節能先行者 油電混合唯二對戰Ford Escape Hybrid vs. Toyota Prius

節能先行者 油電混合唯二對戰Ford Escape Hybrid vs. Toyota Prius

 


文:黃翔麟 圖:陳汎斌

面對日益減少的原油存量,全世界對替代能源的期待逐漸擴大,在還無法量產這類車輛前,油電混合是當下節省油耗最佳方式之一,也是環保車輛類別裡接受度最高的一種。之前國內只有Ford Escape一輛Hybrid車型,今年三月和泰汽車引進Prius之後,有意購買的消費者多了一種選擇,雖然兩者分屬不同車種,但目的同為節省油耗,我們就以技術面為出發點,針對其設計做一次徹底比較。


▓ 油電混合的正式定義為兩個以上動力源與能源儲存裝置,藉此降低汽油需求與環境污染,經過多年來的變化,Hybrid的作動方式已有多種改變,為讓讀者更清楚其運作原理,我們將藉由Prius與Escape Hybrid的設計,來介紹油電混合技術與未來發展方向。雖然可以很確定Hybrid會是替代能源出現前的過度性產品,但在還沒有重大的技術突破前,新一代飛燃油類的動力源還是遙遙無期,因此要節省油耗還是必須仰賴Hybrid。 


首先,Hybrid的概念早在1905年美國就已發表,並有多家車廠展開量產市售,當時市場反應還算不錯,但在1920~1965年之間銷售量卻大幅減少,直至1966年美國政府政策上強烈鼓勵車廠研發新一代電池動力與油電混合車輛,以解決日益嚴重的空氣汙染。相較於其他先進國家,美國對於開發環保車輛相當積極,各家車廠不無致力於研究Hybrid系統,但當時的技術還無法讓Hybrid大量取代汽油車型,原因在於電池的能量儲存問題,且性能與耐用度跟汽油引擎的落差過大,導致市場銷售反應不佳,因而使車廠開發意願降低。 


之後美國政府除了加大鼓勵政策外,並立法強制車廠必須生產一定數量的環保車輛,加上油價不斷升高,消費者對於此種大量減少油耗的車種接受度大增,原因無它,其節省下來的燃料費用相當驚人。而Hybrid也由於電動馬達的技術進步,由馬達輔助引擎變為引擎輔助馬達(Mild Hybrid→Full Hybrid),且汽油引擎與變速箱的進步,對Hybrid車輛的設計也有極大幫助。另外,電腦運算能力的大幅提昇,相對可解決兩種動力切換的即時計算與控制。 


Hybrid車輛主要由幾項重要零件組成,汽油引擎與馬達是主要動力來源,其中最重要也是車輛可順暢運轉切換的大腦,就是電腦控制系統。此系統程式相當複雜,在現今高速CPU與視覺化的程式設計軟體幫助下,以往相當困難的車況即時運算程式變得容易許多,同時高速匯流排的採用,讓車輛感應器的傳輸速度提高,使資訊在電腦與接收馱孜“顜硈t傳遞,將駕駛者的動作化成精確車輛反應。 


電腦系統管理溝通的層面相當廣闊,並在多種子系統中作即時調整的功能。其中有引擎控制、馬達控制、電池管理系統、煞車、變速箱控制與電力回充系統,每個系統都可即時回傳資訊至中央電腦,經計算後回傳至接收器,使車輛做出正確的切換動作,並將節省油耗與行駛順暢度發揮至最大極限;因此現今的Hybrid車款得以順暢運作,電腦軟硬體的進步可說是最大功臣。另外一項重要零件為動力分配器,同樣由電腦控制其作動時機,作用在於分配、結合引擎與馬達所產生的動力,並視狀況將動能傳送至發電機回充電池與驅動馬達。 


設計理念不同

呈現風格迥異


此次捉對的兩部主角Prius與Escape Hybrid都屬於Full-Hybrid車種,其定義為當車輛靜止時引擎不發動只使用馬達待命,輕踏油門之後馬達帶動車輛前進,也就是完全使用電力的狀態,在電池能量不足或是加深油門需要額外動力時,汽油引擎才會啟動介入。這樣設計的好處在於可節省掉不必要的油耗浪費,且使用電力驅動較多的時間,亦可減少廢氣排放及空氣污染。 


在實際試駕過兩輛車後,可明顯感覺其程式設計的不同點。首先,Prius的發動方式較為不同,在插入鑰匙後按下引擎啟動鈕,如果在電池電力足夠的狀態,引擎並不會發動,中控檯上方儀錶會顯示Ready,表示車輛處於待命狀態,此時放掉煞車並不會往前滑動,只有在輕踏油門時才會開始動作,並在低速時完全使用電力,除非遇上爬坡或是需要急加速時,才會啟動引擎並介入驅動。另外,Prius還有EV Mode可供完全馬達帶動的功能,經測試其引擎介入時機在超過49km/h時或重踩油門,否則電腦會盡量將驅動模式固定為馬達。 


Escape的發動方式採用傳統轉動鑰匙模式,同樣在電池電力足夠時不發動引擎,只用馬達驅動車輛,且有轉速錶判斷引擎啟動與否,只是在車輛行進時轉速指針停在底端有些不習慣。而在試駕與拍照過程中,只要待命時間稍長或是開關次數稍多,啟動車輛時引擎一樣會發動對電池進行充電,且在行駛時完全由馬達驅動的時間不多,怠速時引擎發動的等待也較長,在起步時大多由引擎帶動,且沒有強制電力驅動切換,對於油耗會較不利。 


不過也由於引擎介入較多且排氣量有2.3升,因此在駕駛過程中輸出動力明顯大過Prius,其行車感與一般汽車差異不大,不過在引擎介入順暢度上感覺相當強烈,不只是發動噪音與動力的突然介入,如此雖不至於反感但就是會有些許不舒服,可能是其動力分配器設計原理不同,相形導致此種狀況發生。反觀Prius的行車感,雖然在動力上沒有Escape來得優異,但較輕的車身對於加速性能有些許幫助,且EV Mode的加速感相當明顯、引擎介入也較輕柔,如不盯著中控檯的動力監視螢幕,很難察覺其切換時機。 


Prius在行駛時只要時速較低,就會停止引擎運作,待再次踩下油門才會重新發動,且在紅綠燈停止時引擎幾乎是即時靜止,除非電池電力不足,不然不會啟動引擎。其引擎運轉噪音相當小,經常會有駕駛電動車的感覺浮現,只有大腳油門的狀態下聽見引擎怒吼聲才會回神。由於引擎啟動時間較短,相對電力耗損也會較大,因此當Prius完全靜止時,引擎啟動充電的次數相當頻繁,在極安靜的狀態下會有些不堪其擾。雖然Escape也是如此的設計,不過因充電時間較長,相對次數會比Prius來得少,且在短程行駛時的引擎作動較多,對於此問題較無困擾。 


極度環保材質

兼具實用安全


由於兩輛車的型式不同,一為SUV、一為四門房車,用途與價格也有極大差異,互相比較意義不大,且Escape Hybrid與一般款式的內裝配備相差無幾,因此我們就新發表的Prius作詳細介紹,再以其C/P值與省油程度作為最後選擇的參考。首先,Prius在空間表現上出乎意料地大,比起照片中嬌小的模樣實車大上許多,已接近2.0升中型房車的尺寸,外觀給人的感覺就是一副電動車模樣,低扁的車身線條、接近垂直的車尾,都是引人注目的焦點。 


打開車門會發現其用料與厚度都相當輕薄,原因在於減輕車體重量,來彌補沉重電池所帶來的缺點,且輕量化車身也有助於油耗表現,相較之下,Escape的SUV車型與一般材質的使用,在這個部分吃虧許多。另外,在美國發售的Prius內裝尚有天然蟬絲包覆質料,所有用料都可作回收再使用,環保概念實施得相當徹底,值得給予嘉獎。其在空間實用性上與一般房車相當,且所有配備使用都非常就手,並沒有因為強調環保而犧牲實用性。 


Prius的配備雖算不上豪華但卻也應有盡有,中控檯上的觸控式螢幕更是有未來感,在安全配備上一樣不缺,其中包括六顆安全氣囊、S-VSC轉向輔助系統、TRC電子循跡。而Prius的操控性因後方較重的電池與車身剛性不足,搭配舒適為主的懸吊設定,高速時的過彎穩定性大打折扣,不過應該不會有人把一輛環保車輛拿來當作性能車輛開,但在S-VSC與TRC的保護下,其安全性還是有相當水準。 


其實兩輛車的設計點有著不同的想法,以全球第一輛復合動力SUV的Escape Hybrid來說,主要功能在於加強動力並保有節省油耗的功能,在買家已相當喜歡休旅車款時,有一輛省油得SUV,從增加車輛價值的觀點來看是非常合理。但其國內售價高達188萬元,所帶來的額外動力與省油性也不突出,如此讓Escape Hybrid沒有購買價值,其實測油耗平均值在9L/100km,並沒有比汽油版Escape節省多少。反觀Prius原廠公布的4.3L/100km的表現,就算是在編輯部兩位重腳駕駛的狂操下,還是有7.0L/100km的水準,在油耗上Prius明顯優異許多,其售價則為118萬元。 


  在Hybrid強調油耗的前提下,我們不得不選擇Prius,但其破百萬的售價不禁令人懷疑,這樣昂貴的價格對想要節省燃料費的老百姓有何幫助?美國政府在這方面的政令相當值得借鏡,除了補助鼓勵車廠開發更為環保的新科技,對於購買的民眾更有減稅與補貼買車的動作。其不只是軟性鼓勵,還有強制的法令強迫製造商每年生產一定數量環保車輛,在雙管齊下的攻勢中,顯示這個國家對於身為地球的一員所盡的一份力量。 


  然而面對國內日益飆高的油價,對於此種節省燃料的車款需求,並不會低過任何一個先進國家,在此情況下政府對於此類車款不但沒有任合相關法令,甚至在關稅上也沒有任合減免,反而任其車價高居不下,相信國內車商也非常無奈,只能說政府對於這類民生議題的愚鈍相當令人心寒。 


  Our Choice-Toyota Prius


Hybrid的省油功力確實了得!不過在選擇正確用車需求的觀念下,SUV不適合國內絕大部分消費者的實際需求,大多數人都還停留在車愈大愈好的觀念。Prius在各方面都符合環保與實用性兼具的概念,以一輛交通工具來說,沒有太多令人不悅的地方,其優異的油耗就算每天開著上下班,可能也只需一個月加一次油,甚至只開短程或是只用於假日出遊,更難想像一桶汽油可以開多久。因此油耗與各項平衡性,是我們選擇Prius的原因,只是不能再便宜一點嗎? 


規格表

                          Toyota Prius                                             Ford Escape Hybrid 

引擎型式           L4 DOHC 16V+馬達                             L4 DOHC 16V+馬達  

排氣量                   1497 c.c.                                             2261 c.c. 

缸徑×衝程           74.9×84.5mm                                     87.5×94.0mm 

壓縮比                   13.0:1                                                     12.3:1 

引擎馬力           77hp/5000 rpm                    133hp/6000 rpm 

馬達馬力           68hp/1200~1540rpm                             94hp/3000~5000rpm 

引擎扭力                 11.7kgm/4000 rpm                             17.1kgm/4250 rpm 

馬達扭力           40.8kgm/0~1200rpm                             ── 

最大電壓                 AC 500V                       AC 400V 

混合輸出                 113hp/48.7kgm                                     155hp/6000rpm 

前懸吊系統         麥花臣                                                   麥花臣 

後懸吊系統         拖曳臂                                                     拖曳臂  

電子輔助           -VSC/ABS/EBD/BAS/TRC                        ABS 

輪胎規格           195/55/16                                             235/70/16 

傳動方式           FF                                                             FF  

變速系統           ECVT                                                   ECVT 

煞車系統           前254mm、後200mm                             前後302mm 

長/寬/高                   4450/1725/1490mm                             4442/1827/1788mm 

軸距                   2700mm                                             2620mm 

輪距                   1506/1480mm                                     1550/1530mm 

車重                   1325kg                                                     1640kg 

0 ~ 100 km/h   10.9秒                                                     ── 

極速                   170 km/h                                             ── 

售價(萬元)           118                                    188 

2021車訊風雲獎

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