电动车与零碳未来｜星岛教室

2023-12-14 15:12

我们小时候玩的电动玩具四驱车，只需插入几颗电芯，手持遥控，便能在赛道上疾驰，与朋友们一较高下。时移世易，如今电动车不再只是玩具，更成为了内燃机汽车的替代品，为我们实现零碳未来带来了希望。见微知著，一叶知秋，现在我们以电动玩具四驱车作为切入点，探讨电动车的原理，以及人类如何迈向零碳的未来。

电动车运作原理

电动车的主要部分包括电池、电动机和控制器。这与电动玩具四驱车的结构相似，电池就像玩具车的电芯，提供运行所需的能量。大部分的电动车使用的是锂离子电池，这就像一种高效能的电源，可提供大量的能量，并且可以用很长的时间，更可以充电重用。

与玩具车不同的是，电动车能再生制动。当踩煞车掣时，电动机会反向运转，作为发电机，将车的动能转换回电能，储存在电池中，有助于延长续航里程。

电动机就像玩具车的引擎，它的工作就是把电池提供的电能转换成机械能，也就是让车辆能够移动的力量。当中的运作原理基于电磁学，这是一门研究电和磁两种力如何互相作用的科学。简单来说，当两块磁铁的相同极性（南对南或北对北）相遇时，它们会互相排斥。而在电动车的电动机，便是利用电流来产生磁场，这个磁场会改变电动机内部的磁铁极性，使其与固定磁铁产生排斥或吸引力，从而使电动机旋转，产生动能，驱动车辆前进。

控制器就像玩具车的遥控器，它会根据你操作的程度，调节从电池到电动机的电力，也就是调节车辆运行的速度。如果你操作得越强烈，控制器就会让更多的电从电池流到电动机，车辆就会跑得越快。

更换电池或充电

电动车技术日新月异，其中电池技术的发展更是一日千里。电池为电动车的心脏，储存驱动车辆的电力。电动车电池种类繁多，较新的有刀片电池（上图）。刀片电池形状狭长如刀，因而得名。刀片电池的安全性和能量密度较高，故较为常用。

传统的充电方法是将电动车插入充电站，对大众更为普遍和熟悉。然而，频繁的快速充电会随着时间，降低电池的健康状况。另外，虽然快速充电技术一直进步，充电时间随之减少，但依然介乎20分钟至数小时。

零碳目标及政策

零碳，或称「碳中和」，是透过降低和抵销碳排放，使净碳排放量达到零。这不代表完全不产生二氧化碳，而是透过节能减排、碳捕获储存、植树造林等方式，抵销我们产生的二氧化碳排放。

就电动车而言，零碳意味着车辆从制造、使用到报废的整个生命周期中，所产生的碳排放都能被抵销。这涉及多个因素，包括电动车的制造过程、电池的生产和回收，以及电力来源等。例如，如果电动车使用的电力来自燃煤发电厂，即使车辆本身不产生尾气排放，仍存在碳排放。因此，实现零碳的电动车，电力系统亦需转向低碳或零碳的能源，如风能、太阳能等可再生能源。

全球各地政府已将零碳政策视为对抗气候变化的重要策略，其中，推广电动车是实现零碳目标的重要方针。

为应对气候变化，香港政府已提出《香港气候行动蓝图2050》，其中包括推广电动车的策略，以实现2050年的碳中和目标。为此香港政府已制订一系列政策推广电动车，如提供首次登记税的豁免、降低电动车的购买成本，并在全港增设公共充电站。

中国内地对电动车的推广更积极，已成为全球最大的电动车市场，并在全国建立庞大的充电设施网络。全球许多国家已制订零碳政策，并将电动车视为实现这一目标的重要工具。例如，欧盟已制订严格的碳排放标准，并计划在2040年前禁止销售新内燃机汽车；美国、日本和南韩等国也制订了相应政策，以推广电动车并减少碳排放。

小学生制作电动车/ 船短片介绍