時間也許會帶走一切,我們能做的就是努力找回過去那值得驕傲的一點一滴…..。

The Dream of Formosa EV
夢 曾經有那麼一段故事,打造台灣純電車的夢

Posted 29/05/20

時間也許會帶走一切,我們能做的就是努力找回過去那值得驕傲的一點一滴…..。

Words:TG Editorial,Pictures:LIN。


 

純電車的發展一日千里,隨著環保議題趨於嚴重,各主要汽車生產國皆須面對更嚴苛的廢氣排放標準,純電車遂成為唯一救贖,動輒超過四百到六百公里的續航能力,30分鐘可充飽八成電力的快充站及六小時可充飽電的標準充電樁,都讓純電車的商業化腳步跑的更快,即便搭載傳統引擎的車款也廣泛運用Hybrid複合動力系統將電力系統納入其中,藉此減少二氧化碳及燃油消耗,能夠掌握電力技術就等於掌握了未來,但國內在這方面除了速克達之外,在汽車方面的進展卻非常有限,主要受限於母廠的營運策略限制,自主品牌想投入這一塊所需的研發資金太高,加上市場規模與周遭的不確定因素太多,在電動車的部分並沒有太多建樹,但沒想到…….。

是的,很多人都不知道台灣過去曾經有過這段歷史,包括我在內,早在’70年代就已經展開一場從無到有的純電車研發計畫,而且全部運用國內資源自行研發出完整的技術,甚至最後還走到量產這一步,只是後來……沒有了後來,但既然知道這段歷史,又怎能讓它隨著時間灰飛煙滅,當然要發揮TG追根究柢的精神明查暗訪。

時間也許會帶走一切,我們能做的就是努力找回過去那值得驕傲的一點一滴…..。

據說當年清華大學工學院打造的第一部原型車-清華一號原型車完成測試後,便展開一場新竹至台北市的遠征挑戰,用現在的角度看可能沒什麼,但要知道這是國內打造的第一台電動原型車啊,而且在兩個多小時的車程中沒有出現任何問題,當然沿途民眾對這部漆上「清大電動車」字樣的裕隆旅行車感到困惑,因為沒有聲音、沒有排氣管也不會冒煙,就這樣清華一號開啟台灣的純電車序章,而這一切皆因這位關鍵人物-毛高文先生,當時任職於美國GM通用汽車研究員的毛先生應國科會之邀,返台籌組清華大學機械工程與化學系以培育國內科技人材,之後推動的第一項計畫就是電動汽車。

要知道在此之前的台灣不管是資金或資源都非常匱乏,如果你曾聽過「美援」這兩個字,在1951~1965年間因為美國經濟援助(共同安全法)才讓台灣社會得以維持穩定,那時雖然已經有包含裕隆汽車在內的幾家汽車組裝廠,但僅止於組裝根本沒有自主研發能力,想赤手空拳造出電動車何其困難,老實說就算是現在都不容易辦到,即便數年前國內已有車廠推出純電車,嚴格說大多是購買國外現成模組再進行改裝而成,但清華的電動車計畫卻早在四十多年前便發展出成熟技術,而且當時已具備充飽電可行駛100公里的續航力,難以置信是吧,他們怎麼辦到的?這時當然要親身實地跑一趟。

在一個涼爽的好日子,我們開著捷豹I-Pace從台北到新竹,最新科技讓我可以在舒適的空調車艙中聆聽高傳真音響的悠揚樂聲,半自動駕駛輔助不時介入方向盤及速度控制,就這樣在高速公路上靜靜的飛馳著。因為塞車的關係(真的是因為塞車),負責接洽的清大公關部人員來電詢問,是的,非常抱歉,就快到了…….。這是再平常不過的對話,但若將時光倒轉至四十多年前的清華一號車上,後行李廂擺滿了電池,沒有空調的座艙悶到背都濕透,但車上的人在焦慮與不安之中只期望著車子可以持續運行,兩個小時就像兩個月那麼久,直到看見繁華的台北市,心中大石終於卸下…….。

閘門的橫桿升起,I-Pace安靜的滑行在清華大學校區中,這是我第一次造訪清大,校園裡少了幾分喧囂、多了幾分書卷氣,很難想像將近50年前,這裡不時會看到電動車跑來跑去。停好車,終於跟這次兩位主角見面了,分別為宋震國教授(現任清華大學動力機械系特聘教授,2006/9~2009/9時任動力機械系主任)及孫致遠先生(時任清華大學電動車計劃招䀻人員),兩位都是清華電動車計劃第三代開發的應聘人員。

碰面地點就在圖書館的毛高文校長紀念展區,孫先生一見我們便爽朗的說道:當年參與這項計畫的前輩幾乎都作古了,真能說上兩句的看來看去似乎也只剩我們哥倆了……,哈,真是快人快語,果然是搞科學的,不需要太多繁文縟節,直接切入正題,我們對當年這段故事相當感興趣吶。

時間也許會帶走一切,我們能做的就是努力找回過去那值得驕傲的一點一滴…..。
當年參與這項計畫的前輩幾乎都作古了,真能說上兩句的看來看去似乎也只剩我們哥倆了……。

TG:這項電動車計畫始於1972年,那個時間點恰好是第一次石油危機,汽車市場在當時也經歷過一波電動車熱潮,量產車在那時也得面對低油耗需求而紛紛換上小排量高效能引擎,可以說說當時的時空背景與過程。

孫:確實,當時因為以色列跟阿拉伯的緊張關係,造成全球原油價格飆漲,當時國家提倡節約能源的同時,國科會也找了當時在美國GM通用汽車任職化學研究員(燃料電池)的毛高文先生回來,希望能幫忙發展國內的科技能力。毛先生回來後的首要工作是成立動力機械系及化工系。

宋:動力機械系一開始的計畫就是電動車,1972年當時毛先生還不算正式離開GM,仍是請假,1973年決定要成立工學院,才正式回到國內。

TG:當時國內已經有包括裕隆在內的幾家國產車廠,他們都沒有參與這項計畫?

孫:裕隆那時已經跟日產合作,負責組裝Bluebird,當時國內已經有五、六家汽車廠,其中四家都跟日本車廠合作,都只是組裝,也由於沒有自主汽車工業,所以大部分的技術都必須自己來,一開始只有請裕隆提供車體(清華一號),後來用了三富的廂車(Subaru Samber),借用它們的車身來驗證我們研發的電控系統,邊改邊作且整套動力系統的運轉達到一定的可靠度之後,才著手展開清華二號的開發,以三富的底盤為基礎加上自行製作的FRP(玻璃纖維)車身,主要當然是希望可以將重量減輕。


關於三富600

前面提到清華三號使用以三富小廂車的車身為基礎,這款車型主要為臺灣三富汽車與富士重工業簽約授權在台生產的車型,以1978年推出的第三代Sambar為基礎,車名取作三富小霸王。後來三富汽車以第三代Sambar為基礎,自行改造而推出的車型稱為三富好運,一般習慣稱為三富600。三富600配置544c.c.直列二缸引擎,採後置引擎後驅,此車款有三種版本;雙門貨卡、五門廂型車、五門高頂廂型車。清華三號便是以五門廂型車為基礎。

時間也許會帶走一切,我們能做的就是努力找回過去那值得驕傲的一點一滴…..。
清華五號,為目前清華大學持有的僅存原型車。

TG:聽說那時的續航力已經可以從學校一路開到台北而無需充電?整段路程有八十幾公里,相當厲害啊。

宋:是的,而且那時中山高速公路新竹段還沒通車,是走省道一路到台北的(1978年中山高速公路全線通車)。

TG:那時參與這項計畫的廠商還有誰?

宋:電動馬達是東元,控制器是士林電機,但最主要的邏輯電路還是學校的教授自行研發。

孫:那時負責研發的主要三位大將 – 黃光治、孫如意與萬其超教授,萬老師主要負責電池,孫老師是機械方面,黃老師是機械跟電機這部分,整個控制邏輯的部分幾乎是黃老師一個人主導整個研發過程,要知道現在的電動車都靠電腦在控制,當時就只有用電路板,你就知道有多不容易。

TG:兩位是發展到第三代時加入的,當時第一代跟第二代還在嗎?那些車後來到哪去了?

孫:我們是1976年才進到電動車計劃,那時第一代拿來當成公務車,在校內使用或開去附近採買、洽公之用,第二代因為造型特別且有牌照上的問題,所以只當成展示車,整個重點還是研發第三代清華三號。

時間也許會帶走一切,我們能做的就是努力找回過去那值得驕傲的一點一滴…..。

TG:第三代就是中華郵政採購使用的量產版,跟我們說說這部車吧。

孫:作原型車跟量產車是全然不同的情況,雖然動力系統的模組已經相當成熟,但使用的車身必須由車廠提供之外也需經過修改才能符合要求,這個因為關係到母廠授權的問題,畢竟三富生產的廂車是Subaru授權,日本人當然不同意,只好轉個彎,直接向三富購買整批車體再進行改裝,相對成本提高許多,當時每部車售價要台幣三十幾萬,比勝利803柴油自小客的二十幾萬元還貴,若換算成現在的物價,確實相當高。

TG:中華郵政這批車使用了多久的時間?產量有幾部?

宋:用了有五、六年的時間,穩定性跟耐用度算相當好的,發生故障的頻率非常低,大多就只是PC板壞了,換上新的就OK了,只有一次遇上台北淹大水(76年琳恩颱風),因為馬達都在車底下,水從馬達散熱口跑進去,造成損壞,其他幾乎都沒什麼問題。產量總共30部,交給唐榮公司負責生產組裝,因為當時長榮的總經理也是清華校友,答應幫忙接下這個案子。

TG:有測試過清華三號的性能數據或最高行駛能力嗎?

孫:要知道這項計畫只是因應能源需求的關係所進行的替代方案測試,主要考量這個選項能不能夠執行,另一個就是台電產生的電力在晚上無法儲存,可以用電動車來消耗離峰電力,這是可以產生一些幫助的。

宋:那時1976年核能一廠剛開始運轉,也有考量到可以充分運用到這方面的電力。

TG:那時清華三號充飽電需要多久時間?

孫:那時設定的時間為六至八個小時。

TG:跟現在是差不多的啊。

孫:其實現在的主要技術概念在三四十年前就都已經有了,只是要如何讓這些想法轉為實際,畢竟在那時的環境有些事情還做不到。

TG:這個電動車計畫發展到最後遇上哪些問題才停了?

宋:最後發展到清華八號,但形狀差不多就是像外頭展示的清華五號那樣,類似高爾夫球車的樣子。

孫:主要因為當時的國內汽車廠因為跟母廠的關係,無法得到汽車廠的協助造成得售價太高。另一方面政府可以用投資研發費用的方式來支持,一年頂多約三千萬元,算是低的,但最後也是因為預算轉到別的地方去了,所以就停了。

宋:那時每年交通部出一千萬元、經濟部出一千萬元、國科會出一千萬元,因為這幾個單位幾乎都是清華校友,願意支持這個計畫,約進行四年的時間。

孫:成功造出來之後當然是希望讓技術能夠實用化,那時郵政跟電信單位營運是非常好的,收入都不錯,不像現在有網路、WiFi或快遞這些東西。當時一開始用這些車的時候看起來是很好的,取送信件有固定路線,每天早上出車跑個幾趟,然後車子晚上擺著充電,很規律也沒啥問題,但是使用這批車輛的郵差並不愛開這批車,因為沒有好處也沒有實質意義,所以沒幾年就停了。

TG:但實際上當時整個技術已經非常成熟了吧。

孫:應該這樣說,學校的技術是成熟了,如果這項計畫能夠一直延續下去,在控制迴路與系統方面的能力應該有很好的競爭力,不過那時候電瓶跟馬達的製作技術有遇上瓶頸,以馬達為例,當時東元馬達供應的產品粗粗壯壯的,沒辦法達到我們的要求做得更精緻化。

時間也許會帶走一切,我們能做的就是努力找回過去那值得驕傲的一點一滴…..。
1987年校慶時特別使用當年製作的電動車參觀校園。

TG:這項計畫最後在哪個時間喊停了?

宋:1980年,那時國科會把錢轉到研發機器人去了,就像現在是全力發展AI,其他項目就變的不重要了。

TG:這些成果與技術後來有轉移給其他單位嗎?

宋:沒有,那時是這樣的,科技潮流是一波一波的,那時沒有成功就靜下來了,大家就沒有興趣,所有研究成果又回到學校的研究室。後來又有一波是電池技術有了新進展,不過我注意到那時忽略的一件事就是BMS(Battery Management System),完全沒有注意到,如果有注意到這個,清華的電動車計畫可能會有不同的結果。

孫:那個時候還沒有這個名詞吶。

TG:那時候應該不像現在的系統有動能回收吧。

孫:有,那時候就已經加入了這樣的技術,只是效用沒那麼明顯。

宋:現在用的很多技術那時就已經有了,只是沒像現在那麼精緻,而且有些電子關鍵元件掌握在日本公司手上,不過就現在回頭去看學校那時所作到的,已經算很成功了。

時間也許會帶走一切,我們能做的就是努力找回過去那值得驕傲的一點一滴…..。
宋震國教授(左上),孫致遠先生(右)。

TG:參與這項計畫有發生哪些有趣的事至今仍印象深刻的。

宋:白天通常就是測試車輛,晚上充電,有一次快要睡覺前臨時想起還沒充電,迷迷糊糊拿著充電夾子但卻把正負極搞反了,才剛靠近就整個爆炸,真的很危險。

孫:要先說明那個時候還沒想到說要做專用的充電樁及插頭,那個時候連合用的插頭都找不到,只能用現成的充電器搭配救車線來充電,對一個電瓶來說,正負電的頭很清楚,可是你對一組由八個電瓶組合起來的電池模組而言,正負極又是全然不同的架構,只要一靠近,不用接觸到就會有反應。

TG:還有發生其他的事嗎?

宋:我現在常常跟人家講,為了這個電動車計畫真的是鞠躬盡瘁,腿上這根釘子已經裝了四十多年,那時有一次試車的時候發生車禍而骨折,實在是運氣不好,遇上不太會開車的就撞了上去。

時間也許會帶走一切,我們能做的就是努力找回過去那值得驕傲的一點一滴…..。
哥斯大黎加副總統參觀唐榮工廠生產線,在旁負責介紹的即為孫致遠先生。

TG:聽說當時蔣經國先生還有開過清華三號,哥斯大黎加副總統也來看過車?

孫:那時舉辦交車典禮,本來只安排蔣先生參觀一下,沒想到他說想開看看,還真的開車繞了一圈。另外哥斯大黎加當時也是因為油價的問題,知道這項電動車計畫之後很感興趣,提出需求說是否能贈送幾部電動車試用,看效果如何再來決定後續要如何安排,當時行政院長孫運璿就藉著訪問中南美六國的機會把我派去了。

宋:哥斯大黎加副總統還來過學校。

時間也許會帶走一切,我們能做的就是努力找回過去那值得驕傲的一點一滴…..。

孫:後來有運過去兩部車(清華三號),因為那個時候那部車的性能算非常成熟的,而且後來也作了專用的充電系統,拿著線插上家用的110伏特或220伏特插頭就可以充了。

TG:說了那麼多過去的故事,時間也差不多了,要不要趁機體驗一下現在最新的電動車呢?

宋:可以啊,順便帶你們去以前測試電動車爬坡能力的梅園看看……..。

時間也許會帶走一切,我們能做的就是努力找回過去那值得驕傲的一點一滴…..。

關於清華的電動車故事到此告一段落,不過接下來將展開另一個新的篇章,就是清華大學學生自行創立社團-清大賽車工廠,也許過去的事情來不及參與,但他們正用對汽車的熱情寫下另一個新的篇章。