燃料電池公車與燃油公車成本之變化分析

在燃料電池公車與燃油公車成本之變化分析方面，本研究主要以公車業者每 年所需成本的角度出發，加以比較兩者於各項成本上之差異性。因此，本研究收 集過去的相關資料針對燃料電池公車與燃油公車之成本做一簡單分析與比較，藉 以觀察兩者現階段成本差異之處。在分析之前先對兩者做一些基本的情境假設，

使兩者之比較建立在相同基礎上，根據交通部運輸研究所（民 89），茲將假設 情境列於下：

1. 依據台北市公車處營運經驗，車隊數量至少需在 30 輛以上方具有經濟規模。

2. 依據政府固定資產使用年限將車輛與供應站假設為 10 年的生命週期。

3. 每輛車每年行駛里程為 50000 公里。

表 3-5 為燃料電池公車與燃油公車各項成本統計列表，圖 3-7 為兩公車系統每年 所需攤提之固定成本比較圖。

表 3-5 燃料電池公車與燃油公車各項成本統計列表 單位：萬元

成本項目 柴油公車 燃料電池公車

取得成本 購車成本 9,000 60,000

燃料供應站投資成本 1,000 2,400

總和 10,000 62,400

維修成本 車輛維修費用

燃料供應站維修費用

1,140 3,072

總計 11,140 65,472

註：柴油公車購車成本單價 3,00（萬元）、燃料電池公車購車成本單價 20,00（萬元）

[資料來源：交通部運輸研究所]

由表 3-5 可知，在各項成本中，兩者以車輛購車成本差距最大，將近七倍之 多，且柴油公車系統車輛購車成本占取得成本 90％，但燃料電池公車系統之車 輛購車成本則占取得成本則高達 96％，可見在取得成本皆高的情形下，燃料電 池公車系統相對更高；而在燃料供應站投資成本方面，燃料電池公車系統氫能供 應站高於柴油公車燃油供應站約 2.4 倍，維修成本方面，以車輛與供應站維修成 本總和來看，燃料電池公車系統高過柴油公車系統約 2.7 倍；簡言之，不論是哪 個成本項的比較，燃料電池公車系統成本均高於柴油公車系統成本，且其中以購 車成本差距最大。

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

購車成本 燃料供應站投資成本 車輛與燃料供應站維修費用

萬元/年 柴油公車

燃料電池公車

圖 3-7 兩公車系統每年所需攤提之固定成本比較圖 [資料來源：本研究整理]

若簡單以直線折舊法將車輛與燃料供應站等固定成本分攤至每年的觀點來 看，結果如圖 3-7 所示，由圖可看出燃料電池公車系統每年所需分攤之固定成本 均高於柴油公車系統，且除了燃料供應站投資成本差距不大之外，其餘兩者差距 不算小，尤其以購車成本相差最多。由此可知，公車業者在龐大且沉重的固定成 本考量下，於現階段欲引進燃料電池公車系統確有其困難所在。

然而，燃料電池車輛現階段雖然處於高成本狀態，但根據 ICCEPT（Imperial College Centre for Energy Policy and Technology）與 UNEP（United Nations Environment Programme）（2002）兩研究機構報告指出，若燃料電池公車在大 量生產的情形下，其最快有可能在 2007~2010 年間可與現有傳統燃油公車競爭。

本研究為探討燃料電池公車購置成本未來隨時間推移之變化情形，擬以 ICCEPT 與 UNEP（2002）燃料電池公車購置成本數據為基礎，利用灰色預測方法將其預 測值加以延伸，藉以觀察在量產之情形下，燃料電池公車購置成本隨其變化之趨 勢。圖 3-8 為燃料電池公車未來購置成本與產量變化趨勢。

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 年份

萬元/車

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

累積生產量

單位車輛成本原始值 單位車輛成本預測值 累積生產量

圖 3-8 燃料電池公車購置成本與產量變化趨勢 [資料來源：ICCEPT 與 UNEP 及本研究整理]

圖 3-8 虛線部部份為本研究根據 ICCEPT 與 UNEP（2002）之資料並利用灰 色預測方法加以延伸推估之結果，由圖可看出，隨著累積產量從 2003 年逐年開 始增加，單位車輛之購置成本相對隨之逐年下降，至 2006 年隨著成本之下降累 積產量將可達 1000 輛，2007 年之後單位車輛購置成本可降至 1000（萬元）以下，

此時累積產量將可突破 2000 輛，之後成本繼續逐年下降至與現有柴油公車購置 成本接近，至 2010 年左右，車輛累積產量可達 5000 輛以上，且其相對之購置成 本可降至約 357（萬元），此時約與現有柴油公車單位車輛購置成本相近，意味 其可進入現有運輸市場與現有燃油公車競爭，即圖中矩形網底的部分。

2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300 3400

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

年份

萬元/年

每年須負擔之總成本

圖 3-9 現有柴油公車系統總成本變化趨勢 [資料來源：本研究整理]

圖 3-9 為現有柴油公車系統每年所需負擔之成本變化趨勢圖，此處所指之總 成本為每年所需分攤的車輛購置成本與維修成本、供應站設置成本與維修成本以 及燃料成本之和。其中，燃料成本的部份，為本研究先前利用灰色理論所預測之 未來油價並配合年燃油消耗量一併換算而得。由圖可知，未來柴油公車系統自 2003 年起每年須負擔之成本將呈現一路攀升之趨勢，至 2005 年將超過 3100（萬 元/年），至 2011 年將達超過 3300（萬元/年），至 2012 年將達到約 3350（萬元 /年）左右，每年約以 1.5﹪之成長率增加，此結果對於公車業者而言，無疑不是 一個沉重負擔，而造成此結果的主要原因在於未來油價因石油蘊藏量有限且全球 石油需求量將逐年遞增之情形而將呈現不斷上漲的現象，因此加重了公車業者燃 料成本之負擔，進而反應至總成本上，此分析結果亦說明了氫能源需加速發展之 迫切性與重要性。

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

年份

萬元/年

柴油 氫能

圖 3-10 兩種燃料成本未來變化趨勢 [資料來源：本研究整理]

由先前 3.4.1 小節之分析，約至 2012~2013 年左右，氫能價格才會降至與柴 油價格相同，若從未來兩種燃料價格變化下配合公車業者年燃料消耗量推估燃料 成本之觀點來分析時，亦有相同之結果。圖 3-10 顯示氫能成本與柴油成本未來 將呈現相反的走向，以使用柴油為燃料時，因為來油價將呈現不斷上漲的趨勢，

故業者所須負擔之燃料成本會直接受其衝擊而相對提高；而若以使用氫能為燃料 時，雖然根據前面青能價格預測與分析之結果，至 2012 年左右氫能價格才有可 能降至與柴有價格同等，但圖 3-10 所顯示之結果卻不是如此，業者若以氫能為 燃料時，其所須負擔之成本反而小於以柴油為燃料時所須負擔之成本，會有此結 果之主要原因在於氫能源效率與柴油能源效率之不同，簡單來說，是由於氫能之 能源效率高於柴油之能源效率所致。根據交通部運輸研究所(民 89)指出，目前國 內柴油公車的能源效率為 2.5（公里/公升）且燃料電池公車之能源效率約為柴油 公車之 1.9 倍左右，因此，經過本研究單位換算與概估，柴油公車的能源效率約 為 3（公里/公斤），而燃料電池公車之能源效率約為 5.7（公里/公斤），換言 之，目前一公斤之柴油可使柴油公車行駛 3 公里，而同樣是一公斤的氫能，則可 使燃料電池公車行駛 5.7 公里左右，故以公車系統發展現況而言，燃料電池公車 之效率較柴油公車為高，故本研究即假設單位柴油與單位氫能所能行駛距離分別

為 3（公里/公斤）與 5.7（公里/公斤），而圖 3-10 即是在此假設狀況下所推出 的情況，根據結果顯示，雖然目前氫能的價格仍高於柴油價格，但由於氫能能源 效率較柴油能源效率為高之情況下，使得氫能價格即使高過柴油價格，但以燃料 成本之觀點來看，其終究仍會小於以柴油為燃料之成本。因此，由此可預知，若 未來隨著燃料電池各相關商品之逐漸普及使氫能價格得以下降，同時配合燃料電 池運具發展技術之進步與成熟，使氫能能源效率更加提高時，則公車業者在使用 燃料電池公車營運時，其所須負擔之氫能燃料成本會比先前使用柴油為燃料時所 須負擔之燃料成本為低，此結果以微觀之角度而言，不但可幫助公車業者節省筆 龐大的燃料成本支出，以巨觀之角度來看，更可幫整個國家甚至全球節省更多有 限的化石能源，此可謂創造出雙贏之效果。

2100 2300 2500 2700 2900 3100 3300 3500

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

年份

萬元/年

總成本 車輛購置成本與維修成本+供應站設置成本與維修成本

圖 3-11 柴油公車系統總成本與固定成本趨勢比較圖 [資料來源：本研究整理]

圖 3-11 為柴油公車系統總成本與固定成本比較圖，因柴油價格未來隨時間 推移而不斷增加使得業者每年所須負擔之總成本亦隨之逐年攀升，而固定成本部 份，即燃料成本除外的其他成本，包括車輛購置成本與維修成本、供應站設置成 本與維修成本，其每年所需分攤的部份為 2140（萬元/年），占總成本之比例從 2004 年的 69﹪左右降至 2011 年約 65﹪，主要原因在於業者隨著每年須負擔之 總成本的增加使得其所佔比例相對降低。

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

年份

萬元/年

每年需負擔的總成本

圖 3-12 燃料電池公車系統總成本未來變化趨勢 [資料來源：本研究整理]

圖 3-12 為隨者燃料電池公車購置成本與氫能價格逐年變動下之總成本變化 趨勢，即各年度之總成本值為各年所需分攤之車輛購置成本加上各年氫能價格下 所推算而得之氫能成本再加上其他不變之固定成本之總和，其他不變之固定成本 包括供應站設置與維修成本以及車輛維修成本，因此，各年度之總成本值中除了 此類成本保持不變外，車輛之購置成本與氫能成本皆會改變。以 2000 年為例，

公車業者若於 2000 年引進燃料電池公車系統時，則從該年起，每年所需負擔之 總成本為以該年之車輛售價去計算每年所需分攤之車輛購置成本加上以該年氫 能價格所推算之燃料成本，再加上其他不變之固定成本；簡言之，自 2000 年起，

往後每年所需分攤之車輛購車成本為以 2000 年車輛價格下換算所獲得，而 2000 年當年所需負擔之氫能成本則以該年度之氫能價格去換算；同理，若自 2001 年

往後每年所需分攤之車輛購車成本為以 2000 年車輛價格下換算所獲得，而 2000 年當年所需負擔之氫能成本則以該年度之氫能價格去換算；同理，若自 2001 年