文/本刊編輯部

電動自行車是指以蓄電池為輔助能源，具有兩個車輪，能實現(xiàn)人力騎行、電動或電助動功能的特種自行車。

電動自行車的型號以TD（特種自行車種類的電動自行車類）冠號。它雖然具有普通自行車的外表特征，甚至具有摩托車的外表特征，但是，它本質(zhì)上是在普通自行車的基礎上，安裝了電機、控制器、蓄電池、轉(zhuǎn)把、閘把等操縱部件和顯示儀表系統(tǒng)的機電一體化的個人交通工具。

少量電動車采用非輪轂式電機驅(qū)動。這些電動車采用側(cè)掛式或者柱狀電機、中置式電機、摩擦輪胎電機。一般采用這種電機驅(qū)動的電動車，其整車重量會有所降低，電機效率比輪轂式效率更低。在同樣電池能量的情況下，使用這些電機的整車一般會比輪轂式整車續(xù)行里程縮短5%～10%。本文整理了多個國家及地區(qū)對電動自行車的定義，分析了電動自行車行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，統(tǒng)計了行業(yè)內(nèi)科研實力較強的機構(gòu)、高校及企業(yè)家，探討了電動自行車的技術(shù)演化及成果轉(zhuǎn)化情況，總結(jié)了行業(yè)政策標準發(fā)展歷程，在此基礎上，提出電動自行車的技術(shù)發(fā)展趨勢，以期為電動自行車行業(yè)內(nèi)企業(yè)的發(fā)展、政策的制定提供參考依據(jù)。

1. 各國家及地區(qū)對電動自行車的定義

（1）美國

美國國家公路交通安全局法規(guī)將低速電動自行車歸類為消費產(chǎn)品，電動自行車產(chǎn)品歸屬于消費產(chǎn)品安全委員會（CPSC）管轄范圍。美國消費者產(chǎn)品安全委員會（CPSC）規(guī)定，商業(yè)用途制造的低速電動自行車或三輪車，必須裝配可踩踏的踏板，電動馬達的輸出功率不超過750 W，速度最高為32 km/h，且整車重量不超過50 kg，相較其他國家，美國對于電動自行車產(chǎn)品的規(guī)范與限制較為寬松，不過美國各州對于電動自行車的定義與規(guī)范也不盡相同。

（2）日本

日本在對電動自行車的使用管理上采取了嚴格限制。日本只允許“智慧型電動輔助自行車”上路，并對“智慧型電動輔助自行車”的要求制定了嚴格規(guī)定。例如：在任何路況下，時速小于15 km/h，電助力不允許大于人力，但電助力接近于人力；為了節(jié)約電能，智慧型電動輔助自行車停止運行一定時間（一般為3～5分鐘）后，整車處于休眠狀態(tài)等。

（3）歐盟

電動自行車在歐盟通常被分為兩大類：分別是電動輔助自行車及電動自行車。所謂不需要駕照可合法上路的電動自行車指的是電動輔助自行車，其最大功率限制為250 W，最高時速25 km/h。歐洲標準委員會于2009年4月30日正式公布新的電動輔助自行車規(guī)范EPAC/EN15194，內(nèi)容包含了相關(guān)技術(shù)規(guī)格與測試過程。這份歐洲標準所指的電動輔助自行車，其最高持續(xù)輸出功率250 W，行駛時速達25 km/h須自動斷電，其使用的電力系統(tǒng)為48VDC電池或裝置230 V輸入功率的充電器。

（4）加拿大

自2001年開始，加拿大聯(lián)邦安全法要求定義電動輔助自行車（PABs）的標準。其定義為搭載500 W以下電動馬達的兩輪或三輪自行車，且沒有電力供應時還能靠雙腳踩踏前進。此外，在安全性要求的法規(guī)下，還必須符合最高32 km/h的時速，且制造商必須在車身明顯處標示告知這是電動自行車。不過，加拿大每個省對電動車的要求也不盡相同。

（5）澳大利亞

澳大利亞政府的機動車管理標準法案規(guī)定，所有路上行駛的交通工具在上市之前必須符合澳大利亞設計規(guī)則（ADRs）。其所涵蓋的交通工具包括自行車以及電動輔助自行車。

（6）印度

在印度，所有電動車輛都必須通過ARAI的認證，輸出功率低于250 W且時速低于25 km/h的電動車較易通過，而馬力較大的電動車則需通過完整的CMVR法規(guī)規(guī)定的測試流程，非常費時且成本較高，因此，印度電動車的市場遲遲未能上軌道。

（7）新西蘭

電機輸出功率小于300 W的車輛被歸類為電動自行車，必須遵守與自行車相同的規(guī)范。

（8）香港

電動自行車在香港被視為摩托車，跟汽車一樣必須通過交通運輸署審核通過才能進口。目前，所有香港的電動自行車尚未通過審核，所以在香港騎電動自行車是不合法的。即使電動自行車通過審核，駕駛者還是必須持有機動車駕照才能上路。此外，香港并沒有所謂的輕型機車moped, moped也被認定為機動車。

2. 發(fā)展現(xiàn)狀

（1）區(qū)域發(fā)展

通過對地區(qū)的科技成果、國家自然科學基金、專利的產(chǎn)出進行統(tǒng)計，電動自行車相關(guān)技術(shù)領域的主要熱點地區(qū)是浙江省、北京市、貴州?。ㄒ妶D1）。

圖1 相關(guān)技術(shù)領域的熱點地區(qū)分布情況

根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)，在全國，浙江省關(guān)于電動自行車領域的國家自然科學基金項目、科技成果、專利、基礎研究具有較大的優(yōu)勢，各項指標排名均位列前三。江蘇較為重視專利申請及基礎研究，兩項指標均位列全國第一。

表1 各地區(qū)技術(shù)研究情況

（2）國內(nèi)基礎研究

通過逐年統(tǒng)計和累計統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，電動自行車領域的年度發(fā)文量自1996年后逐漸增加，2004年以后趨于平穩(wěn)，年度發(fā)文量變化幅度較?。ㄒ妶D2）。

圖2 電動自行車領域科技論文產(chǎn)出量

3. 技術(shù)演化

表2展現(xiàn)了2014—2018年電動自行車領域的技術(shù)演變，揭示該領域的科研脈絡和演化規(guī)律。紅點標出的是該領域較上年度新增的技術(shù)熱點。

表2 2014—2018年電動自行車技術(shù)演變情況

4. 成果轉(zhuǎn)化

如圖3所示，電動自行車領域國家及省部級的科技成果中，絕大多數(shù)是應用技術(shù)，其次是計劃項目，基礎理論、推廣轉(zhuǎn)化項目及軟科學僅占極少的一部分。

圖3 電動自行車領域國家及省部級科技成果情況

5. 科研實體分析

通過對科技成果、基金、專利、科技論文等的綜合分析，本文梳理了和電動自行車技術(shù)方向高度相關(guān)的企業(yè)及企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)人才（見表3）、科研院所及院所內(nèi)部技術(shù)人才（見表4）、高校及校內(nèi)技術(shù)人才（見表5）、技術(shù)專家（見圖4）。排名越靠前，該機構(gòu)及專家與此項技術(shù)的相關(guān)度越高。

表4 和電動自行車技術(shù)方向高度相關(guān)的科研院所及技術(shù)人才

表5 和電動自行車技術(shù)方向高度相關(guān)的高校及技術(shù)人才

圖4 和電動自行車技術(shù)方向高度相關(guān)的技術(shù)專家

6. 政策標準

本文經(jīng)過梳理，歸納了56條與電動自行車相關(guān)的國家及行業(yè)標準，涵蓋了電動自行車生產(chǎn)、銷售、管理等領域，較為全面、科學地規(guī)范了行業(yè)發(fā)展。此外，自1998年起，全國各地共頒布了1 070條電動自行車相關(guān)的法律法規(guī)，切實保障了電動自行車行業(yè)的順利運轉(zhuǎn)，為廣大電動自行車使用者提供了良好法律環(huán)境。

7. 電動自行車技術(shù)發(fā)展趨勢

通過上述分析，結(jié)合我國國情及電動自行車發(fā)展現(xiàn)狀，本文總結(jié)了以下6條電動自行車技術(shù)發(fā)展趨勢，希望能為企業(yè)轉(zhuǎn)型升級、制定戰(zhàn)略提供有效參考。

（1）電池技術(shù)

傳統(tǒng)的鉛酸電池由于可能造成二次污染、自身重量大、充電速度慢、使用壽命短而成為電動自行車的致命弱點。目前中國鎳氫電池的應用技術(shù)已經(jīng)逐步成熟，鋰電池的安全問題一旦解決，也可以得到普及。技術(shù)領先的電動自行車生產(chǎn)企業(yè)要加大對新型能源的研究，降低新型電池的成本，給電動自行車更強的“生命源”。

（2）充電技術(shù)

加強對充電技術(shù)的研究，大幅提高充電效能，延長蓄電池使用時間。據(jù)有關(guān)專家研究，現(xiàn)在市場上損壞的蓄電池有80%是被劣質(zhì)的充電器充壞的。近年，中國已有高新技術(shù)公司開始這方面的研究，把常規(guī)充電改為變幅脈沖和數(shù)碼控制技術(shù)，有效控制電池在充電過程中的失水量，保證了充電的均衡性，提高了電池的使用壽命。

（3）新材料技術(shù)

高科技含量的復合材料及高強度輕合金材料將更多地應用于電動自行車的制造。在成功應用鋁合金材料的同時，采用鈦合金、鉻鉬鋼等輕質(zhì)、高強度材料和碳纖維及其他高分子復合材料。加大電動自行車強度，減輕電動自行車重量。使自行車的性能和制造工藝發(fā)生革命性的變化。

（4）電機技術(shù)

加強電動自行車電機的研究，開發(fā)應用新型能源的高效節(jié)能電機，高效補償電機，進一步提高電動自行車的能源使用效率。

（5）配件技術(shù)

加快對國際新技術(shù)、新材料的應用，在輪胎、蓄電池和配件生產(chǎn)中采用納米材料，使電動自行車更輕、更快、行駛得更遠。

（6）自動化技術(shù)

更廣泛地將計算機和微電子技術(shù)應用在電動自行車產(chǎn)品設計、模具加工以及生產(chǎn)過程中，不斷提高生產(chǎn)自動化程度和完善生產(chǎn)工藝技術(shù)。