源車輛。這項標準測試方法的制定是 由測試機構、整車製造商和次系統供應商共同研 擬[4-6]，隨著巴士電動化趨勢，UITP 於2017 年 制定「電巴標準化道路試驗循環（E-SORT）」。

SORT 主要透過車速、行駛里程和行駛時間等 參數來定義測試循環，平均速度分別為12、18 及 25 km/h，循環模式為加速、定速、減速等三個部 分組成，且每個速度點距離、加速度及總長度皆 有明確定義，測試示意如圖1 所式。以（a）SORT 1 市區為例，基於平原地形，經歷三個波型，分別 為20、30和40km/h，總行駛里程為520km，總 行駛時間為151.2 秒，換算平均時速約為12 km/ h。而整組標準道路試驗循環，定義了三種模式， （a） SORT 1 市區、（b） SORT 2 市郊混合、（c） SORT 3 郊區，每個循環對應不同的平均速度，公路運輸 業者可依照自身商業營運模式的實際情境下使用 不同循環模式組合進行能效推估。測試過程中， 關閉空調及車上的輔助設備，例如監控顯示螢幕、 票務驗證設備，皆不列入能耗。外部環境測試條 件，規範水平測試最大坡度不超過1.5% 高度壓力 需符合DIN-70030-1，在1 bar 大氣壓±7.5% 範圍 內、風速介於3~8 m/s、外部環境溫度0~30± 5°C、 濕度低於95%、駕駛員目標速度公差±1 km/h， 從加速度過渡到穩態，最大容許誤差±3 km/h。 考慮測量精度、傳動系統、引擎性能、輪胎、外 部溫度、風速、測試道影響，允許能耗偏差在5% 範圍內，執行每一個循環的能耗測量，依照能耗 大小進行排序，連續3筆循環的差異小於2%。 E-SORT為針對電動公車設計，重複測試週期、計 算電巴能耗及零排放續駛里程，並由數個梯形組 成，這些梯形模擬公車頻繁停車，開門上下客，停等紅綠燈、交通擁塞回堵等情境，也可反映公 車巴士走走停停運作模式。