我国电动自行车产业未来发展的思考与探讨

来源:中电动车网   宋子奎   2013/10/24   浏览9829次   

就我国电动自行车行业发展现状而言,目前,严重制约产业发展之主要因素或在于:新国标尚未颁布实施,而现行技术标准却已延用了长达十四年之久,目前已不能满足市场及更多消费者的实际需求。可是,对于生产企业而言,符合消费者需求之产品,才有市场竞争力,也是企业生存之根本。因此,所谓“超标车”的出现,并非完全归结于生产企业或更多普通消费者的实际需求,而对于指导与规范现有产品生产的相关技术标准,已延用了长达十四年之久而未作修订,这或许也是不可回避的更主要因素之一。

 

那么,又是何种原因而困扰了相关技术标准未能及时修订呢?这或许是我们更应该去思考之问题。比如,我们对于目前现有电动自行车产品,是否缺乏更为客观地准确定位?是否应该考虑,将现有产品给予更加明确和更为准确的重新定义?而这些,或许是我们更需要去研究与探讨之课题。就此展开如下相关问题之讨论,谈些粗浅看法,谨供参考。

 

1、关于导致“超标车”出现的技术原因探析

 

就我国现阶段国情而言,随着经济与社会的不断发展,致使城市不断扩大、道路随之延伸,而人们日常骑车出行距离则相应延长。为此,如何来进一步提高现有产品的续航能力(里程),则是首先要解决的技术问题。然而,众所周知,属于非机动车范畴之电动自行车产品,若按现行国标最高时速(限速)仅为20公里,这对于上述问题之解决,或带来相当难度。原因在于:

 

电动自行车乃低速车辆,而低速车辆同比与高速车辆,单位时间内的行驶距离相对较短,但能源消耗或大致相当;那么,当二者行驶距离相当,则低速车辆所需能源消耗将大于高速车辆。因此,对于低速车辆而言,若采用增加车载电源容量之方法,来延长现有产品的续航里程,显然是不经济的;不但车载电源(动力蓄电池)成本会相应增加,而且,将使整车重量或大大超出现行标准。

 

那么,限于目前的技术条件以及成本上的考虑,若通过适当提高车速来相应增加续航里程,或是一种更为经济的做法。其好处在于:车速的相应提高,单位时间内行驶距离将相应增加;而单位时间内电池的能量消耗或大致相当。而这样,既可有效提高续航里程,也不至于使电池容量配置及成本增加过多;而且,能源消耗同比也可相应减少,节能效果进一步改善;同时,还可缩短通勤时间和提高通勤效率,而这与现如今人们的日常工作及生活节奏也是相吻合的。因此,为满足更多普通消费者的实际需求,生产厂家或采用了变通的办法,而在调速控制系统中设置了可自行拆卸的限速器;这或许是导致车速大大超出现行标准之原因所在。

 

而从表面上看,造成现有产品“重量与车速”超标之原因,或是由于生产厂家为满足消费者实际需求所导致;但笔者以为,其根本原因则源于两个方面:其一,“电池技术”之瓶颈制约,由于目前高性能电池(如:锂电池)成本偏高,而选用低成本电池(铅酸电池)则质量偏重;其二,现有低速轮毂电机直驱方式,存在其固有的技术局限性;致使其功效(能效比)进一步提升受到限制,则使得所需动力蓄电池(车载电源)容量配置相应增加。

 

具体而言,由于相关技术标准对车速的限制,而车速较低其工作效率也就相对较低。可是,作为非机动车而出于安全性方面考虑,则车速必须控制在一定的范围内。鉴于更多消费者的实际需求,则在新国标修订中拟将最高时速(限速)指标提至26公里,但提升幅度不大(车速或仍有更趋合理的提升空间,该问题之后再作进一步探讨)。显然,这对于工作效率的提升与改善,或显得“微不足道”。据此可见,对于低速车辆而言,由于工作效率相对较低,欲进一步提高续航里程,或只有通过增加动力蓄电池容量配置,方可解决。

 

据上所述可见,属于非机动车范畴之电动自行车,车速仍应限制在合理范围之内。因此,欲通过大幅提高车速来提高工作效率,则是不现实的;或属于电动摩托车(机动车)等高速车辆之研究与讨论范畴。由此可见,对于电动自行车(低速车辆)产品及其生产厂家而言,技术上突破或更应着重于:如何进一步改进和优化驱动方式,来更有效(大幅)提升动力系统之功效(能效比),从而可降低动力蓄电池的能量消耗,继而延长电池的工作(放电)时间即可增加行驶里程。很显然,这对于突破目前电池技术之瓶颈制约,有效提高现有产品的续航能力,或是一条更趋合理和更为有效的解决途径。

 

2、关于制约产业(行业)发展的“技术瓶颈”之探讨

 

众所周知,目前制约电动自行车技术发展之瓶颈,或在于“高性能电池”尚未获得技术上的突破。然而,就高性能电池的技术研发而言,作为基础部件(元器件),则更多涉及“化学、材料”等基础科学及其相关技术领域,而并非电动自行车行业本身所要重点研究之课题。当然,对于高性能电池的研制与开发,乃今后发展方向,这一点是毋庸置疑的。因为它将影响到整个电动车产业、以及其它诸多相关产业的技术进步和未来发展,而不仅仅限于电动自行车行业及其相关产品,这一点或是显而易见的。

 

而对于电动自行车行业本身而言,自轮毂电机诞生以来,经过不断改进,目前技术已相当成熟。尤其是低速轮毂电机,用于现有产品的整车设计时,或已成为一种固定(固有)设计模式。然而,轮毂电机驱动方式之不足,就在于其结构特征限制了其工作效率的进一步提升;对此,我们已在本文前述相关讨论中阐明了这一点。据此,笔者以为,轮毂电机作为电动自行车等低速车辆之驱动电机,其合理性或有待商榷;或者宏观地讲,它或许成为电动自行车技术发展进程中,又一“技术瓶颈”。但是,打破这一所谓“瓶颈”,远比突破电池技术要容易的多;或只需“改变固有的设计模式、更新设计思路”而已;这一点或也是显而易见的。

 

3、关于“产品重新定义”之我见

 

我国电动自行车产业经过十余的发展,尤其是近年来的快速发展,其产品在设计上,或已经发生了很大变化。比如,最明显地变化趋势或在于,大多产品已省去了传统的脚踏驱动装置,如:目前使用较多的电动款车型。其原因或在于,由于轮毂电机的磁阻作用,脚踏驱动时相当费力。因此,从实用性与提高行车安全方面考虑,这一变化不仅有它的合理性,而且改善效果也较为显著。其效果在于:早期的类似于自行车之传统车型,为了便于脚踏驱动则采用的是骑姿驾车方式;而省去脚踏驱动部,则可以改为坐姿驾车方式,不仅驾车舒适性大大改善,而且驾车者重心高度也大大降低;尤其是,当车辆起步或停车时可由双脚着地支撑,则实用性与安全性显著改善。

 

而笔者之所以建议对现有产品给予重新定义,并非只是现有产品在设计上发生了较大变化,而更重要的或在于:在符合相关安全性能指标之前提下,应与产品使用者的实际使用情况更接近或更趋于吻合。这或将有助于:相关技术标准在今后作进一步修订时,能够更加科学、严谨和更趋合理性。比如,以提高车速为例,在尚未颁布实施的新标准中,拟将最高时速(限速)提至26公里,但大多消费者认为不切实际;而更多生产厂家与业内专家也认为,将车速提至30公里左右(参照国外多数国家现行标准),或更为恰当也更趋合理。就此问题,我们作如下进一步探讨。

 

4、关于“标准修订”其科学性、严谨性与合理性之探讨

 

就新技术标准之修订而言,拟将最高时速(限速)指标提至26公里,但同时将整车重量(电动型)其指标,也作了较大幅度的提高。然而,同时调高“车速、整车重量”的指标,是否缺乏“科学性与严谨性”呢?比如,若按现行标准及等效原理,则整车重量的相应增大,或将使车辆的行驶惯性会相应增大,制动距离亦相应延长,这将不利于车辆的行驶安全;或因此,应该将最高时速(限速)指标相应调低才是。

 

当然,与现行标准制定时的十四年前相比,现有产品其质量已显著改善,尤其是电动款车型的刹车装置,或采用了摩托车的轮毂刹等制动器,制动效果大大改善。据此而言,适当提高车速或有它的合理性。但笔者以为,我们所要讨论的是,将车速提高至多少才更趋合理或较为恰当。比如,据“新拟定之技术标准”及等效原理,那么,我们能否在新标准之基础上,将整车重量相应减轻,再将车速适当提高一些(如:30公里左右)。这样,是否更趋合理或较为恰当呢?这或许是我们更应该去研究与探讨之课题。

 

然而,如上所述之探讨课题,更需要解决之难题或在于:即便是将最高时速(限速)调高至30公里,但就现有技术条件,能否将整车重量减下来呢?这或许是问题的关键所在。对此,笔者以为,就现有技术条件或是能够解决、并可以方便做到的。具体而言,或有两种解决途径:其一,选择高性能电池,如:现逐步推广使用的锂电池,则可以减轻整车重量,但成本会相应增加;其二,通过优化驱动方式,大幅提升驱动系统功效(能效比),以减少电池能量消耗及其容量配置,便可以大幅减轻整车重量和降低电池成本;二者相比,则后者或更有效。显然,这与本文所提出的解决方案及其改进思路是相吻合的;而且,其显著效果或更集中体现于,它所具有的经济实用性及其“商业价值”。

 

5、就“产品设计与市场定位”一点思考与探讨

 

就电动自行车产品设计而言,或仍应该坚持“简约化、低端化”之设计理念与市场定位。但这里需要特别解释与说明的是,“简约化”并不意味着技术上的简单化

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