我國電動自行車產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的思考與探討


鋰電世界 就我國電動自行車行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀而言,目前,嚴(yán)重制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展之主要因素或在于:新國標(biāo)尚未頒布實(shí)施,而現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)卻已延用了長達(dá)十四年之久,目前已不能滿足市場及更多消費(fèi)者的實(shí)際需求??墒?,對于生產(chǎn)企業(yè)而言,符合消費(fèi)者需求之產(chǎn)品,才有市場競爭力,也是企業(yè)生存之根本。因此,所謂“超標(biāo)車”的出現(xiàn),并非完全歸結(jié)于生產(chǎn)企業(yè)或更多普通消費(fèi)者的實(shí)際需求,而對于指導(dǎo)與規(guī)范現(xiàn)有產(chǎn)品生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),已延用了長達(dá)十四年之久而未作修訂,這或許也是不可回避的更主要因素之一。
那么,又是何種原因而困擾了相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)未能及時修訂呢?這或許是我們更應(yīng)該去思考之問題。比如,我們對于目前現(xiàn)有電動自行車產(chǎn)品,是否缺乏更為客觀地準(zhǔn)確定位?是否應(yīng)該考慮,將現(xiàn)有產(chǎn)品給予更加明確和更為準(zhǔn)確的重新定義?而這些,或許是我們更需要去研究與探討之課題。就此展開如下相關(guān)問題之討論,談些粗淺看法,謹(jǐn)供參考。
1、關(guān)于導(dǎo)致“超標(biāo)車”出現(xiàn)的技術(shù)原因探析
就我國現(xiàn)階段國情而言,隨著經(jīng)濟(jì)與社會的不斷發(fā)展,致使城市不斷擴(kuò)大、道路隨之延伸,而人們?nèi)粘rT車出行距離則相應(yīng)延長。為此,如何來進(jìn)一步提高現(xiàn)有產(chǎn)品的續(xù)航能力(里程),則是首先要解決的技術(shù)問題。然而,眾所周知,屬于非機(jī)動車范疇之電動自行車產(chǎn)品,若按現(xiàn)行國標(biāo)最高時速(限速)僅為20公里,這對于上述問題之解決,或帶來相當(dāng)難度。原因在于:
電動自行車乃低速車輛,而低速車輛同比與高速車輛,單位時間內(nèi)的行駛距離相對較短,但能源消耗或大致相當(dāng);那么,當(dāng)二者行駛距離相當(dāng),則低速車輛所需能源消耗將大于高速車輛。因此,對于低速車輛而言,若采用增加車載電源容量之方法,來延長現(xiàn)有產(chǎn)品的續(xù)航里程,顯然是不經(jīng)濟(jì)的;不但車載電源(動力蓄電池)成本會相應(yīng)增加,而且,將使整車重量或大大超出現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。
那么,限于目前的技術(shù)條件以及成本上的考慮,若通過適當(dāng)提高車速來相應(yīng)增加續(xù)航里程,或是一種更為經(jīng)濟(jì)的做法。其好處在于:車速的相應(yīng)提高,單位時間內(nèi)行駛距離將相應(yīng)增加;而單位時間內(nèi)電池的能量消耗或大致相當(dāng)。而這樣,既可有效提高續(xù)航里程,也不至于使電池容量配置及成本增加過多;而且,能源消耗同比也可相應(yīng)減少,節(jié)能效果進(jìn)一步改善;同時,還可縮短通勤時間和提高通勤效率,而這與現(xiàn)如今人們的日常工作及生活節(jié)奏也是相吻合的。因此,為滿足更多普通消費(fèi)者的實(shí)際需求,生產(chǎn)廠家或采用了變通的辦法,而在調(diào)速控制系統(tǒng)中設(shè)置了可自行拆卸的限速器;這或許是導(dǎo)致車速大大超出現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)之原因所在。
而從表面上看,造成現(xiàn)有產(chǎn)品“重量與車速”超標(biāo)之原因,或是由于生產(chǎn)廠家為滿足消費(fèi)者實(shí)際需求所導(dǎo)致;但筆者以為,其根本原因則源于兩個方面:其一,“電池技術(shù)”之瓶頸制約,由于目前高性能電池(如:鋰電池)成本偏高,而選用低成本電池(鉛酸電池)則質(zhì)量偏重;其二,現(xiàn)有低速輪轂電機(jī) 直驅(qū)方式,存在其固有的技術(shù)局限性;致使其功效(能效比)進(jìn)一步提升受到限制,則使得所需動力蓄電池(車載電源)容量配置相應(yīng)增加。
具體而言,由于相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對車速的限制,而車速較低其工作效率也就相對較低。可是,作為非機(jī)動車而出于安全性方面考慮,則車速必須控制在一定的范圍內(nèi)。鑒于更多消費(fèi)者的實(shí)際需求,則在新國標(biāo)修訂中擬將最高時速(限速)指標(biāo)提至26公里,但提升幅度不大(車速或仍有更趨合理的提升空間,該問題之后再作進(jìn)一步探討)。顯然,這對于工作效率的提升與改善,或顯得“微不足道”。據(jù)此可見,對于低速車輛而言,由于工作效率相對較低,欲進(jìn)一步提高續(xù)航里程,或只有通過增加動力蓄電池容量配置,方可解決。
據(jù)上所述可見,屬于非機(jī)動車范疇之電動自行車,車速仍應(yīng)限制在合理范圍之內(nèi)。因此,欲通過大幅提高車速來提高工作效率,則是不現(xiàn)實(shí)的;或?qū)儆陔妱幽ν熊?lt;http://www.ddc.net.cn/cp/ddmtc/>(機(jī)動車)等高速車輛之研究與討論范疇。由此可見,對于電動自行車(低速車輛)產(chǎn)品及其生產(chǎn)廠家而言,技術(shù)上突破或更應(yīng)著重于:如何進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化驅(qū)動方式,來更有效(大幅)提升動力系統(tǒng)之功效(能效比),從而可降低動力蓄電池的能量消耗,繼而延長電池的工作(放電)時間即可增加行駛里程。很顯然,這對于突破目前電池技術(shù)之瓶頸制約,有效提高現(xiàn)有產(chǎn)品的續(xù)航能力,或是一條更趨合理和更為有效的解決途徑。
2、關(guān)于制約產(chǎn)業(yè)(行業(yè))發(fā)展的“技術(shù)瓶頸”之探討
眾所周知,目前制約電動自行車技術(shù)發(fā)展之瓶頸,或在于“高性能電池”尚未獲得技術(shù)上的突破。然而,就高性能電池的技術(shù)研發(fā)而言,作為基礎(chǔ)部件(元器件),則更多涉及“化學(xué)、材料”等基礎(chǔ)科學(xué)及其相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域,而并非電動自行車行業(yè)本身所要重點(diǎn)研究之課題。當(dāng)然,對于高性能電池的研制與開發(fā),乃今后發(fā)展方向,這一點(diǎn)是毋庸置疑的。因?yàn)樗鼘⒂绊懙秸麄€電動車產(chǎn)業(yè)、以及其它諸多相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和未來發(fā)展,而不僅僅限于電動自行車行業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)品,這一點(diǎn)或是顯而易見的。
而對于電動自行車行業(yè)本身而言,自輪轂電機(jī)誕生以來,經(jīng)過不斷改進(jìn),目前技術(shù)已相當(dāng)成熟。尤其是低速輪轂電機(jī),用于現(xiàn)有產(chǎn)品的整車設(shè)計(jì)時,或已成為一種固定(固有)設(shè)計(jì)模式。然而,輪轂電機(jī)驅(qū)動方式之不足,就在于其結(jié)構(gòu)特征限制了其工作效率的進(jìn)一步提升;對此,我們已在本文前述相關(guān)討論中闡明了這一點(diǎn)。據(jù)此,筆者以為,輪轂電機(jī)作為電動自行車等低速車輛之驅(qū)動電機(jī),其合理性或有待商榷;或者宏觀地講,它或許成為電動自行車技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中,又一“技術(shù)瓶頸”。但是,打破這一所謂“瓶頸”,遠(yuǎn)比突破電池技術(shù)要容易的多;或只需“改變固有的設(shè)計(jì)模式、更新設(shè)計(jì)思路”而已;這一點(diǎn)或也是顯而易見的。
3、關(guān)于“產(chǎn)品重新定義”之我見
我國電動自行車產(chǎn)業(yè)經(jīng)過十余的發(fā)展,尤其是近年來的快速發(fā)展,其產(chǎn)品在設(shè)計(jì)上,或已經(jīng)發(fā)生了很大變化。比如,最明顯地變化趨勢或在于,大多產(chǎn)品已省去了傳統(tǒng)的腳踏驅(qū)動裝置,如:目前使用較多的電動款車型。其原因或在于,由于輪轂電機(jī)的磁阻作用,腳踏驅(qū)動時相當(dāng)費(fèi)力。因此,從實(shí)用性與提高行車安全方面考慮,這一變化不僅有它的合理性,而且改善效果也較為顯著。其效果在于:早期的類似于自行車之傳統(tǒng)車型,為了便于腳踏驅(qū)動則采用的是騎姿駕車方式;而省去腳踏驅(qū)動部,則可以改為坐姿駕車方式,不僅駕車舒適性大大改善,而且駕車者重心高度也大大降低;尤其是,當(dāng)車輛起步或停車時可由雙腳著地支撐,則實(shí)用性與安全性顯著改善。
而筆者之所以建議對現(xiàn)有產(chǎn)品給予重新定義,并非只是現(xiàn)有產(chǎn)品在設(shè)計(jì)上發(fā)生了較大變化,而更重要的或在于:在符合相關(guān)安全性能指標(biāo)之前提下,應(yīng)與產(chǎn)品使用者的實(shí)際使用情況更接近或更趨于吻合。這或?qū)⒂兄冢合嚓P(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在今后作進(jìn)一步修訂時,能夠更加科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)和更趨合理性。比如,以提高車速為例,在尚未頒布實(shí)施的新標(biāo)準(zhǔn)中,擬將最高時速(限速)提至26公里,但大多消費(fèi)者認(rèn)為不切實(shí)際;而更多生產(chǎn)廠家與業(yè)內(nèi)專家也認(rèn)為,將車速提至30公里左右(參照國外多數(shù)國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)),或更為恰當(dāng)也更趨合理。就此問題,我們作如下進(jìn)一步探討。
4、關(guān)于“標(biāo)準(zhǔn)修訂”其科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性與合理性之探討
就新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之修訂而言,擬將最高時速(限速)指標(biāo)提至26公里,但同時將整車重量(電動型)其指標(biāo),也作了較大幅度的提高。然而,同時調(diào)高“車速、整車重量”的指標(biāo),是否缺乏“科學(xué)性與嚴(yán)謹(jǐn)性”呢?比如,若按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)及等效原理,則整車重量的相應(yīng)增大,或?qū)⑹管囕v的行駛慣性會相應(yīng)增大,制動距離亦相應(yīng)延長,這將不利于車輛的行駛安全;或因此,應(yīng)該將最高時速(限速)指標(biāo)相應(yīng)調(diào)低才是。
當(dāng)然,與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)制定時的十四年前相比,現(xiàn)有產(chǎn)品其質(zhì)量已顯著改善,尤其是電動款車型的剎車裝置,或采用了摩托車的輪轂剎等制動器,制動效果大大改善。據(jù)此而言,適當(dāng)提高車速或有它的合理性。但筆者以為,我們所要討論的是,將車速提高至多少才更趨合理或較為恰當(dāng)。比如,據(jù)“新擬定之技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”及等效原理,那么,我們能否在新標(biāo)準(zhǔn)之基礎(chǔ)上,將整車重量相應(yīng)減輕,再將車速適當(dāng)提高一些(如:30公里左右)。這樣,是否更趨合理或較為恰當(dāng)呢?這或許是我們更應(yīng)該去研究與探討之課題。
然而,如上所述之探討課題,更需要解決之難題或在于:即便是將最高時速(限速)調(diào)高至30公里,但就現(xiàn)有技術(shù)條件,能否將整車重量減下來呢?這或許是問題的關(guān)鍵所在。對此,筆者以為,就現(xiàn)有技術(shù)條件或是能夠解決、并可以方便做到的。具體而言,或有兩種解決途徑:其一,選擇高性能電池,如:現(xiàn)逐步推廣使用的鋰電池,則可以減輕整車重量,但成本會相應(yīng)增加;其二,通過優(yōu)化驅(qū)動方式,大幅提升驅(qū)動系統(tǒng)功效(能效比),以減少電池能量消耗及其容量配置,便可以大幅減輕整車重量和降低電池成本;二者相比,則后者或更有效。顯然,這與本文所提出的解決方案及其改進(jìn)思路是相吻合的;而且,其顯著效果或更集中體現(xiàn)于,它所具有的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性及其“商業(yè)價值”。
5、就“產(chǎn)品設(shè)計(jì)與市場定位”一點(diǎn)思考與探討
就電動自行車產(chǎn)品設(shè)計(jì)而言,或仍應(yīng)該堅(jiān)持“簡約化、低端化”之設(shè)計(jì)理念與市場定位。但這里需要特別解釋與說明的是,“簡約化”并不意味著技術(shù)上的簡單化;而所謂“低端化”產(chǎn)品,也并非指:質(zhì)量與品質(zhì)及其產(chǎn)品使用者的“低級化”。而更為通俗的講,或指產(chǎn)品的價格相對較低、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性較強(qiáng)、使用者較為廣泛,乃普及型產(chǎn)品而已。顯然,電動自行車即屬于該類典型產(chǎn)品。然而,對于“低端化”產(chǎn)品之設(shè)計(jì),相比于高端化產(chǎn)品設(shè)計(jì),其實(shí)施難度或更大;由于成本的限制,則要求“性價比”或更高。因此,選擇“簡約化”設(shè)計(jì),以合理降低產(chǎn)品的實(shí)施成本,這對于提升產(chǎn)品的價格優(yōu)勢和增強(qiáng)市場競爭力或更有效。就此問題,我們作如下進(jìn)一步的分析與探討:
就目前產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的變化趨勢而言,或有“豪華款、高檔化及摩托化”設(shè)計(jì)之傾向。比如,過于強(qiáng)調(diào)驅(qū)動系統(tǒng)的動力性與駕馭感,以及過分強(qiáng)調(diào)超長距離的續(xù)航能力等等;而這些,都是基于加大動力蓄電池容量配置為前提的,而對于電動自行車(低速車輛)產(chǎn)品,由于相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的限制,其車速較低則工作效率較低,而加大電池容量配置,將會導(dǎo)致成本的大幅上升。
又比如,所謂“高端化”智能型產(chǎn)品設(shè)計(jì),以及包括添加智能定位防盜系統(tǒng)設(shè)置等等;這不僅會使實(shí)施成本相應(yīng)增加,而作為一種普及型(價廉)交通代步工具,其高端化設(shè)計(jì)之必要性(必須性)或有待商榷。當(dāng)然,這對于部分消費(fèi)者的需求及細(xì)分市場而言,或可以贏得部分市場份額,但不應(yīng)成為主流產(chǎn)品;或者說,不應(yīng)作為生產(chǎn)企業(yè)的主打產(chǎn)品。而筆者以為,作為大眾化普及型產(chǎn)品,或更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)它的經(jīng)濟(jì)型與實(shí)用性;而對于生產(chǎn)廠家而言,“過度設(shè)計(jì)”將會導(dǎo)致產(chǎn)品成本(造價)過度增加,或因此而失去價格優(yōu)勢,乃至失去更多市場份額。
具體而言,對于普通消費(fèi)者、尤其是更多低端消費(fèi)群體,經(jīng)濟(jì)實(shí)用型產(chǎn)品,或更符合他們的實(shí)際需求和消費(fèi)意愿,這其中,價格優(yōu)勢或起到了決定性作用。而從目前銷售市場的實(shí)際情況來看,或也充分說明了這一點(diǎn),比如,諸多企業(yè)紛紛采用“產(chǎn)品換購、低價促銷”之營銷方式,欲提升產(chǎn)品銷量,或也取得一些實(shí)際效果。但筆者以為,這或應(yīng)該是一種短期行為,而不應(yīng)常態(tài)化。原因在于,通過價格戰(zhàn)來占據(jù)市場份額,或?qū)⑹股a(chǎn)企業(yè)的利潤空間越來越小,路將愈走愈窄,則不利于企業(yè)及整個行業(yè)今后之健康發(fā)展。
那么,如何扭轉(zhuǎn)這一不利局面,來有效提升生產(chǎn)企業(yè)效益,即:合理增加產(chǎn)品之利潤空間呢?筆者以為,我們或仍應(yīng)該堅(jiān)持“簡約化”設(shè)計(jì)理念,減少產(chǎn)品的“過度化”設(shè)計(jì),以利于合理降低實(shí)施成本;并且,可從解決產(chǎn)品的實(shí)用性方面下功夫,積極開發(fā)低端市場及其產(chǎn)品,來充分滿足和適應(yīng)更多低收入群體的消費(fèi)意愿,這或?qū)a(chǎn)生較為顯著的實(shí)際效果。而且,隨著新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷推進(jìn),更大的市場還有待充分開發(fā)。顯然,“低價格、高性價比”之經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品,或更容易獲得廣泛普及,其市場前景或更為可觀。
綜上所述,筆者以為,電動自行車乃一般普通交通代步工具而已,而它之所以容易獲得普及,就在于或更體現(xiàn)于它的經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性。因此,就普及型產(chǎn)品而言,或仍應(yīng)該堅(jiān)持“簡約化、低端化”之設(shè)計(jì)理念與產(chǎn)品定位;其充分理由或在于,它與現(xiàn)階段社會發(fā)展與百姓需求之基本國情、民情相適宜。
6、就“電動自行車技術(shù)研究與創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)”的一點(diǎn)思考與探討
就“電動自行車技術(shù)研究”而言,客觀的講,或就沒有自己的“核心技術(shù)”;或者可以說,電動自行車技術(shù)的發(fā)展,或始終伴隨著“電池、電機(jī)”等技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。因此,筆者以為,所謂“電動自行車技術(shù)之研究”或更多體現(xiàn)于,它應(yīng)充分運(yùn)用現(xiàn)有成熟技術(shù)(最新技術(shù)),來不斷優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì),更有效降低其實(shí)施成本和提升其“能效比”與“性價比”;僅此而已。顯然,如何來運(yùn)用好現(xiàn)有技術(shù)條件,不斷優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì);或是現(xiàn)階段乃至今后“電動自行車技術(shù)”所要著重研究與探討之內(nèi)容。就此探討如下:
就現(xiàn)有技術(shù)條件而言,電池技術(shù)的突破,或仍需要相當(dāng)長的時間過程;原因在于,電池(儲能)技術(shù)之研究及其產(chǎn)品開發(fā),乃基礎(chǔ)性研究項(xiàng)目,“低成本、高性能”電池產(chǎn)品,在短期內(nèi)或不易實(shí)現(xiàn)商品化并投入實(shí)際應(yīng)用。而與之相比,對于驅(qū)動電機(jī)之優(yōu)化與改進(jìn),或仍有較大空間。理由在于,對于低速車輛而言,目前所采用的輪轂電機(jī)及其驅(qū)動方式,它的不足之處或局限性就在于:其功效(能效比)的進(jìn)一步(大幅)提升,則受到車輪轂特定結(jié)構(gòu)以及軸向尺寸(固有結(jié)構(gòu)特征)的限制。對此,我們已在本文前述內(nèi)容及相關(guān)討論中闡明這一點(diǎn)。因此,筆者以為,就進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)而言,本文所提出的解決方案及其改進(jìn)思路,其可行性及有效性乃顯而易見。而且,其技術(shù)優(yōu)勢或更體現(xiàn)于:
它與采用提高電池“比容量”之解決方案相比,或有本質(zhì)上的不同,其區(qū)別就在于,通過進(jìn)一步(大幅)提升驅(qū)動電機(jī)之功效(能效比),則可以大幅減少電池的能量(能源)消耗。而提高電池的“比容量”,則是為了提高電池的能量密度,其效果在于減小電池體積和減輕重量,但能量(能源)消耗卻并未減少。據(jù)此可見,本文所述解決方案之技術(shù)效果(節(jié)能效果)則更為顯著。不僅如此,“采用進(jìn)一步提升驅(qū)動系統(tǒng)功效、來減少電池能量消耗”之解決方案,對于創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)與新產(chǎn)品開發(fā),或提供了更為有利之技術(shù)條件。比如,驅(qū)動電機(jī)之所需驅(qū)動功率的有效降低(大幅減少),則可以采用較小面積(功率)的太陽能電池(板),來作為驅(qū)動電源或作為充電電源,即可方便構(gòu)成“經(jīng)濟(jì)型太陽能電動車”。現(xiàn)就該產(chǎn)品開發(fā)其可行性,簡要分析如下,供參考。
就“太陽能電動車”產(chǎn)品開發(fā)而言,或有待解決之問題還在于,由于目前太陽能板(光伏電池)光電轉(zhuǎn)換效率相對較低,若采用較大面積的太陽能板來驅(qū)動車輛行駛,則不現(xiàn)實(shí)也不經(jīng)濟(jì)。因此,客觀地講,目前市場上出現(xiàn)的太陽能電動自行車、代步車等經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品,則嚴(yán)格意義上仍屬于“概念車”范疇。原因在于,若太陽能板(充電器)功率配置太小,給蓄電池充電(續(xù)航),則“微不足道”,其象征性意義或遠(yuǎn)大于其實(shí)用價值。或因此,而很難成為“符合更多普通消費(fèi)者實(shí)際需求和購買意愿”之高性價比普及型產(chǎn)品。
那么,如何突破目前“太陽能板光電轉(zhuǎn)換效率較低”之瓶頸制約,則仍可以采用本文所提供的解決方案。具體而言,就是在滿足所需驅(qū)動扭矩之前提下,通過大幅降低驅(qū)動電機(jī)之所需驅(qū)動功率,從而可相應(yīng)減小太陽能電池(板)及充電器的功率配置,即可構(gòu)成“經(jīng)濟(jì)型普及版太陽能車”。