你可能骑了一辆假电动车!

图文:中国数字科技馆 | 2017-02-24

导语:原来,电动车不是指电动摩托车;原来,还有一种人力与电力相结合的电动助力自行车……原来,这许多年,我们都骑了一辆假电动车!什么是电动助力自行车?它有什么特点?为何被誉为绿色出行的新方式?本期微专栏,让你知道电动车的真实身份!

电动车才不是指电摩托!

  嗨,你知道什么是电动车吗?

  电动车?知道啊,不就是电摩托吗?

  也许……我们都是这么认为的。

  然而,在查阅了资料后,小编发现,原来“电动车”的本意并不是指电摩托,而是由“人力+电力”混合驱动的电动助力自行车,简称为电动车,也可称为电踏车。电踏车的“电”指的是电力助动的意思;“踏”字来表现有人力作用才有电力助动的技术特征。电动助力自行车最早于上世纪80年代末90年代初发源于日本,世界上第一款电动助力自行车由雅马哈公司研发制造。其后松下、三洋、普利司通、本田等公司也推出了运用相同技术的产品。在被誉为全球自行车文化中心的欧洲,德国的博世、马牌等公司也相继推出了使用动力辅助系统(PAS,Power Assist System)的电动助力自行车,加速了这种产品在欧洲的普及。

  雅马哈(YAMAHA)是电动助力自行车的发明者

  “电动助力自行车”与目前国内理解的“电动车”最本质的区别在于,电动助力自行车依然需要人去蹬脚踏,然后让电力介入使骑行变得省力而轻松。而目前国内大多数所谓的电动车已经取消脚踏的设计,变成了理论上的“电动摩托车”,单纯使用电力作为动力。

  那么,为何在中国“电动车”成了电动摩托车的代名词呢?

  最关键的原因,是国内厂家缺少核心技术。电动助力自行车在日本从诞生到现在,都使用以力矩传感器为核心的动力辅助系统,同时德国等欧洲公司的研发技术也一直处于领先水平。动力辅助系统有着很高的技术门槛,一套动力辅助系统的售价可达人民币数千元。目前,这种技术依然大部分掌握在日本、欧洲公司的手中。在中国,由于很少有企业能够独立研发动力辅助系统(受技术水平、人员、经费等原因所限),而购买日本、欧洲的系统产品又过于昂贵,导致了电动助力自行车在国内长期没有得到推广和应用。

  “鸠占鹊巢”的电动摩托车

  与之相应的,由于缺少核心技术加之高昂的外购成本,不少中国企业将目光转向技术门槛更低、成本更为低廉的只依靠电力驱动的“纯电动两轮车”,也就是我们现在常见的各种轻型电摩托车。企业不断通过简单地提高速度来吸引用户,速度越来越快,重量也是越来越重。

  同时,由于自上世纪90年代开始,我国严格限制摩托车的使用,而公共交通系统的发展又滞后于城市化进程,导致人们的出行方式出现巨大缺口,电动摩托车不但价格低廉,对行驶者的各项要求也不如小汽车那般严苛,基本人人可上路,这就更加推动了电动摩托车在我国的普及。渐渐地,在我国,“电动车”的含义,也就被轻型电动摩托车占用了。

关键技术解读

  电动助力自行车的核心技术包括动力辅助系统技术(PAS,Power Assist System)和中置电机技术。

  博世(BOSCH)中置Power Assist System动力辅助系统内部结构

  PAS的核心部件是力矩传感器,也叫扭矩传感器,英文为“Torque sensor”。这套系统可以检测人力的输出力矩,然后调用电力给电机输出力矩来辅助人力。衡量一套动力辅助系统是否足够优秀的标准就是“电力的输出力矩波形是否完美接近人力输出的力矩波形”,然后两个波形的相位尽可能保持一致。人力输出大,电力输出相应提高,人力输出减小,电力输出也相应减少,电力总是按照一定比例随人力的变化而线性的变化,这样才能在骑行时达到最佳的动力辅助,同时最大化利用好人力与电力,让人骑行变轻松,同时不浪费电力。

  雅马哈的动力辅助系统已经更迭了多代

  电动助力自行车还需要搭配高性能的电机系统以及高效能的电池系统。上世纪90年代初电动助力自行车诞生时,雅马哈公司使用了铅酸电池,但很快就改进使用镍镉电池,而近年来随着锂电池技术的发展,目前中高端的电动助力自行车已经基本都是采用锂电池技术。

绿色出行新方式

  雅马哈推出电动助力公路车

  经过几十年的发展,电动助力自行车在它的出生地日本已经是较为普及的两轮代步工具。日本的电动助力自行车不少附带婴儿座椅及三轮车的产品,这与日本市场大多是家庭主妇、学生、老年人的用户群体有很大关系。同时,随着电动助力自行车的普及,不同人群与阶层也开始选择使用电动助力自行车作为交通工具。为了满足日益增长的消费需求,不少品牌开始推出更小尺寸或者更大尺寸的车型,例如雅马哈公司就推出了电动助力公路车,用来开发运动市场。

  此外,日本政府也鼓励人们用电动助力自行车取代汽车,以降低温室效应和改善环境。雅马哈公司对自家产品进行了升级改造,发展能利用太阳能充电的供电系统;日本的每个火车站都有停放电动助力自行车的专用场所,方便人们使用。

  拥堵的城市

  其实,在中国,电动助力自行车也有着广泛的发展前景。我们都知道,目前中国的大部分地区都面临空气污染的问题,2016年底的那场长时间重污染天气相信许多人还记忆犹新。当雾霾成为生活常态,当越来越多的研究表明汽车尾气成为雾霾的主要污染物之一,当越来越多的城市成为“堵城”,我们没有理由不去寻找一种更加适合自身需求、立足本土环境的绿色、环保的出行新方式。

  通过研究发现,中国的城市有很多出行并不需要用小汽车来实现。据研究显示,2010年北京市民的平均出行距离为7.6公里,大致相当于从建国门到复兴门之间的距离,这个距离骑自行车的话,也就半个小时。城市规模小于北京的城市,其城市交通平均出行距离也基本小于北京的7公里。

  中国的城市具有世界上最好的自行车骑行基础设施条件。以北京为例,北京大规模使用三块板道路:中间是快速运行的汽车道,通过隔离带和两侧的自行车道分开。较好的基础条件使我们可以更加容易推广电动助力自行车。毕竟,清除占用自行车道停车的小汽车,比拓宽道路才能得到自行车道要容易的多。

  曾经的自行车王国

  我们国家曾经一度被称为“自行车王国”,在小汽车还不普遍的年代,人们的出行离不开自行车,每天清晨和傍晚,马路上庞大的自行车队伍曾经也是一道风景。可以说,自行车在我国是有着深厚的群众基础的,几乎没有人对它陌生。此外,近期开始流行的共享单车、摩拜单车等新兴事物,其实就是一种很好的可以借鉴甚至拿来使用的方式,我们只需要将这些普通的自行车,换成真正的电动助力自行车就可以了呀!

  轻客推出电动助力自行车

  一度因为核心技术和成本问题而无法在中国打开局面的电动助力自行车市场,随着一些本土企业的崛起和发展,也出现了转机,比如北京的轻客、天津的安百克等公司,就已经推出了更为适应中国需要的产品,并且在科技含量和产品外观设计上,也充满了新意。

  特邀指导:杨新苗,清华大学交通研究所副所长

 

  参考资料:

  1.《治理雾霾,我们需要绿色交通》,杨新苗,清华大学交通研究所副所长

  2.《一篇文章读懂电动助力自行车的前世今生》,http://www.biketo.com/

  3.《国外很火的电动助力自行车,为什么你没听过?》,http://www.biketo.com/

  4.《日本电动助力目行车市场的发展》,葆新,电动自行车,2006.03.01

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