電動車底盤與充電基礎設施之前瞻情境分析

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吳致良(Chin-liang Wu) 查詢紙本館藏

畢業系所

企業管理學系

論文名稱

電動車底盤與充電基礎設施之前瞻情境分析
(Foresight Scenario Analysis of Chassis and Charging Foundation Equipment of Electric Vehicle)

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摘要(中)

為了尋找2020年電動車底盤與充電基礎設施之發展趨勢，本研究結合修正式德菲法、外部驅動力分析、內部能力資源評估與情境發展等方法發展成馬可夫修正式德菲法情境分析，找出關鍵因素隨著時間轉換所產生的變化，以瞭解「電動車底盤與充電基礎設施」之發展趨勢。
本研究針對底盤系統、充電基礎設施進行前瞻分析，透過分析整理出不確定狀態之關鍵因素為：「轉向機柱式電動轉向」，煞車系統之「防鎖死煞車ABS」，基礎設施建置之「充電-JEVS G105」、「充電功率-380V」、「充電便利性-住家」、「充電費用-預付儲值式」、「充電環境-簡易辦公服務」，以馬可夫鏈不變狀態之關鍵因素描繪情境之背景，再納入變易狀態、不確定狀態之關鍵因素，劃分為基礎情境、假設情境Ⅰ、假設情境Ⅱ、未來情境、突破情境Ⅰ、突破情境Ⅱ與挑戰情境等七種情境組合。透過七組情境，可讓政府、產業與相關研究單位意識到電動車底盤與充電基礎設施之發展趨勢。除了可觸發相關研發，也刻畫出2020年電動車可用性工程技術與系統整合後之概念。

摘要(英)

In order to find out the development trend of chassis and charging foundation equipment of electric vehicle in 2020, The Modified Delphi Method, External drivers analysis, Internal resource assessment and scenario are combined to development to construct the” Markov Modified Delphi Method Scenario Analysis”. The method is used to find out the transitions of key factors which are changed by time and to realize the development trend of electric vehicle’s chassis and charging foundation equipment.
The research focus on chassis system and Changing foundation equipment.Through the analysis and figure out the uncertain states of the key factors which are”steering column electric power steering”,” Anti-lock Braking System”,”charging standard-JEVS G105”,”charging power-380V”,”charging convenience-House”,”charging fees-pay in advance and pre-paid”and”charging environment-simple work service”. The key factors of Markov changeless state are used to describe the background of scenario, and then key factors of Markov changeable state and uncertain state are added to divide into seven portfolios: basis scenario, assume scenario Ⅰ, assume scenario Ⅱ, future scenario, Breakthrough scenarioⅠ, Breakthrough scenario Ⅱ and Challenge scenario. Through seven scenarios let government, industry and research units realize development trend of electric vehicle’s chassis and charging foundation equipment.This research not only triggers these related units to put in resource and research, but also depicts electric vehicle’s usability engineering and concept of system integration in 2020.

關鍵字(中)

★ 電動車
★ 前瞻情境
★ 可用性工程
★ 修正式德菲法
★ 馬可夫轉換

關鍵字(英)

★ Modified Delphi Method
★ Electric Vehicle
★ foresight scenario
★ Markov transition
★ Usability engineering

論文目次

摘要……………………………………………………………………………………I
ABSTRACT…………………………………………………………………………… II
目錄…………………………………………………………………………………III
表目錄……………………………………………………………………………… VI
圖目錄………………………………………………………………………………VII
第一章緒論……………………………………………………………………1
1.1研究背景…………………………………………………………………… 1
1.2研究動機……………………………………………………………………..2
1.3研究目的……………………………………………………………………..3
1.4研究流程……………………………………………………………………..4
第二章文獻探討………………………………………………………………5
2.1 電動車………………………………………………………………………5
2.1.1 電動車定義…………………………………………………………5
2.1.2 電動車之基本構造…………………………………………………6
2.1.3 電動車之分類 …………………………………………………… 6
2.2 探討電動車之元件與結構 ……………………………………………… 8
2.2.1動力系統…………………………………………………………… 8
2.2.1.1馬達………………………………………………………… 9
2.2.1.2電池………………………………………..………………11
2.2.2 底盤系統………………………………………………………… .13
2.2.2.1轉向系統…………………………………………………...14
2.2.2.2煞車系統………………………………………………...…20
2.2.3 充電基本設施建置………………………………………………..25
2.3國內外電動車底盤系統和充電基礎建設發展概況……………………...26
2.3.1 美國 ………………………………………………………………26
2.3.1.1 底盤系統…………………………………………………..26
2.3.1.2 充電基礎設施……………………………………………..27
2.3.2 歐洲……………………………………………………………….29
2.3.2.1 底盤系統………………………………………………….29
2.3.2.2 充電基礎設施…………………………………………….30
2.3.3 日本……………………………………………………………….31
2.3.3.1 底盤系統………………………………………………….31
2.3.3.2 充電基礎設施…………………………………………….32
2.3.4 中國大陸 …………………………………………………………33
2.3.4.1 底盤系統…………………………………………………..33
2.3.4.2 充電基礎設施……………………………………………..34
2.3.5 台灣 ………………………………………………………………36
2.3.5.1底盤系統…………………………………………………...36
2.3.5.2充電基礎設施……………………………………………...37
2.4 德菲法與修正式德菲法…………………………………………………..38
2.4.1德菲法之定義與發展歷程………………………………………...38
2.4.2修正式德菲法之定義……………………………………………...40
2.4.3修正式德菲法之特性與應用……………………………………...41
2.5 馬可夫鏈觀念……………………………………………………………..41
2.6 情境規劃…………………………………………………………………..43
2.6.1情境規劃之定義…………………………………………………...43
2.6.2情境規劃之特性與應用…………………………………………..44
2.6.3情境規劃之適用時機……………………………………………..44
2.6.4情境規劃之步驟…………………………………………………..45
第三章研究方法……………………………………………………………48
3.1 研究測施步驟………………………………………………………….…48
3.2 設計修正式德菲法問卷………………………………………………….50
3.2.1 問卷實施方式…………………………………………………….50
3.2.2 問卷設計………………………………………………………….50
3.2.3 建立修正式德菲法測量工具…………………………………….50
3.2.4 選取專家成員…………………………………………………….51
3.3 馬可夫修正式德菲法情境分析……………………………………52
3.3.1 確認關鍵因素……………………………………………….53
3.3.2評估外部驅動力、產生未來前瞻事件簿………………………..54
3.3.3評估內部的能力與資源…………………………………………..56
3.3.4發展情境…………………………………………………………..56
第四章資料分析與情境描述………………………………………………59
4.1 文獻探討之結果…………………………………………………………59
4.1.1文獻整理之馬可夫四種狀態整合圖…………………………...61
4.2 修正式德菲法問卷結果分析 …………………………………………..62
4.2.1 回收率……………………………………………………………62
4.2.2 第一回合問卷結果分析…………………………………………63
4.2.3 第二回合問卷結果分析…………………………………………66
4.3 確認關鍵因素………………………………………………………68
4.4 分析外部驅動力…………………………………………………………69
4.4.1 未來前瞻事件簿…………………………………………………..76
4.4.2 2020年重要之馬可夫四種狀態整合圖(第二回合問卷)……….78
4.4.3決策因素轉變………………………………………………...79
4.5 評估內部的能力與資源…………………………………………………83
4.6 情境發展…………………………………………………………………84
4.6.1 情境組合內容描述………………………………………………..85
4.6.2 情境組合…………………………………………………………..87
第五章結論與建議…………………………………………………………92
5.1 研究結論…………………………………………………………………..92
5.2 研究限制…………………………………………………………………..93
5.3 後續研究建議……………………………………………………………..93
參考文獻……………………………………………………………………………94
附錄一「電動車底盤與充電基礎設施之前瞻情境分析」第一回合問卷……100
附錄二「電動車底盤與充電基礎設施之前瞻情境分析」第二回合問卷……105
附錄三修正式德菲法兩回合統計重要性結果分析表…………………………110
表目錄
表1各類電池產品特性比較………………………………………………………13
表2三種電動輔助轉向系統特性與應用…………………………………………19
表3日本充電設施製造商與車廠/電力公司合作關係圖………………………..33
表4三家廠商充電機參數表………………………………………………………35
表5參與研究之專家小組成員……………………………………………………53
表6初步擬定之底盤與充電基礎設施之發展趨勢構面…………………………60
表7兩回合問卷之回收率…………………………………………………………63
表8修正式德菲法第一回合統計分析……………………………………………64
表9修正式德菲法第二回合統計分析……………………………………………68
表10五個力量檢核表……………………………………………………………..70
表11未來前瞻事件簿……………………………………………………………..77
表12台灣電動車底盤系統與充電基礎設施發展趨勢之內部因子發展來源…84
表13台灣底盤系統產業發展之內部因子分類…………………………………84
表14台灣基礎設施產業發展之內部因子分類…………………………………85
表15所有底盤系統與充電基礎設施之馬可夫四種狀態整合表………………..86
圖目錄
圖1研究流程圖…………………………………………………………………….…4
圖2電動車關鍵技術……………………………………………………………….…6
圖3直流有刷馬達構造圖………………………………………………………….…9
圖4感應馬達………………………………………………………………………...10
圖5永磁同步馬達……………………………………………………………..….…10
圖6磁阻馬達構造圖…………………………………………………………...……11
圖7液壓輔助轉向系統……………………………………………………….……..15
圖8電動液壓輔助轉向系統……………………………………………………...…16
圖9電動液壓轉向……………………………………………………………...……17
圖10轉向機柱式電動輔助轉向系統……………………………………….………18
圖11小齒輪式電動輔助轉向系統……………………………………………….…18
圖12齒條輔助式電動輔助轉向系統………………………………………….……19
圖13采埃孚公司開發的線控轉向系統……………………………………………20
圖14碟盤(左);來令片(右)……………………………………………...…………21
圖15鼓煞系統………………………………………………………………………22
圖16電子停車制動系統…………………………………………………………….22
圖17電子液壓式煞車系統…………………………………………………………24
圖18電子機械式煞車系統………………………………………………….………24
圖19 Better Place充電機(左);Better Place充電機(右)……………………..28圖20 Coulomb Technology充電機(左)；Coulomb Technology充電機(右)………28
圖21 寶馬Active E…………………………………………………………………30
圖22日產 Fuga 混合動力版 (左)；英菲尼迪 M 混合動力版(右)………………31
圖23榮威350……………………………………………………………………….34
圖24奇瑞瑞麒RIICH M1 EV…………………………………………………………34
圖25比亞迪的充電機(左)；奧特訓的充電機(中)；科陸的充電機(右)…………..35
圖26電動輔助轉向系統……………………………………………………………36
圖27電子式駐煞車系統……………………………………………………………37
圖28馬可夫修正式德菲法情境分析架構圖………………….……………………50
圖29資料分析與歸納圖……………………………………………………………55
圖30未來適當組合…………………………………………………………….…...58
圖31情境發展區塊圖………………………………………………………………59
圖32過去底盤系統與充電基礎設施之馬可夫四種狀態整合圖…………………62
圖33 2011年底盤系統與充電基礎設施之馬可夫四種狀態整合圖………………66
圖34電動車轉向系統之馬可夫四種狀態圖……………………………………….72
圖35電動車煞車系統之馬可夫四種狀態圖……………………………………….75
圖36電動車充電基礎設施之馬可夫四種狀態圖………………………………….77
圖37 2020年底盤系統與充電基礎設施之馬可夫四種狀態整合圖………………79
圖38電動車底盤系統與充電基礎設施之情境組合……………………………….87

參考文獻

英文部分
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指導教授

薛義誠(Yi-Cheng Xue)

審核日期

2011-7-14

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