電動(dòng)助力自行車(Pedal Electric Cycle),是一種以電機(jī)、電池作為輔助動(dòng)力,搭載智能傳感器系統(tǒng),根據(jù)騎行者腳踏力的大小,給予動(dòng)力輔助,實(shí)現(xiàn)人力騎行、電機(jī)助力一體化的交通工具。
1952年,日本鈴木公司公司開(kāi)始生產(chǎn)電動(dòng)助力自行車用的發(fā)動(dòng)機(jī)Powerfuli(二沖程,36CC)。二十世紀(jì)七十年代以來(lái),各國(guó)開(kāi)展了對(duì)電動(dòng)助力自行車的研制。1971年,日本三支葉公司、松下電器公司、三洋電器公司相繼試制出樣車。1993年,世界上第一輛電動(dòng)助力自行車上市。2002年,歐盟指令(Directive 2002/24/EC)給出了電動(dòng)助力自行車最早的歐洲定義——Pedelec25,意即需要腳踏騎行的帶電自行車。2018年,為期四天的2018亞洲自行車展在南京國(guó)際會(huì)展中心拉開(kāi)帷幕,電動(dòng)助力自行車在車展亮相。截至2022年,電動(dòng)助力自行車的市場(chǎng)主要在歐美。2025年3月25日,由中國(guó)自行車協(xié)會(huì)、全國(guó)自行車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)主辦,安乃達(dá)(603350)驅(qū)動(dòng)技術(shù)(上海市)股份有限公司作為支持單位的“電助力自行車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研討會(huì)”在上海成功舉辦。
電動(dòng)助力自行車由電機(jī)、驅(qū)動(dòng)傳感器、車架、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等部分組成,有不排放有害氣體、運(yùn)行安靜、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。電動(dòng)助力自行車的發(fā)展重視產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量、多渠道布局、品牌化,很多公司會(huì)重視上下游的發(fā)展與協(xié)同,很多品牌都重視線下渠道銷售,以及售后維修體系的建立。
歷史沿革
1952年,日本鈴木公司公司開(kāi)始生產(chǎn)電動(dòng)助力自行車用的發(fā)動(dòng)機(jī)Powerfuli(二沖程,36CC)。二十世紀(jì)七十年代以來(lái),各國(guó)開(kāi)展了對(duì)電動(dòng)助力自行車的研制。英國(guó)、日本、美國(guó)、法國(guó)、意大利、荷蘭、印度等國(guó)廠商先后研制成功各種不同類型的蓄電池、太陽(yáng)能動(dòng)力源的助動(dòng)車輛,特別是電動(dòng)助力自行車開(kāi)始在國(guó)際市場(chǎng)興起。
1971年,日本三支葉公司、松下電器公司、三洋電器公司相繼試制出樣車。1993年,世界上第一輛電動(dòng)助力自行車上市。1994年,日本已銷售了50多萬(wàn)輛電動(dòng)助力自行車。
2002年,歐盟指令(Directive 2002/24/EC)給出了電動(dòng)助力自行車最早的歐洲定義——Pedelec25,意即需要腳踏騎行的帶電自行車。2018年,為期四天的2018亞洲自行車展在南京國(guó)際會(huì)展中心拉開(kāi)帷幕,電動(dòng)助力自行車在車展亮相。
截至2022年,電動(dòng)助力自行車的市場(chǎng)仍然主要在歐美。根據(jù)美國(guó)市場(chǎng)調(diào)查公司NPD數(shù)據(jù),美國(guó)2021年銷售了約90萬(wàn)輛電動(dòng)助力自行車,預(yù)計(jì)到2025年銷量將突破480萬(wàn)輛,年增速超過(guò)50%。
2025年3月25日,由中國(guó)自行車協(xié)會(huì)、全國(guó)自行車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)主辦,安乃達(dá)(603350)驅(qū)動(dòng)技術(shù)(上海市)股份有限公司作為支持單位的“電助力自行車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研討會(huì)”在上海成功舉辦。
基本原理
電動(dòng)助力自行車通過(guò)傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)和判斷騎行者的需求,并給出一定的動(dòng)力輔助,讓騎行變得更輕松。其核心在于電機(jī)馬達(dá)和內(nèi)部的控制系統(tǒng)。另外,電動(dòng)助力自行車的驅(qū)動(dòng)裝置包含馬達(dá)、力矩傳感器(torque sensor)和控制裝置。其中控制裝置的運(yùn)行方式是通過(guò)速度傳感器和力矩傳感器判斷騎行條件,將合適的電流輸送給馬達(dá)以不斷地改變助力。而力矩傳感器(是自行車電動(dòng)助力系統(tǒng)理解騎行者意圖的核心。
結(jié)構(gòu)組成
電機(jī)
電動(dòng)助力自行車的電機(jī)有輪轂電機(jī)和中置電機(jī)兩種主要類型。輪轂電機(jī)通常安裝在前輪或后輪,適合城市通勤和休閑騎行;中置電機(jī)則提供更高的騎行效率和更好的爬坡能力,適合多樣化的騎行需求。
驅(qū)動(dòng)傳感器
傳感器在電動(dòng)動(dòng)助力自行車中相當(dāng)于是車輛的CPU,是其運(yùn)行的“核心”,它需要感知騎行者的踩踏力度與節(jié)奏,并將這些信息精準(zhǔn)地傳遞給控制器。然后控制器根據(jù)接收到的信息控制電機(jī)工作,達(dá)到助力的效果。萬(wàn)元以上高端電動(dòng)助力自行車車型大多配置的是“力矩傳感器”,它是一項(xiàng)可以幫助電動(dòng)助力自行車系統(tǒng)去理解騎行者意圖的核心技術(shù),相比于速度傳感器,力矩傳感器能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量出雙腳踩踏力矩的大小,并將力矩信號(hào)轉(zhuǎn)化成電磁信號(hào)傳遞給控制器,控制器再根據(jù)傳感器采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
車架
電動(dòng)助力自行車的車架與普通自行車類似,電動(dòng)助力自行車的車架設(shè)計(jì)不僅影響到車輛的美觀性,也關(guān)系到騎行的舒適性和安全性。
驅(qū)動(dòng)/傳動(dòng)系統(tǒng)
電動(dòng)助力自行車常見(jiàn)的傳動(dòng)系統(tǒng)有鏈條傳動(dòng)和皮帶傳動(dòng)。皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)通常比鏈條傳動(dòng)系統(tǒng)更加耐用,維護(hù)成本更低。
附加配件
除了基本的電機(jī)、傳感器和車架設(shè)計(jì)外,電動(dòng)助力自行車還有附加功能和配件。如燈光系統(tǒng):前后車燈不僅提升了騎行的安全性,也在夜晚騎行時(shí)提供了清晰的視野;顯示屏:顯示屏能實(shí)時(shí)顯示電池電量、騎行速度和行駛距離等信息,幫助騎行者掌握騎行狀態(tài)。
主要特點(diǎn)
電動(dòng)助力自行車有環(huán)保、高效和便捷等特點(diǎn)。電動(dòng)助力自行車有不同類別,高端電動(dòng)助力自行車的傳感器、芯片以及控制系統(tǒng)的算法更為精密,助力體驗(yàn)更順暢,低端產(chǎn)品助力介入比較粗暴,騎行會(huì)有頓挫感。
電動(dòng)助力自行車不排放有害氣體,運(yùn)行安靜。另一特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、容易。電動(dòng)助力自行車不燃用汽油、不污染環(huán)境,使用起來(lái)安全可靠,不會(huì)產(chǎn)生意外火災(zāi),車體輕,速度不高,且易控制,運(yùn)行平穩(wěn),無(wú)噪聲。此類車一般都有兩套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。一套是人力腳踏驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),一套是電池電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
應(yīng)用領(lǐng)域
電動(dòng)助力自行車主要應(yīng)用于出行領(lǐng)域,是一種出行工具,由于其不排放有害氣體,也具有環(huán)保特征,適用于環(huán)保領(lǐng)域。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
歐盟對(duì)于助力自行車的定義是:第一,電機(jī)最大功率不得超過(guò)250W;第二,到達(dá)25km/h時(shí)前逐漸減少電機(jī)助力,達(dá)到25km/h時(shí)切斷電機(jī)助力,完全依靠人力騎行。在歐盟法規(guī)看來(lái),具備腳踏騎行功能的助力自行車是與自行車同等對(duì)待的,不需要進(jìn)行車輛型式認(rèn)證(Type approval)。2013年,歐盟條例(Regulation EU NO 168/2013)發(fā)布。與2002年發(fā)布的歐盟指令相比,該條例對(duì)各成員國(guó)具有更直接的約束力,其內(nèi)容無(wú)需通過(guò)國(guó)內(nèi)法轉(zhuǎn)化而直接適用于各成員國(guó),對(duì)歐盟境內(nèi)所有法律主體發(fā)生直接效力。歐盟條例2013第168號(hào)中還有嚴(yán)格認(rèn)證的。條例附表1中電驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)自行車屬于L1e車輛(Light two-wheel powered vehicle ),需要進(jìn)行型式認(rèn)證。在歐洲開(kāi)電驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)自行車,通常需要上牌照和戴頭盔,有時(shí)還不能走自行車道和人行道。歐洲助力自行車的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)EN 15194于2009年發(fā)布,該標(biāo)準(zhǔn)是為歐盟指令(Directive 2002/24/EC)提供服務(wù)。中國(guó)工信部在2016年通過(guò)發(fā)布《自行車命名和型號(hào)編制辦法(QB/T 1714-2015)》,明確自行車包括一般用途自行車、特殊用途自行車和助力自行車。創(chuàng)新城市的市場(chǎng)監(jiān)管部門,既要嚴(yán)格認(rèn)證電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)自行車,也要積極落實(shí)啟用助力自行車新工具。
電動(dòng)助力自行車并非電動(dòng)自行車(電動(dòng)摩托車),在日本有道路交通法規(guī)對(duì)其做出界定。日本法律規(guī)定,所謂的電動(dòng)助力自行車指的是為了輔助人力而使用發(fā)動(dòng)機(jī)的自行車。因此不可以裝載超出人力輔助范圍的發(fā)動(dòng)機(jī)。
根據(jù)歐洲的限速和車型法規(guī),電動(dòng)助力自行車分為低速型和高速型,在中國(guó)國(guó)內(nèi),根據(jù)新國(guó)標(biāo)要求,僅限低速車型銷售?!?a href="/hebeideji/6955740593474131214.html">上海市非機(jī)動(dòng)車安全管理?xiàng)l例》規(guī)定:電動(dòng)自行車、殘疾人機(jī)動(dòng)(電動(dòng))舒適康、人力三輪車經(jīng)本市公安機(jī)關(guān)交通管理部門上牌登記后可以上道路行駛。電動(dòng)助力自行車屬電動(dòng)自行車的范疇,應(yīng)取得本市公安機(jī)關(guān)交通管理部門核發(fā)的非機(jī)動(dòng)車號(hào)牌后方可上路通行。
發(fā)展趨勢(shì)
由于鋰離子電池技術(shù)的進(jìn)步、其價(jià)格和電容的改善,電動(dòng)助力自行車市場(chǎng)在全球范圍內(nèi)掀起了一股熱潮,尤其是高端車型。在歐洲,有大量多山國(guó)家,路面的各種坡道極為常見(jiàn),使用普通的自行車會(huì)帶來(lái)較大的身體負(fù)擔(dān),而助力電動(dòng)自行車的出現(xiàn)則很好的解決了“身體負(fù)擔(dān)”的使用障礙,電動(dòng)助力自行車已經(jīng)成為歐洲自行車市場(chǎng)向前發(fā)展的主要?jiǎng)恿?。其生產(chǎn)商也逐漸重視產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)和智能制造。
據(jù)Markets and markets數(shù)據(jù)顯示,電動(dòng)助力自行車市場(chǎng)總量將以近10%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。全球電動(dòng)助力自行車消費(fèi)需求活躍,進(jìn)一步助推中國(guó)電動(dòng)助力自行車出海熱潮,賽道日漸趨于擁擠。除了九號(hào)公司、愛(ài)瑪、雅迪電動(dòng)車、鳳凰股份等兩輪出行企業(yè),騰訊控股、阿里巴巴集團(tuán)等科技大廠以及紅杉資本、高瓴創(chuàng)投、華映資本等一線投資機(jī)構(gòu)都紛紛下注電動(dòng)助力自行車。電動(dòng)助力自行車未來(lái)重視產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量、多渠道布局、品牌化、專注細(xì)分場(chǎng)景和人群的品牌公司機(jī)會(huì)更多。很多公司會(huì)重視上下游的發(fā)展與協(xié)同,很多品牌都在重視線下渠道銷售,以及售后維修體系的建立。
電動(dòng)助力自行車的一大優(yōu)勢(shì)在于,已經(jīng)有越來(lái)越多的企業(yè)入局電動(dòng)助力自行車市場(chǎng),其價(jià)格已經(jīng)進(jìn)一步向更為親民的方向發(fā)展,對(duì)電動(dòng)助力自行車的宣傳也拓展了大眾對(duì)其的熟悉度,極大地促進(jìn)了市場(chǎng)的開(kāi)拓和潛在受眾的擴(kuò)張。
代表型號(hào)
Santa Monica電動(dòng)助力自行車
Santa Monica搭載了八方電機(jī),為愛(ài)瑪電動(dòng)助力自行車產(chǎn)品首次開(kāi)發(fā)的大功率輕巧750w城市車電機(jī)Route 66,其獨(dú)特之處在于其扭矩可達(dá)到73nm,散熱性能、運(yùn)行效率以及啟動(dòng)速度得到提升。
Tier-Dott共享電動(dòng)助力自行車
Tier-Dott共享電動(dòng)助力自行車是由中國(guó)九號(hào)公司(Segway-Ninebot)生產(chǎn),1924年巴黎奧運(yùn)會(huì)期間,九號(hào)公司為巴黎奧運(yùn)會(huì)投放了15000 輛Segway e-bike 電動(dòng)助力自行車。
BIJEN的城市系列電動(dòng)助力自行車
BIJEN的城市系列電動(dòng)助力自行車搭載的是MIVICE麥思M070高效輪轂電機(jī),電機(jī)主體外徑為79.5mm,重量只有1.7kg,齒輪材料選用“黃金塑料”,噪音級(jí)別低于50dB。還配備了嵌入式前后車燈,不僅提升了夜間騎行的安全性。
Amflow PL電動(dòng)助力自行車
Amflow PL電動(dòng)助力自行車是全球首款搭載Avinox電動(dòng)助力系統(tǒng)的全地形電動(dòng)助力山地車,Avinox電動(dòng)助力系統(tǒng)由大疆創(chuàng)新大疆創(chuàng)新科技有限公司研發(fā),加入了DJI智能助力算法,采用了先進(jìn)的氮化鎵3倍快充技術(shù)。
碳纖維電動(dòng)助力自行車
桐鄉(xiāng)崇福鎮(zhèn)的嘉興哲輪科技有限公司生產(chǎn)的碳纖維電動(dòng)助力自行車,由于采用碳纖維制作,比市場(chǎng)上同款車型更輕便,電機(jī)只有1.2公斤,比常規(guī)的輕了1.8公斤。
氫能助力自行車
氫能助力自行車外觀與普通自行車區(qū)別不大,但在座椅下方加裝了氫能發(fā)電系統(tǒng)的裝置。氫能助力自行車與普通自行車最大的區(qū)別在于可以通過(guò)氫氣的化學(xué)反應(yīng),轉(zhuǎn)化成電能,為自行車提供動(dòng)力助力。該車最高時(shí)速20公里左右,一個(gè)滿瓶的20克儲(chǔ)氫器能夠助力車輛騎行40到60公里。
參考資料 >
亞洲自行車展:電助力自行車打破傳統(tǒng)認(rèn)知 倍速出行正本清源.中國(guó)日?qǐng)?bào)網(wǎng) .2025-03-28
久祺股份2023年年度董事會(huì)經(jīng)營(yíng)評(píng)述.同花順.2025-03-28
小紅書(shū)騎行潮流后,VC開(kāi)始投的E-Bike是什么?.小紅書(shū)騎行潮流后,VC開(kāi)始投的E-Bike是什么?.2025-03-28
歐盟:助力自行車不需要進(jìn)行車輛型式認(rèn)證.百家號(hào).2025-03-28
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從BIJEN看趨勢(shì):國(guó)內(nèi)消費(fèi)者選擇E-Bike的五大核心考量.百家號(hào).2025-03-28
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