2020年07月04日
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搬貨下田任我行,油電混合搬運車創造新商機

傳統農用機械以柴油引擎為主,近年為解決空氣汙染問題而開始發展電動農機,但目前電動農機扭力不足,以至於無法滿足田間實際作業,也會因為負重過重而影響到車速,無法達到使用者對搬運速度的需求。

由國立嘉義大學(簡稱嘉大)艾群副校長帶領的嘉大團隊、國立成功大學團隊及南臺科技大學團隊以西螺果菜市場作為計畫發想地,思考如何讓農業機械可以田間運用又能在果菜市場運行卻不造成空氣汙染,團隊發現汽車採用的油電混合混合系統技術尚未被應用到農業機械上,從車輛發展的觀點來判斷,油電混合系統是農業機械未來發展趨勢。

以西螺果菜市場作為計畫發想地

農委會期望透過「推動農業科技產業全球運籌計畫」,讓我國在面對全球經濟快速變化時,可以讓國內農業從單純的生產型,轉變為有應用加值創新的產業,因此於2015年開始輔導研究團隊投入「農用柴油引擎油電混合搬運車研發」,將油電混合系統應用在農業機械上,滿足動力需求,並且降低汙染以及耗能。

研究團隊選定西螺果菜市場作為計畫發想地,這裡是全臺最大的果菜批發市場占地4公頃左右,每天蔬菜交易量高達1千公噸,場內蔬菜主要來自於附近產區採收、販運商從全國各地收集,以及山地蔬菜直接運至市場銷售。

市場建築屬於半密閉空間,場內運送貨物除了機車、貨車外,就是柴油拼裝車作為主要運輸工作,但目前西螺市場內使用的柴油拼裝車是單缸引擎,在運轉時會發出巨大聲響並排放出陣陣黑煙,造成空氣汙染問題,如能同時兼顧農田搬運及果菜市場內運輸,將獲得農機使用者青睞。

西螺果菜市場常見的搬運車。

依照實際需求選擇動力模式

研究團隊先找出搬運機中容易製造大量煙霧的位置,導入油電系統減少排煙量,並考量使用者學習新型機械的狀況,因此以現行農用搬運機作為範本,在不更動操作介面的情況下進行油電混合系統架設,並新增過去農用搬運機缺少的儀表板,希望操作者能以最短時間上手使用。

團隊成員表示,臺灣早在6、7年前就已推動電動農業機械,雖然電動方式是對環境最好的選項:無汙染、無噪音,但是對農民來說電動農機有續航力以及充電問題,96V電動馬達電池在過度放電的情況下,平均壽命僅有6~8個月且電池售價達10萬元,對農民來說是不小的成本負擔。

這是國內第一部自製研發油電混合動力系統的農用搬運車,以柴油引擎動力為主,電力為輔,有純電、油電混合、純油三種模式,適合在果菜市場、農用道路或是農田等地使用,負重量可達1千公斤。電力是採用48V電動馬達電池,道路行駛時,可以透過柴油引擎動力替電池充電,除了可以縮短充電時間外,還可以避免過度放電延長電池壽命,保守估計電池壽命可長達2至3年,價格約落在2萬元左右。

過去搬運車通常不會有儀表板。

開到一半沒電,還有柴油可以支援

農用柴油引擎油電混合搬運車的柴油使用量與傳統搬運機車輛相同,電池從完全沒電到充滿時間大概需要10個小時,本次研發車輛應用快充技術以及電池雙向平衡充電技術,在夜間可以透過研發的快速充電器EV Charger針對搭載的48V電動馬達電池進行快充。另外系統也會在日間行駛時依據電力需求,進行48V-to-12V降壓充電,供給車用電子設備電力(12V電池),或是在48V電池耗盡後進行12V-to-48V升壓充電,回充48V馬達電池。

團隊成員指出,使用者還是會擔心電動車行駛在路上故障或是沒電,車輛故障可能會造成新鮮蔬果被太陽曬壞或是阻礙果菜市場的通道,油電混合混合車能提供車輛另一種動力選擇,不用擔心沒電或是其中1項動力故障。值得一提的是,車輛搭載48V電池,若在農地等潮濕環境發生車輛漏電狀況,觸碰車身不用擔心會對人體造成致命傷害。

團隊成員指出,油電混合混合車能提供車輛另一種動力選擇,不用擔心沒電或是其中1項動力故障。

未來可望拓展外銷通路

研究團隊開發農用柴油引擎油電混合搬運車的過程中,發現目前沒有測定混合動力的法規,為了要測定這臺搬運車的動力而發展出「一種提供混合系統動力最佳化的性能測試平台」,正申請發明專利中,未來可以提供類似車輛進行動力檢驗。

此農用柴油引擎油電混合搬運車已技轉晟豐農業機械公司,業者表示會希望採用3期環保引擎降低空氣汙染,並改善農機實用性。團隊成員表示,從純電切換為純油狀態時,需要等待引擎啟動而有時間差,未來期望能進一步改善。

研究團隊看好國際市場,指出先前國內展覽已有國際廠商接觸,希望可以購買,目前最大目標為改良引擎,使其更環保,並減輕車體重量,讓油電混合搬運車更節能。


相關資訊

想更進一步了解此專案研發成果細節,請逕洽財團法人農業科技研究院陳小姐,電話:03-5185092,信箱:1032201@mail.atri.org.tw。

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