交通載具的智慧化與綠能化，帶動另一波產業變革與 IC 新機遇。車聯網 (V2X) 被某些通信大廠稱作＂最可靠的感測方式＂，是與攝影機、雷達 (Radar) 或光達 (LiDAR) 等感測設備互補的一線技術，而非備用 (Redundant) 機制，已正式列入 5G 通信的重點應用；動力能源亦多有創新，除了前面文章所提、從固態電池的奈米復合材料著手外，近年燃料電池 (Fuel Cell) 的關注熱度也直線上升。
V2X 應用價值：協作、覺察、傳信
力倡＂萬物聯網＂(IoE) 的高通 (Qualcomm) 主張，5G 將成為統一的聯網架構，包括車聯網。技術副總裁李維興認為，5G 在提升行動寬帶效能之余，還將實現各種關鍵任務 (Mission-critical) 服務與大規模物聯網 (Massive IoT) 應用；其中，由 3GPP 主導、基于 5G NR 標準的蜂窩車聯網 (C-V2X, Vehicle-to-Everything) 通信協議能補充其它傳感器的不足，是增進自駕車安全的關鍵技術，涵蓋車與車 (V2V)、車與基礎設施 (V2I)、車與行人 (V2P) 以及車與網絡 (V2N)。在 LTE Release 14 版本中，3GPP 將 C-V2X 標準分為兩大接口。
力倡＂萬物聯網＂(IoE) 的高通 (Qualcomm) 主張，5G 將成為統一的聯網架構，包括車聯網。技術副總裁李維興認為，5G 在提升行動寬帶效能之余，還將實現各種關鍵任務 (Mission-critical) 服務與大規模物聯網 (Massive IoT) 應用；其中，由 3GPP 主導、基于 5G NR 標準的蜂窩車聯網 (C-V2X, Vehicle-to-Everything) 通信協議能補充其它傳感器的不足，是增進自駕車安全的關鍵技術，涵蓋車與車 (V2V)、車與基礎設施 (V2I)、車與行人 (V2P) 以及車與網絡 (V2N)。在 LTE Release 14 版本中，3GPP 將 C-V2X 標準分為兩大接口。
照片人物：Qualcomm技術副總裁李維興
一是面向 V2V / V2I / V2P 應用的直接短距離通信 (PC5)，低延遲為其特色，典型用例如下：禁止通過預警 (Do Not Pass Warning)、礙視曲線 (Blind Curve)／本地危險警示 (Local Hazard Warning)、道路工程警示 (Road Works Warning)、十字盲區的路口駕駛輔助 (Intersection Movement Assist, IMA)／弱勢道路使用者 (Vulnerable Road Users, VRU) 警示，以及左轉防碰撞警示 (Left Turn Assist, LTA)；二是鎖定 V2N、通過移動基站中繼到云端網絡的長距離通信 (Uu)，適用于車載資通信 (Telematics)、信息娛樂 (infotainment) 和信息安全。
例如，基于云端感測分享尋找停車場和充電站，以及交通流量控制、序列警示或前方 1 公里道路危險警示。推出首個全球通用 V2X 通信標準處理器的以色列芯片設計商 Autotalks 表示，車聯網可解決安全、移動性和廢氣排放等三大交通難題；業務開發暨亞太營銷副總裁 Ram Shallom 進一步說明，V2X 應用的最大價值在于＂CAM＂——Cooperative (協作)、Awareness (覺察)、Messages (傳信)，可預知前方狀況并采取必要因應措施。例如，城市十字路口碰撞、鄰近車道動態、前車急煞等警示，即使遠在 100 公尺或非視線所及轉角，也能了如指掌。
照片人物：Autotalks業務開發暨亞太營銷副總裁 Ram Shallom
DSRC 一馬當先，C-V2X 蓄勢待發
Shallom 指出，基于 IEEE Wi-Fi 的＂專用短距通信＂(DSRC) 是車聯網先驅，日本豐田汽車 (Toyota) 在東京主要交叉路口部署攝影機及 DSRC 結果顯示——當攝影機偵測到行人穿越或車輛接近，會傳送碰撞警示到 V2X 車機，證實可減少 40% 右轉意外，旗下品牌擬于 2021 年后開始大量部署；通用 (GM) 亦計劃在 2023 年之前于凱迪拉克 (Cadillac) 車款大量導入；與此同時，歐盟將于今年底落實 DSRC 的施行細則 (Delegated Act)，為＂C-ROADS 項目＂編列 5 億歐元預算用于部署 DSRC，福斯 (VW) 則搶在 2019 年于所有車款全面采用 WLANp。
Shallom 指出，基于 IEEE Wi-Fi 的＂專用短距通信＂(DSRC) 是車聯網先驅，日本豐田汽車 (Toyota) 在東京主要交叉路口部署攝影機及 DSRC 結果顯示——當攝影機偵測到行人穿越或車輛接近，會傳送碰撞警示到 V2X 車機，證實可減少 40% 右轉意外，旗下品牌擬于 2021 年后開始大量部署；通用 (GM) 亦計劃在 2023 年之前于凱迪拉克 (Cadillac) 車款大量導入；與此同時，歐盟將于今年底落實 DSRC 的施行細則 (Delegated Act)，為＂C-ROADS 項目＂編列 5 億歐元預算用于部署 DSRC，福斯 (VW) 則搶在 2019 年于所有車款全面采用 WLANp。
惟有鑒于 Wi-Fi 有其局限、僅適用于輕型車，電信陣營正積極搶市。相較于 Wi-Fi 一旦車輛移動速度提高，恐導致信號不穩、延遲大；且每年須花費 2.2 億美元巨資在基礎設施，代價高昂；挾著基地臺綿密、覆蓋廣之利，3GPP 在 2017 年中定案基于 LTE 技術的 C-V2X 標準；在高通與福特汽車 (Ford) 攜手推動下，預計今年正式導入。5G 汽車通信技術聯盟 (5GAA) 日前已在歐洲完成首個 C-V2X 現場演示，最快將于 2020 年完成 LTE-V2X 測試、驗證和商轉。鎖定 C-V2X 發展的還有中國大陸，預計從 2020 年展開部署。
圖1：V2X 安全架構之組成元素
資料來源：Autotalks提供
另一方面，本田 (Honda) 與軟銀 (SoftBank) 宣布將在 5G 與 V2X 合作。面對 Wi-Fi 與蜂窩通信兩大陣營的競合，車機制造商及汽車廠該怎么選擇？一年前，量測儀器廠商即預見此景并對此提出看法：＂整體而言，802.11p 覆蓋范圍小，適用于市區等人口密集處部署。反觀高速公路、郊區或鄉村等大區域范圍，3GPP LTE-V 可能會是較佳的傳輸方案＂(參見：《Anritsu：802.11p、LTE-V 各有所歸，情境描述見實力》一文 http://compotechasia.com/a/feature/2017/0811/36357.html)。
V2X、V2N 分道獨立運行，兼顧成本與安全
英雄所見略同，Autotalks 建議，DSRC＋C-V2X (PC5 接口) 雙模調制解調器、可跨平臺從網絡接取設備 (NAD) 解耦 (decoupled)，搭配軟件升級是最佳途徑。特別一提的是，有別于其他業者將 V2X 與 V2N 混用、強制 NAD 連接到蜂窩電信的作法，Autotalks 主張兩者獨立運行——V2X 用于設備直接通信，可連接全球含 DSRC/PC5 在內的車聯網，須將關于安全的部分另行隔絕并通過認證，符合汽車安全完整性等級 (ASIL)；而 V2N 專責連接異質網絡通信，與 3G/4G/5G (Uu) 連接，用于非關鍵任務，不受 V2X 保全認證及強制需求規范，屬于消費電子產品。
英雄所見略同，Autotalks 建議，DSRC＋C-V2X (PC5 接口) 雙模調制解調器、可跨平臺從網絡接取設備 (NAD) 解耦 (decoupled)，搭配軟件升級是最佳途徑。特別一提的是，有別于其他業者將 V2X 與 V2N 混用、強制 NAD 連接到蜂窩電信的作法，Autotalks 主張兩者獨立運行——V2X 用于設備直接通信，可連接全球含 DSRC/PC5 在內的車聯網，須將關于安全的部分另行隔絕并通過認證，符合汽車安全完整性等級 (ASIL)；而 V2N 專責連接異質網絡通信，與 3G/4G/5G (Uu) 連接，用于非關鍵任務，不受 V2X 保全認證及強制需求規范，屬于消費電子產品。
圖2：將 V2X 與 V2N 捆綁，會增加車聯網成本且面臨加密資產隔離、運營保險及認證等安全挑戰
資料來源：Autotalks提供
資料來源：Autotalks提供
Shallom 強調，未將 V2X 做領域隔離十分危險，容易被黑客從設備上進行攻擊。例如，從網絡接口發送假信息觸發錯誤警示，使 V2X 不再受信任，導致車輛被緊急召回，后患無窮。新一代智能車除了車聯網議題，談到廢氣排放，基于環?？紤]、號稱＂最干凈＂的氫能燃料電池亦備受矚目，尤以日本最為積極；根據經濟產業省 (METI) 于 2013 年制訂的＂氫燃料電池車普及策略＂，日本將在 2020 年東京奧運之前催生 4 萬臺氫能汽車，終極目標是在 2030 年達 80 萬臺，而豐田取義＂未來＂命名的 Mirai，是全球首款商品化的氫能汽車。
最干凈、＂零排放＂的氫能，獲日本及歐洲大力支持
臺灣氫能產業發展聯盟理事長黃得瑞表示，臺灣已拍板 2035 年機車全面電動化、2040 年汽車全面電動化，為氫能源的發展提供絕佳良機，為數眾多的機車大軍尤其是很好的切入點，已于臺南沙侖綠能科學城試行氫能機車。長遠未來，相較于無法全天候供電的太陽能和風能，氫能一年可發電 200 億度、更具優勢，可望加入并網發電行列。然而，氫能真是智能車的未來？事實上，這些年以來，業界對氫能車仍存在以下疑慮：
1.誕生于 2014 年的 Mirai，量產后曾因某些駕駛情境下、長時間開啟電門可能導致燃料電池升壓超出轉換極限而召回更新軟件；
2.氫氣在制造、壓縮和運輸的過程中并非全無污染，且轉換率、利用率不高；
3.氫氣本身易燃、須以高壓液態儲存，加氫站的儲能設備及管線造價不斐、約是目前加油站的 3～5 倍，數量大受限制，不利于能源補給。
臺灣氫能產業發展聯盟理事長黃得瑞表示，臺灣已拍板 2035 年機車全面電動化、2040 年汽車全面電動化，為氫能源的發展提供絕佳良機，為數眾多的機車大軍尤其是很好的切入點，已于臺南沙侖綠能科學城試行氫能機車。長遠未來，相較于無法全天候供電的太陽能和風能，氫能一年可發電 200 億度、更具優勢，可望加入并網發電行列。然而，氫能真是智能車的未來？事實上，這些年以來，業界對氫能車仍存在以下疑慮：
1.誕生于 2014 年的 Mirai，量產后曾因某些駕駛情境下、長時間開啟電門可能導致燃料電池升壓超出轉換極限而召回更新軟件；
2.氫氣在制造、壓縮和運輸的過程中并非全無污染，且轉換率、利用率不高；
3.氫氣本身易燃、須以高壓液態儲存，加氫站的儲能設備及管線造價不斐、約是目前加油站的 3～5 倍，數量大受限制，不利于能源補給。
照片人物：臺灣氫能產業發展聯盟理事長黃得瑞
不過，歐洲對于氫能依然表達支持態度。歐盟所啟動的《歐洲零排放車隊》(ZEFER) 項目，擬于 2017 年 9 月至 2022 年 9 月的五年期間，在巴黎、倫敦和布魯塞爾部署 180 輛燃料電池電動車 (FCEV)，旨在推動其他城市的 FCEV 銷售，進而改善為專屬車隊提供的氫氣加油站 (HRS) 服務用例；另將于 2040 年起停止銷售汽、柴油車，并于 2050 年實現＂零排放＂的英國，亦決議于今年初撥款 880 萬英鎊以擴建氫能車的加氫站設施。
氫能燃料電池模塊：重量輕、體積小、充電快
北愛爾蘭大型巴士及客車車身供貨商 Wrightbus 公司從動力模塊的角度分析：氫能的電子組件與電動車相差無幾、不須大幅改弦易轍，但在重量、體積和充電時間表現明顯優于電動車。發展電池堆 (FC Stack)、水熱平衡 (BOP)、儲氫、氫能系統及工程服務多年的亞太燃料電池科技說明，燃料電池其實不是電池，而是一種發電機；市場營銷部項目經理林淳蓉解釋，氫能車的作用原理是藉由氫氣和氧氣電化學反應產生電能、發動車輛，氫氣來源有二：一是從化石燃料或鋼鐵、紙漿工業副產品純化 (purify) 而來，二是從太陽能、風能等再生能源加水產生。
北愛爾蘭大型巴士及客車車身供貨商 Wrightbus 公司從動力模塊的角度分析：氫能的電子組件與電動車相差無幾、不須大幅改弦易轍，但在重量、體積和充電時間表現明顯優于電動車。發展電池堆 (FC Stack)、水熱平衡 (BOP)、儲氫、氫能系統及工程服務多年的亞太燃料電池科技說明，燃料電池其實不是電池，而是一種發電機；市場營銷部項目經理林淳蓉解釋，氫能車的作用原理是藉由氫氣和氧氣電化學反應產生電能、發動車輛，氫氣來源有二：一是從化石燃料或鋼鐵、紙漿工業副產品純化 (purify) 而來，二是從太陽能、風能等再生能源加水產生。
圖3：氫能燃料電池應用范疇
資料來源：亞太燃料電池科技提供
資料來源：亞太燃料電池科技提供
亞太燃料電池科技已成功將質子交換膜燃料電池技術 (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells) 應用在機車，于 2012 年已在臺灣完成掛牌測試并在墾丁展開全球首次 80 輛大規模燃料電池機車示范運行；經路測實證后，亞太燃料電池科技回歸系統供貨商定位、專注于燃料電池系統的設計與整合，并與機車／輕型車輛或發電機制造商結盟，朝經濟規模產量前進。誠如沙侖綠能科學城籌備辦公室組長暨資深研究員藍兆禾博士所說：交通載具是氫能首要目標市場，而予以電池化儲能的環節是最大成本所在。亞太此舉將有利于拓展氫能車市場。
著眼于＂氫可被金屬氫化物吸收、脫附，供數千次循環重復使用且可固態存儲＂的特性，在全球取得 167 項專利的亞太燃料電池科技，正致力推廣低壓儲氫基礎設施。除爭取廣設加氫站，還希望通過在超商等連鎖經銷網定點設置＂高體積密度之 1MPa 低壓儲氫罐＂交換站，以＂換電＂方式增加使用便利性。林淳蓉指出，高壓、低壓的氫能供給有不同操作策略，互為表里——高壓面向小客車和巴士，隸屬城市層級，法規相對嚴格；低壓瞄準輕型機車和迷你車，著重郊區移動性與＂配送容易性＂。他們的儲氫罐已通過 ISO 16111 認證，確保燃燒、落地、泄漏、氫循環和應變量測，以及截止閥沖擊等多項測試皆安全無虞。
圖4：低壓氫能基礎設施
資料來源：亞太燃料電池科技提供
資料來源：亞太燃料電池科技提供
