豐田車系hybrid車款掃盲Q & A

有鑑於hybrid車款引進國產，網路上充斥許多對豐田HV的誤解與不解，因此將一些常見的疑問與對應訊息作個整理，提供對hybrid有興趣者快速吸收訊息、破除疑慮。誠心想瞭解問題的，歡迎加入討論，但請勿離題、攻訐、謾罵；如果是存心鬧場的，發帖人不表歡迎。

Q1：HSD電池的壽命如何？蓄電量衰退的情形如何？故障率如何？
A1：(1)按照三代prius首席設計師大塚明彥所述，HSD電池在一般使用狀況下，其壽命可視為與車同壽。(2)美國Consumer Reports測試跑了20萬英里的初代prius和只跑兩千英里的初代同款車，結果二者燃油效益極為接近；證實HSD電池即使歷經20萬英里行駛也還是可視為充放電能力維持正常。美國消費者報告的報導網頁在此：http://news.consumerreports.org/cars/2011/02/200000-mile-toyota-prius-still-performs.html。(3)www.hybridcars.com/components-batteries/first-numbers-hybrid-battery-failure.html的數據顯示，二代prius「過保」後的電池更換率為「0.003 % (亦即0.00003)」，或者說四萬輛中會出現一部。(4)當然豐田車系各HV車款的ICE、motor、HSD電池都未必相同，要說拿prius的情形推論其它hv會有效度上的問題當然也對。但反過來說，prius動力電池之所以耐用主要係由於軟體控制高明所致；這部分豐田HV的運作原理都如出一轍，因此以prius的情形推估其它豐田HV應該也還有一定的參考價值

Q2：豐田HV實際使用的耐用性記錄如何？燃油效益是否會明顯下降？
A2：國內不乏里程數已達十幾萬且燃油效益未見衰退的prius。國外多的是開了幾十萬公里的記錄。其中最高紀錄是澳洲一位計程車司機的紀錄：他開了78萬公里，且里程數仍在增加中。http://news.toyota.com.au/long-serving-prius-keeps-the-peace。

Q3：一般充電電池的壽命了不起3到5年，為何toyota的HSD電池可以這麼耐用？
A3：豐田集團hybrid的強項不在於電池本體，而是在於電源管理。以二代prius而言，車輛真正會運用到的SOC實際上僅在40-80 %之間(如果你連SOC是啥也不知，還是自行爬文吧)。換言之當儀表顯示電池滿格時，其實只有八成多SOC，而當儀表顯示電量偏低要啟動ICE充電時，其實也還有四成SOC。就是因為HSD電池不會過充過放，但又恆處於有所散補這種對於充電電池最活化、也最能保持充放電能力的狀態下，才使得HSD電池可以做到在一般駕駛狀態下與車同壽。

Q4：動力系統除了ICE以外又多加了一套電力系統，故障率是否會比較高？
A4：prius已連續四年在美國j. d. power的VDS調查報告中榮獲該級距(compact car)最佳妥善率車款殊榮。在所有評測項目中都獲得最高分的「among the best」評比。至少說明HSD架構的可靠度經得起考驗。j. d. power對該級距各車款的評比網頁在此：http://www.jdpower.com/autos/ratings/dependability-ratings-by-category/compact-car/

Q5：hybrid車款排污真的比較少嗎？
A5：根據美國EPA數據：2.5 L camry每年溫室氣體排放量為5.28噸，camry hv則為3.62噸，accord 2.4排放5.47噸，mazda6 2.5排放5.91噸，passat 2.5排放5.91噸。而在prius方面，氮氧化物每英里排放0.02g、一氧化碳1.0g、非甲烷有機氣體0.01g、碳微粒0.01g，每年煙霧污染排放0.99磅、溫室氣體排放2.97噸；相對地，golf柴油2.0氮氧化物每英里排放0.07g、一氧化碳2.1g、非甲烷有機氣體0.055g、碳微粒0.01g、每年煙霧污染排放4.13磅、溫室氣體排放4.96噸；corolla 1.8每年溫室氣體排放5.10噸，其餘排污與golf柴油2.0相同。

Q6：如果把「製造」與「廢棄後處理」的流程算進去，HV車多了電力系統，會不會比一般車款更耗能多排污？
A6：(1)toyota很早已前就聲明，就整體LCA而言(不知道何謂LCA的請自行搜尋)，prius相較一般車款是節能低排污的。當然要不要相信toyota的說詞是個人自由與選擇，但要質疑人家，也應該先拿出數據或資料才有信效度吧？不要僅憑個人想像。(2)HSD電池不是一般鉛酸電池，它沒有鉛和鎘這類重金屬成分。請參閱〈電池基礎介紹〉：http://www.4shared.com/document/S-XvMxWX/_online.html?(3)關於prius HSD電池的處理方式，大塚明彥表示：肯定的是未來從Prius所換下的的電池將利用在工廠等進行再利用。(4)prius的HSD電池組件95 %可以回收再製，詳見http://youtu.be/TtmtpeYXAAs。(5)如果要質疑hybrid車比一般車款多的電池、馬達等組件會造成生產與後製過程更多耗能與排污，那麼柴油車款比一般汽油車與HV車多的渦輪、dpf、SCR、更強固的引擎本體等方面，又怎麼算？

Q7：是不是低速比較省油，高速不見得？
A7：其實這問題要視車款與實際路況而定，無已而回答的話：(1)在prius方面，定速100 KmPH (實際速率)、水平路面、無明顯風勢條件下，燃油效益可達27 KmPL；在交通順暢的台三線開到均速50 KmPH，燃油效益可達30 KmPL的水準；在一般車流、紅綠燈不特別多但也不算少的台一線開到均速30幾KmPH，燃油效益可達28 KmPL。上下班市區路徑走走停停，均速20 KmPH上下，燃油效益約在23-24 KmPL之間。(2)在camry HV方面，香港新手車主表示實際路測全市區的話大概是16 KmPL水準，高速路段的話可達18 KmPL以上。

Q8：HSD電池的安全性如何？(2012-02-29補充A7第4、5條)
A8：(1)這類動力電池的設計是，在短路時會自動切斷電流。(2)確實有部分鋰電池模組因為電壓較高，內部的電解液是有機溶劑，所以過度充電或是穿刺變形，產生高熱會有著火的危險。這種問題反而不會出現在較低階的鎳氫電池－－也就是現在prius和camry hv車上用的－－上。(3)NHTSA表示，儘管是使用鋰電池模組的電動車，失火的風險也不會高於一般汽油車。(4) 5epa君表示：當前(2012)最新的磷酸鋰鐵LiFePO4電池，因氧原子和磷形成非常非常強的穩定化學鍵，公認安全性優於鎳氫電池。其在高溫測試、短路測試、過充放或穿刺擠壓變形測試中皆不會著火或爆炸；其它在儲存自放電率、電池記憶性、循環壽命、能量轉換率及能量密度等方面，皆大幅優於鎳氫NiMH電池。(5)〈prius車主手冊〉表示：當撞擊感知器偵測到相當程度的撞擊時，緊急關閉系統會切斷高壓電流並停止燃油泵浦，以降低電擊和漏油的危險。

Q9：萬一真那麼不幸電池過保需自費更換，價格如何？
A9：和泰表示，prius的HSD電池一顆新台幣49000元，camry hv的59000元，aqua (prius c)的會比prius的更便宜。

2012-02-18新增Q10與Q11

Q10：電池要是沒電了怎麼辦？我要去哪裡充電？
A10：除非真的故障或者閒置好幾個月以上，否則HSD電池不會沒電。電腦會讓HSD電池恆處於40-80% SOC之間(不同車款SOC可用區間可能不同)，一旦蓄電量低到一定閾限，ICE便會啟動帶動MG1發電。另外，除非是PHV，否則HV車款根本無所謂插電充能這回事。HSD電池儲蓄的電能若非由ICE帶動MG1發電而來，就是從動能回收而來。

Q11：保養費用會不會很貴？
A11：就一般豐田車系的保養支出水平。例行性定保的支出也就是機油、放油塞墊片、機油芯濾紙、空調濾網、煞車油、空氣濾清器濾芯、保養及檢查工等。

2012-02-19新增Q12

Q12：油電車加速器(油門)放掉引擎就熄火，加速器踩深一點又重新引燃。像這樣反覆熄火啟動，不會讓啟動馬達和12V電池加速衰退損壞嗎？
A12：(1)豐田HV車上沒有一般的啟動馬達。需要引燃ICE時，它是以MG1推動引擎動作來發動；除了點燃引擎的時機外，MG1也常要帶動引擎運轉(非點火)，在整體行車過程中更是經常處在運轉狀態下，因此其「啟動引擎」動作根本只是其常態動作下的一小部分，並不會因為要頻繁啟動引擎而增加MG1的工作負擔。(2)MG1在驅動引擎使其點火時，係由HSD電池提供電能，並非12V鉛酸電池，是故其點火動作並不會增加鉛酸電池負擔。

2012-02-21新增Q14 (Q13僅發表於hybrid club)

Q14：就算豐田HV真的比車體大小類似的同級距車款省油好了，買其它車和買豐田車系油電車來開，相較之下後者真的比較省錢嗎？
A14：要看那些「其它車」到底是什麼車、以及用車人的行駛里程累積速率而定。如果比較的對象是車價更高的車款，那不僅可以省下油錢，連車價都可以省；這種情形譬如camry hv-q和es-350相較。如果比較的對象是價格相近的車款，那麼省下的油錢當然就是實際省到口袋裡的額度；這種情形好比camry hv-v和teana 2.5 LG相比。如果比較的對象是車價便宜一大截的車款，那麼除非是如計程車這等高里程累積者，否則很難藉著節省燃油支出打平車輛的價差；這種情形例如prius和altis相較。但如果真的是高里程累積用車人的話，即使是最後一種情形，買HV來開也還是有可能達成實際的「節流」作用。那些高里程prius計程車業者已是明證。

2012-02-25新增Q15

Q15：是不是低速就用馬達驅動，高速才用引擎驅動？
A15：不是這樣的二分法。豐田車系HV的驅動方式有三：1.單純由馬達驅動；2.單純由引擎驅動；3.結合馬達與引擎動力驅動。單純由馬達驅動出現在以下幾種狀態：(1)在速率未達「引擎介入臨界速率」時的加速歷程中，加速器(油門)若踩得比較淺，可以純由馬達加速。(2)以低於引擎介入臨界速率的速率定速行駛，可以單由馬達驅動車輛。(3)至少在台灣合法速限下，僅輕含加速器的話，會僅由馬達提供驅動力(不過此時速率會下降，除非下坡)。僅由引擎驅動的情況一般多出現在速率相對穩定(不見得是定速)，但又不需要系統提供高動力之時；然而這種狀態很難靠駕駛者控制，多半是電腦會自行調整動力來源。結合馬達與引擎驅動會出現在以下情形：(1)加速器踩得略重一點，引擎會啟動和馬達一起驅動車輛。(2)緩加速歷程中，若時速達到引擎介入臨界速率，ICE也會啟動。(3)以高於引擎介入臨界速率的速度定速行駛時，系統多半會讓引擎與馬達同時分擔部分的驅動力。

2012-02-29新增Q16

Q16：HV車上的電力組件會不會釋放出過量的電磁波？
A16：(1)〈prius車主手冊〉裡面有提到，HV的高壓電零件和電纜所放射的電磁波，與一般傳統汽油動力車輛或家用電器所放射的電磁波相當。(2)連接HSD電池與引擎室動力組件間的線組係取道車體底盤鋼板下方，因此對車室內部業已經過金屬的屏蔽效應。(3) HSD電池組安置於金屬匣之內，此金屬外殼已具屏蔽作用。(4)根據http://news.consumerreports.org/cars/2010/08/mythbuster-emf-levels-in-hybrids-.html報導指出，prius車內的磁場強度與一般車輛相當，大部分HV的情形也類似。同一篇測試中，反而是一般動力車款的雪佛蘭Cobalt的磁場強度比一眾HV車款更高。(本回答部分資料來自5epa君之發言)

2012-04-12新增Q17

Q17：prius和ct200h的引擎壓縮比為13，camry hv為12.5，aqua (prius c)為13.4，都算是高壓縮比引擎，為何毋須使用98無鉛汽油，甚至camry hv手冊還寫使用92即可？
A17：豐田車系HV車款的內燃機係阿金森循環(Atkinson cycle)引擎，與一般採用奧圖(Otto)循環的引擎運作方式有所不同。根據熱力學，內燃機的「膨脹比」越高，熱效率就會越佳。在奧圖引擎上，膨脹比就是壓縮比，所以如果為了取得較佳的熱效率而拉高膨脹比，就意味著同時也要拉高壓縮比。壓縮比一旦拉高，就比較容易產生火星塞未點火油氣自行引燃的爆震現象。針對此一特性，是以必須採用抗爆震能力較佳的高辛烷值無鉛汽油。然而，豐田HV車款的阿金森引擎會藉由進氣門延遲關閉的機制，讓壓縮行程中的部分油氣回流進氣歧管；這麼一來，其壓縮比就不是「活塞走到下死點時汽缸最大容積、與活塞走到上死點時汽缸最小容積之間的比值」這種一般定義，而是「進氣門關閉之際的汽缸容積，與汽缸最小容積之間的比值」。以三代prius來說，部分日文網頁上說真實壓縮比為10；相信在camry hv和aqua的情形大致也類似。也因為其真實壓縮比並不很高，因此毋須採用高辛烷值汽油。

2012-07-22新增Q18

Q18：豐田HV車款停在路邊吹冷氣等人的話，是不是不會啟動引擎？
A18：(1)這個問題主要要看當時HSD電池剩餘電量而定。當HSD電池電量「顯示值」剩下一格或兩格時，ICE會啟動充電。如果之前行車過程中所餘電量充足的話，大概可以光靠動力電池電力吹冷氣相當一段時間。然而如果甫停車時電量便所剩無幾，那麼大概不要多久就要啟動ICE。(2)借用Hybrid Club那邊KMT車友的三代prius實驗數據：車外溫度29度、夜間、頭燈關閉、開收音機、空調設定25度「自動」模式下，充電一格約需二分鐘；之後ICE熄火，空調繼續運轉14分鐘後，電量再度下降一格，ICE再度啟動。而如果室外溫度更高、或者是白天太陽下的話，空調耗電速率很可能會加大，引擎啟動的頻率也會隨之提高。(3)即使HSD電池電量充足，但只要觸發引擎啟動的任一條件出現，系統照樣會自動點燃引擎。