台灣人口密集且都會化程度高,運輸需求量龐大,運輸系統過去皆以私人運具(如小汽車、機車)為主流,公共運輸發展近十年來方興未艾。然而隨著國民所得提高與全球化時代來臨,不論國內運輸或國際運輸,整體運輸需求、通勤旅遊、貨物物流等都會隨之增加。近年來運輸部門能源消費量占國內能源消費總量約13%,為我國第二大能源消費部門,也成為溫室氣體的重要排放源,僅次於工業部門。由於我國運輸部門能源消費主要以石油產品為主,在油價日益高漲與全球能源不斷耗竭的今日,節能減碳已刻不容緩。雖然透過資通訊技術及良好的都會規劃可減少運輸需求量,但未來不論政策如何引導國內運輸發展,私人運具仍會占一定比例,此部分之能耗排碳須透過車輛技術轉型才能有效減緩,甚至部分公共運輸(如公車)也需要採用綠色運輸車輛技術,才能進一步達成減碳目標。
在全球經濟成長停滯的此刻,綠能產業被認為具備帶動下一波經濟成長之潛力,亦屬環境永續之發展策略。以往車輛工業中,核心技術(如內燃機)掌握在美、歐、日各大車廠,台灣僅能扮演非關鍵零組件生產及車輛組裝之角色。然而未來綠色載具技術發展將導致關鍵技術改變,並進一步促進車輛工業市占率變動。台灣若能及早於低碳運輸上建立基礎,就算無法發展整車品牌,在全球綠色載具技術供應鏈中,亦有機會扮演附加價值更高的角色,促進經濟成長。此外我國氫能技術、燃料電池、生質柴油、生質酒精甚至油電混合等技術逐漸成熟,目前也已替代部分傳統化石燃料。因此,綠色運輸有機會促使台灣電子、化工、機車等產業技術轉型,倘若能順利帶動國內產業成長並帶來獲利,將可藉助市場力量推動以加速綠色載具的普及。
綠色運輸推廣與產業發展
電動車為一高資本投入、高技術密集的整合性產業,需要大量跨領域的技術支持。目前世界重要國家都積極推廣電動車的發展,除了期望能藉此降低對石油的依賴外,同時也可響應環保,維持國家形象。而隨著傳統車輛逐步朝向電動化、電子化的趨勢,台灣不但有機會建立自主整車品牌,也有部分零組件廠商已成功進入國際電動車供應鏈,為我國車輛產業創造新契機。
國內電動船舶產業聚落與供應鏈,在國外電動船舶產業蓬勃發展及全球節能減碳意識高漲下也開始逐漸成形。目前我國相關廠商以生產電池推進動力船舶為主,較重視上游原料及零組件的投資,產業布局相當完整。此外國內船舶製造廠生產與維修技術佳,並具備生產與接單能力,但目前仍缺乏電動船舶系統相關人才與經驗,且所造多為娛樂及載客用船,尚未能擴及其他種類船舶。電池推進電動船舶由於動力續航力與船速的侷限,以及成本技術的高門檻,發展需要倚靠政府力量,由環保及節能減碳的角度出發,透過獎勵補助或法規限制協助電動船舶的推廣。
燃料電池機車在國內的開發已有十年歷史,相較於國外的發展,國內的優勢在於:(1)傳統機車工業基礎雄厚,輕型車具有完整研製環境;(2)電機電子周邊產業完整,機電整合技術優異,加工製造技術成熟。然而威脅則來自於:(1)低汙染汽油引擎技術改良;(2)國際廠商投入發展之市場競爭;(3)各種電動車輛分食市場。劣勢則為:(1)燃料電池成本仍高,續航力與可靠度仍有疑慮;(2)基礎建設尚未建置;(3)示範運行驗證待推動;(4)相關補助及推廣仍需加強。事實上,國內有部分科技廠商,具備燃料電池機車開發能力,但基於市場考量暫無投入規劃。雖然受限於目前國際燃料電池發展氛圍低迷,或先進國家均埋首於燃料電池汽車研製,較少開發燃料電池機車,但因機車產業為台灣強項,如未來政府政策誘因明確,市場活絡應為可期。
綠色運輸節能減碳成果及效益
目前國際間大部分國家均從大眾運輸系統、自行車與步行三方面發展綠色運輸系統,包含:(1)推廣大眾運輸;(2)提高鐵路與船運貨運運量;(3)鼓勵使用自行車與步行等方案。另一方面,提升運具能源使用效率亦被視為減緩交通運輸所產生溫室氣體排放最直接且有效的策略,目前我國與各國運輸部門節能減碳措施上分別有燃料效率、替代燃料、交通管理、經濟誘因四類措施。若分析台灣最適方案,以提高私人運具新車效率燃料燃油標準,與替代燃料車輛推廣使用在節能減碳上效果最佳。從各國節能減碳措施亦可發現,由源頭訂定標準改善車輛能耗及減少二氧化碳排放量最為有效,為各國普遍優先採用之策略。此外,改變民眾的用車習慣不僅對於運輸管理有助益,且能藉由運具效率的提升減少石化燃料的使用,進而減少溫室氣體的排放,就減量手段而言是最具經濟效益的方式。惟要如何誘使民眾參與,則有賴經濟手段與誘因的建置與施行。
台灣未來運輸系統發展與智慧化低碳城市
未來,低碳智慧城市將以低碳經濟為發展模式及方向,酌以低碳生活為理念,進行城市的各項基礎建設的規劃、設計、建設與營運,並將電力、瓦斯等能源和交通、物流與公共服務整合,達成效率化、障礙排除和節省能源的複合式服務,提升市民生活與經濟福利,邁向永續發展的低碳社會。而智慧電網則是未來智慧城市資訊網絡中,最重要的資訊整合與傳遞基礎建設,深入每戶家庭、每棟建築與城市中的每個角落,感應城市與社會脈動,利用各種低碳能源提供動力維持城市創新與活力,建構高品質的生活環境。在智慧城市中新的運輸載具觀念是汽車共享服務(Car2Go),不再是以車為主體,而是以提供從起點到終點的運輸解決方案系統為主,城市運輸工具的運行應該要朝向任何時間、任何地點,以及自助租用汽車服務等方向轉型。電動車輛目前已全面市場化,然而尚存在部分車輛、能源、交通等方面技術與整合性課題,2014年前之市場準備階段針對資通訊與基礎建設、驅動技術、回收再利用、車體輕量化、車輛系統整合、電池、系統性服務等方面投入研究,期望可在2017年開始進入市場、2020年達成具商業規模之市場。