一、前言
歐盟執行委員會於2019年底提出《歐洲綠色協議》(European Green Deal)，針對運輸、能源、建築等行業提出行動方案與藍圖，其目的為於2050年實現氣候中和的願景。在運輸方面，其主要提出的策略包含智慧運輸、替代燃料與公共設施的發展，其中重型車輛(尤其是卡車)的碳排放問題又為各國所關注的焦點之一。
現今歐盟大多數卡車仍使用柴油做為主要的燃料(約98%)，然而隨著替代燃料技術的發展，使用其做為動力來源的卡車數量正持續增加，其中燃氣(gas-fuelled)卡車的數量高於電動與氫燃料(hydrogen-fuelled)卡車。此外，目前多數替代燃料卡車集中於德國與荷蘭兩個國家。替代燃料與零碳排動力系統提供重型車輛巨大的減排潛力，而充足且廣泛的充電與加油基礎設施成為發展上至關重要的因素。以下介紹近年來歐盟與其他國家在重型車輛的政策與戰略，並針對其供電技術進行討論。

二、政策背景
(一)指令與法規
1.基礎設施
(1)替代燃料基礎設施指令(Alternative Fuels Infrastructure Directive, AFID)
為歐盟實施替代燃料基礎設施戰略主要的政策工具，其目的在於減少運輸對於環境的影響，並規定替代燃料基礎設施(包含電動汽車充電站、天然氣與氫氣的加注站)的最低要求與標準。

(2)全歐交通網絡(Trans-European Transport Networks, TEN-T)法規
旨在縮小差距、消除障礙及應用創新技術發展運輸網絡，透過連接歐盟國家的能源基礎設施、九個優先走廊(天然氣、石油與電力)及三個優先主題領域(智慧電網部署、電力高速公路與跨邊境二氧化碳網絡)以建立核心網絡。為實現2050年氣候中和的目標，於2020年底提出修訂法案將加氫基礎設施、電轉氣(Power to Gas)與智慧電網納入框架，以整合充電、加氫基礎設施與離岸風電。

2.車輛
車輛排放標準為驅動歐盟採用替代燃料的關鍵因素之一，嚴格的標準亦提高零碳排汽車對於製造商的吸引力，以下介紹兩項影響重型車輛排放標準的法規。

(1)溫室氣體(greenhouse gas, GHG)(法規2019/1242)
為第一個歐盟針對重型車輛限制碳排放的法規，其規定重型車輛二氧化碳排放量需於2025年至2029年減少15%、2030年後減少30%，並透過信用體系建立對製造商的激勵機制。

(2)空氣汙染物(air pollutants)(法規595/2009)
為重型車輛制定了空氣汙染物的排放標準，為支持《歐洲綠色協議》，歐盟執行委員會更提出一項名為「Euro 7」的新標準，並適用於以替代燃料為動力來源的內燃機汽車，該計畫預計於2021年底採用。

3.燃料
(1)新版再生能源指令(The Renewable Energy Directive II, RED II)
其根據歐盟總體目標(再生能源占最終能源消耗的比例達32%)設定了2030年歐盟再生能源目標占比，其中運輸方面要求燃料供應商的再生能源占比至少為 14%，且生物燃料、生物液體與生質燃料需達到永續標準才可計入。目前委員會正持續研究再生電力與非生物來源的再生燃料之計算方法。

(2)燃料質量指令(Fuel Quality Directive, FQD)
新版再生能源指令設定了運輸部門再生能源需占的最低比例，而燃料質量指令則要求燃料需降低的平均溫室氣體強度。此外，其亦規範燃料的規格，確立可與常規道路運輸燃料混合的生物燃料量。

(二)歐盟成員國之國家戰略
1.氫能戰略
荷蘭、葡萄牙、德國、法國、西班牙與義大利已宣布氫能戰略，且皆包含運輸行業(主要為重型車輛)的具體目標，並擬定加氫站建置目標：德國為至2025年400個、2030年1,000個；法國為至2023年100個、2028年400至1,000個；西班牙至2030年100至150個；荷蘭至2025年50個。

2.純電動卡車(battery-electric trucks, BET)
目前純電動卡車的國家戰略僅處於發展的早期階段，2019年及2020年其於歐洲註冊的總數不超過360及450輛，與氫能戰略相比較為不足。荷蘭透過制定《國家充電計畫》(National Charging Agenda)以推動充電點的發展及其重要性；德國則將充電基礎設施做為聯邦政府的重要措施，預算達3億歐元。

3.低排放與零排放區
意大利、德國、比利時與荷蘭等國家引入低排放與零排放區的制度，永久或於特定時間限制嚴重汙染類別的車輛進入，以助於將城市物流的過程轉為零排放。

三、重型車輛供電技術
(一)電力驅動
1.車輛開發
與全球其他地區相比，歐洲生產與發布的純電動卡車型號及數量較多，而其主要用於城市物流，並集中於德國與荷蘭兩個國家，其中荷蘭將於2025年在30至40個城市中規劃貨運零排放區。目前續航里程高達400公里的純電動卡車已投入商業生產，並持續研發以提升續航里程，預期其將成為零碳排目標下較具成本效益的方案。

2.基礎設施
(1)發展
純電動卡車的基礎設施取決於所採取的充電方法，目前共有插入電纜充電(plug-in cable charging)、無線充電(inductive/wireless charging)與電池更換(battery swapping)三種方法。前兩者需於充電站/點進行且需充電時間，其中插入電纜充電因能源效率較高且成本較低，故目前較常使用；後者雖較節省時間，但成本較高且目前仍處開發階段，僅中國蔚來和北汽的少數乘用車採用。而為了滿足長途運輸卡車的需求，除了車廠充電站以外，還需夜間充電站與沿途休息處，故需投資建設大量電網以滿足充電基礎設施的用電需求。

(2)現況
歐盟的公共充電站數量雖快速成長(從2018年的120,000增加至2020年約225,000個)，然而多數主要提供服務予乘用車與輕型商用車，截至2021年運行的卡車充電點仍不到10個。而現行的充電站由多家供應商提供，如達富(DAF)與帕卡(PACCAR)，其中達富擁有50 kW的移動式充電器可用於夜間充電，及高達350 kW的超快速充電器，普通卡車約兩小時內可完成充電。

(3)未來需求
預期未來純電動卡車將在市場占相當大的比例，並根據日常能源使用與行駛距離選擇夜間、中途或目的地充電等充電方式，而如何細分卡車行駛距離長度將是決定充電基礎設施開發與分配的主要因素。總體而言，夜間充電基礎設施將是未來提供卡車電池能量最大的來源。預估至2025年約需要40,000至130,000個夜間充電站，4,000至14,000個公共快速充電器。

(二)架空線(overhead catenaries)
1.車輛開發
架空線的電氣化道路系統(electric road systems, ERS)透過集電弓從架空線系統汲取電力為混合動力卡車提供電力，其有駕駛時充電與高效交通流等優勢，並可為高速公路貨運提供零碳排的解決方案。

2.基礎設施
(1)發展
由於架空線系統需要精確協調路線並進行投資與安裝措施，故可能不適用於所有的貨運路線，因此ERS現行發展將主要在固定班次服務與卡車交通強度最高的高速公路路段。

(2)現況
現今電動道路系統僅作為試點項目而尚未用於商業用途。目前德國於高速公路5公里長的路段安裝雙向架空線，並進行柴油混合動力卡車的測試；而瑞典則於高速公路上部署2公里長的架空線基礎設施，並用於測試兩輛柴油混合動力卡車的運行。

(3)未來需求
發展架空線車輛投資與營運的總成本雖較其他技術低，然而其需針對基礎設施的投資與開發做出相對重大的協調與努力，使得該技術目前尚未被考慮大規模發展。

(三)氫燃料驅動
1.車輛開發
由於氫氣的高質量能量密度可適用於長途運輸，因此當前的燃料電池電動卡車(Fuel Cell Electric Trucks, FCET)主要以使用氫做為燃料的質子交換膜燃料電池(proton-exchange membrane fuel cells, PEM)為動力。而車載儲氫空間有限，礙於氫氣具有相對較低的體積能量密度，因此對於有限空間的長途卡車而言則需先將氫氣壓縮至700 bar後進行儲存。

2.基礎設施
(1)發展
與傳統的加油基礎設施相比，燃料電池電動卡車的基礎設施雖需額外的安全措施，但所需的加油時間皆較短。加氣站的氫氣可由卡車、管道或現場製氫提供，其中由於氫氣的體積能量密度較低，故與相同能量含量的柴油相比需多7倍儲存體積。

(2)現況
截至2021年，歐盟有144個加氫站在運行，大部分位於德國、法國、丹麥、荷蘭與比利時，並主要提供服務予乘用車及城市公車。此外，迄今為止歐盟仍沒有液態氫加油站。

(3)未來需求
根據弗勞恩霍夫系統與創新研究所(The Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research ISI)計算顯示，在德國140個加氫站即可滿足2050年燃料電池電動卡車的氫氣需求，故至2030年需達70個加氫站供應約50,000 輛卡車。而據歐洲汽車製造商協會(The European Automobile Manufacturers' Association, ACEA)估計則顯示至2030年歐盟加英國所需的加氫站約為1,000個。

(四)氣體燃料(壓縮天然氣CNG、液化天然氣LNG、液化石油氣LPG)
1.車輛開發
CNG為將天然氣透過高壓壓縮，其能量密度較低，因此不適合長途運輸的重型車輛；LNG則將天然氣於極低的溫度下進行液化，續航里程高，故適合長途運輸，為現今製造商主要投資的技術之一。LPG為丙烷和丁烷的混合物，能量密度較低，主要用於乘用車、公共汽車與堆高機，目前並未廣泛應用於公路運輸卡車。

2.基礎設施
(1)發展
LNG / CNG加氣站需透過卡車或於加氣站所在地現場進行液化，故需要專用的儲存與加工基礎設施。

(2)現況
目前歐盟有超過400個LNG加氣站，主要位於西班牙、義大利、法國、德國、荷蘭與瑞典。而2020年歐盟的LNG加氣站成長了60%，反應該類型車輛有增加之趨勢。

(3)未來需求
由於生物甲烷的燃料基礎設施與CNG相似，故未來可將天然氣加注基礎設施用於再生氣體與沼氣。預估至2030年CNG加氣站所需的數量約為500個；LNG則為1500個。

(五)液體生物燃料
1.車輛開發
生物柴油可與普通柴油混合，亦可直接以純生物柴油做為內燃機的燃料。目前最廣泛的生物柴油有脂肪酸甲酯(fatty acid methyl ester, FAME)與氫化植物油(Hydrotreated Vegetable Oil, HVO)。以目前燃料的規格，普通柴油可能含高達7%的FAME，然而其可能導致燃料質量或微生物生長問題。而HVO則為一項替代燃料，且無需對引擎或基礎設施進行重大改造，提供短期內快速脫碳的機會。

2.基礎設施
(1)發展
可使用傳統化石燃料現有基礎設施做為生物燃料中游與下游的基礎設施。因此以基礎設施的角度來看，液態生物燃料是所有替代燃料中最具優勢的。

(2)現況
生物燃料所需的基礎設施以傳統加油站的即可滿足，由於化石燃料在運輸燃料中占極高的比例，故其基礎設施在整個歐盟十分廣泛。

(3)未來需求
由於現有的燃料基礎設施即可用於液體生物燃料的運輸及儲存，故並無其他額外的需求。預計至 2030 年液體生物燃料將占能源結構的5至7%。

(六)合成燃料(e-fuels)
1.車輛開發
合成燃料(e-fuels)是由再生能源電解產生的氫與工業煙道或空氣中捕獲的二氧化碳製成的燃料，包含合成柴油、合成甲烷、合成甲醇、合成氫與合成氨。目前其仍處於試驗階段，預計於2030年後進行商業應用。

2.基礎設施
(1)發展
不同的合成燃料具有不同的儲存與分配方式，例如：合成甲烷與現有的動力系統具高度相容性，其可使用現有基礎設施來生產天然氣與液化天然氣等氣體燃料；合成氫與其他類型氫氣使用的基礎設施相同；合成氨易以液體形式儲存，可做為海運脫碳的選擇。此外，與氣體合成燃料相比，液體合成燃料更易儲存與運輸。

(2)現況
根據合成燃料的類型區分為類油燃料與氣體燃料，並以現有交通與儲存基礎設施及加油站進行分配與供應。

(3)未來需求
多數合成燃料的物理特性可直接使用現有加油與儲存的基礎設施，然而部分的合成燃料(如合成氨與二甲醚)有額外的需求，未來若要做為卡車的動力來源，則需進行額外的投資與建設。