⚙️ 汽車發電機的運作方式

引擎轉動,帶動中心轉子(Rotor)的電磁鐵產生磁場,外圈定子(Stator)線圈感應並輸出電流,產生電力。

發電機運作示意圖

🧩 發電機壽命影響因素

影響發電機壽命的主要耗材:

  • 碳刷:隨著發電機使用消耗
  • 軸承:隨著發電機使用消耗
  • 整流器:壽命隨機

🔋 充電制御技術與C-rate的關係

汽車發電機的中心轉子是電磁鐵,改變磁場強度可調節發電量。當需要更多電力時:

  • 磁場增強 → 轉子阻力上升 → 引擎負載增加 → 耗油量上升

為了節能,車廠導入充電制御技術
只有在電池電量偏低時才啟動發電機,當電池充飽後,轉子不通電,發電機處於空轉無阻力狀態

充電製御示意圖


⚡ C-rate高低對充電效率的影響

  • C-rate高的電池:發電機輸出 10A,電池能吸收 8A
  • C-rate低的電池:發電機輸出 10A,電池只能吸收 4A

要充進相同電量,低C-rate電池會讓發電機運作時間拉長,造成:

  • 發電機磨損加劇
  • 油耗增加
  • 整體效率下降

🔍 實例比較:鉛酸 vs 鋰鐵

🧪 鉛酸電池

  • 充電電流 ≈ 容量的 1/10
  • 50Ah 鉛酸電池 → 充電電流約 5A
  • 實際充進去只有 3–4A(SMF效率約60%,AGM約80%)
  • 發電機做大量白工

⚙️ 鋰鐵電池(LiFePO₄)

  • 充電電流範圍:容量的 0.5~2 倍
  • 50Ah 鋰鐵電池 → 充電電流可達 25A 起跳
  • 充電效率高達 99%
  • 學術研究佐證

✅ 選擇高C-rate電池的好處

若車輛具備充電制御系統,更換電池時應選擇:


🧨 鈦酸鋰電池:時代的眼淚

有人問:鈦酸鋰電池充電效能極佳,是否值得入手?

❌ 結論:汽車不適合使用鈦酸鋰

原因如下:

  • 汽車發電機輸出通常在 200A 以內,鈦酸鋰充電速度無優勢
  • 放電能力與電池容量遠低於鋰鐵
  • 最大問題是 鈦酸電壓問題,導致壽命大打折扣

根據 東芝SCiB官方規格表,鈦酸鋰的放電倍率僅 20C,容量密度低。

Supercap


📌 建議:若你在意發電機壽命、省油效率與電池性能,鋰鐵電池是更實際的選擇。