從1993年世界上第一輛電動助力自行車上市銷售至今,已經過去了23個年頭。作為發源地的日本,電動助力自行車目前已經有相當高的普及度,是日本居民日常通勤、購物、接送孩子上下學最常用的交通工具之一。而作為自行車文化中心的歐洲,近些年來自行車的銷量每況愈下,唯有電動助力自行車逆勢增長,2015年法國、德國、義大利、荷蘭和西班牙的進口量比2014年增長了46.8%,並且這個趨勢還在加速。伴隨中國的城市化以及消費升級,曾經是中國家庭三大件兒之一的自行車重回百姓視線,其中電動助力自行車的發展以及潛在市場同樣被廣為期待。
問題一:電動助力自行車是雜交產物?
電動助力自行車的英文是「Pedelec」, 由pedal(腳踏)和electric(電動的)兩個單詞組合而成,特指需要使用腳踏驅動的裝有電動機的自行車。「電動助力自行車=自行車+動力輔助系統(PAS)」,而PAS是英文Power Assist System的縮寫。因此,電動助力自行車是在自行車的基礎上添加動力輔助系統(PAS)而來,目的是讓騎自行車變得更為輕鬆。
▲普利司通的動力輔助系統(PAS)的工作狀態
問題二:電動助力自行車介於自行車與「純電動車」之間?
首先應該明確的是,「純電動車」的形態來源於「電動助力自行車」,並且「電動助力自行車」也不是自行車到純電動車之間的過渡產物。日本山葉在80年代末開始研發「電動助力自行車」,93年推向市場。因為技術複雜研發困難,動力輔助系統(PAS)的成本很高,更因為中國特定的市場環境,因而「電動助力自行車」沒有得到普及。縱觀全球主要市場,人力驅動的自行車向電池驅動的「純電動車」的快速轉變,迄今為止只在中國發生過。
問題三:為何電動助力自行車在中國沒有普及?
硬原因是缺少核心技術,因為動力輔助系統(PAS)有著很高的技術門檻,日本一直是以山葉、松下為引領,歐洲則是博世、Brose等企業,中國缺少對標企業,也缺少相應的研發人才,而一套動力輔助系統(PAS)的售價基本在6000元以上,這極大的限制了電動助力自行車在中國市場的發展,即便是松下的老款二手車,到了中國成色稍好的也在2000元左右。另外一方面,就是「純電動車」的技術並不複雜,實現成本也要低廉數倍到數十倍,非常適合用於售價相對低廉的產品。
▲淘寶網上銷售的二手鬆下電動助力自行車
軟原因是中國在90年代開始嚴格限制摩託車的使用,而中國的公共運輸系統的發展又滯後於城市化進程,這導致中低收入人群的出行出現巨大缺口,在使用形態上最為接近摩託車的採用純電驅動的「電動車」開始了爆發式發展,這也是中國的電動車大量使用塑料構件兒,外觀越來越像摩託車的重要原因。而純電動車車主不需要接受安全教育、考駕照、買交強險和給車輛登記上牌,對「純電動車」的普及起到推波助瀾作用。
正是以上兩個原因,使得電動助力自行車在中國基本沒有市場,市面上即便是有打著「電助力車」旗號的產品,大多也都是使用「替代技術」,除了科技含量低太多,在使用體驗上與日本及歐洲的產品也差距巨大,不能相提並論。
問題四:為何說動力輔助系統(PAS)技術門檻高?
通過山葉、松下、博世、Brose這幾個名字,其實相信大家已經知道動力輔助系統(PAS)的研發需要相當強的科研能力。人機互動被認為是第五次信息革命,而人機互動最為關鍵的基礎就是「傳感器」,只有能夠讀取識別人的意圖,才能控制機器理解並幫助人類。動力輔助系統(PAS)的目的是用電機的動力幫助人達到輕鬆的騎行,因此首先就要識別人用了多少力,然後計算判斷人需要多少動力的幫助。
▲輕客自主研發的以力矩傳感器為核心的VeloUP威履智慧動力系統
動力輔助系統(PAS)的核心傳感器叫「力矩傳感器」,也叫「扭矩傳感器」,英文為「Torque sensor」,而之所以會有這樣的名字,是因為它安裝在自行車的中軸上,而中軸連接著曲柄,在騎行過程中正好是形成扭杆結構,中軸在受到扭力時表面就會產生肉眼不可見的細微形變,通過測量形變即可根據數學模型計算出人力大小。直到最近兩年,擁有清華大學汽車工程系背景的輕客才自主研發出力矩傳感器,並基於傳感器打造了一套擁有自主智慧財產權的VeloUP威履智慧動力系統,終於突破了山葉、博世等企業的技術壁壘。
▲動力輔助系統(PAS)以三傳感器為核心
另外,想要擁有更好的騎行體驗,那就需要更好地了解用戶的騎行意圖,這也就需要獲得更多數據,因此也就需要更多的傳感器。縱觀山葉、松下、博世、輕客等品牌推出的動力輔助系統(PAS),均額外使用「踏頻傳感器」以及「速度傳感器」,形成以三傳感器為核心的系統。另外,有了傳感器只是八字的一撇,另外的一捺是「多傳感器算法」,在獲得數據後,要對數據進行計算處理,最終輸出信號調動電機提供動力。目前山葉、松下、博世、輕客等品牌的傳感器精度基本在同一水平線,而真實騎行體驗上的差異正是與不同的「多傳感器算法」有關。
問題五:當下電動助力自行車都有哪些品牌,產品或者技術上有何差異?
目前來說,日本有松下、山葉、普利司通、aero-life等,德國有博世、Brose等,中國則有輕客,其中博世依然是供應商身份,將自家的動力輔助系統(PAS)提供給眾多合作夥伴(真的很多),輕客是近兩年興起的中國企業,自主研發的動力輔助系統(PAS)除了用於自家產品,也提供給合作夥伴。從技術角度講,其實這些品牌都是以力矩傳感器為核心,然後配合使用踏頻及速度傳感器打造動力輔助系統(PAS),只是在產品形態上有著不小的差異。
▲日本的電動助力自行車以24寸以及26寸公主車為主
日本的電動助力自行車以24寸以及26寸為主,大多為公主型的女士車架,還有不少附帶嬰兒座椅及三輪車產品,這與日本市場大多是家庭主婦、學生、老年人的用戶群體有很大關係,不過近些年開始,更多人群與階層開始選擇使用電動助力自行車作為交通工具,因此不少品牌已經開始推出更小尺寸或者更大尺寸的車型,例如山葉還推出了電動助力公路車,開發運動市場。
▲山葉推出電動助力公路車
歐洲市場與日本市場差異極大,大多為山地或者旅行車,而且基本都採用26寸及以上的車架尺寸,這與歐洲人普遍身高較高以及不同的審美文化有很大關聯,而且在產品標準上與日本也有不少區別,相對來說,日本對動力輔助系統(PAS)提供動力的時間,動力的比例,速度的限制都更為嚴格。
▲輕客推出的TS01與TF01小尺寸電動助力自行車
相對日本與歐洲,中國的電動助力自行車市場上的品牌分為兩類,一類是捷安特、喜德盛等傳統自行車製造商,另一類是輕客等新型科技企業。其它品牌大多是採購供應商的動力輔助系統(PAS)然後外銷,要不就是使用其它替代技術然後也是外銷。僅有的幾個內銷的也都是使用替代技術。目前可以見到的輕客產品多是20寸與14寸的車型,與日本及歐洲的企業有著不小的差異,這點更多是考慮到中國的用車環境,小尺寸車輛方便帶回家避免丟失,不過輕客也已經發布了26寸的車型,預計2016年下半年上市。
問題六:電動助力自行車技術的發展方向是什麼?
電動助力自行車已經發展了20多年,目前德國博世以及中國輕客都是努力在「人機互動」上有更多的突破,除了將車輛通過藍牙、APP與網際網路相連使車輛擁有社交、定位、導航等功能外,更深層次的在於收集每一個用戶的騎行數據,然後根據真實數據對動力輔助系統(PAS)進行優化,通過遠程固件升級讓用戶體驗不斷得到提升。
▲博世與輕客努力在「人機互動」上有更多的突破
相對來說,日本企業在網際網路的合理使用方面就顯得過於保守,不過,松下在其全系產品均使用了通用於冰箱、淨化器等產品的ECONAVI節能技術,配合松下領先的電池技術,在電源方面處於絕對領先地位,這裡不得不提的是,目前松下與輕客已經達成戰略合作夥伴關係,共同研發更適合電動助力自行車使用的鋰電池技術。
▲歐洲市場推出電動助力自行車的品牌
總結:從國外趨勢看,「城市自行車+電助力」會是趨勢。
電動助力自行車對於中國消費者來說還屬於新鮮事物,大眾對於它的認知度還非常低,很多人在質疑這種不是自行車也不是純電動車的產品市場在哪裡。通過觀察日本及歐洲市場,也許可以給我們答案:日本市場以前大多是家庭主婦、學生以及老年人使用,歐洲市場以前大多是極限運動愛好者、科技極客使用,而近些年日本及歐洲都在向著城市通勤交通工具的方向發展,並且已經佔有不小的市場份額,尤其在自行車全球市場整體下滑的情況下,電動助力自行車還在加速的增長趨勢被給予更多期待。