电动自行车国标修订之“新六条”亟待完善(一)

来源:中国电动车网    2015-12-9  浏览16772次  

[摘要]电动自行车国标修订之“新六条”的确立,它对于加快推进“新国标”出台,以保障广泛消费者即更多普通老百姓公众权益(路权)或是有益的。

 

 

【中国电动车网 特约评论员、特邀撰稿人 宋子奎】我们只有本着“科学严谨和有利于促进产业(行业)技术进步”为宗旨,乃有助于提升车辆本身“综合技术指标(包括安全性能指标)”为基本原则,并充分兼顾(侧重于)更有效改进产品“实用性能”、以期满足广泛消费者即更多普通百姓实际需求(合理诉求)为最终目的,方可“消除分歧、达成共识”,进而使“新国标(新六条)”更趋于完善。

 

诚然,电动自行车国标修订之“新六条”的确立,它对于加快推进“新国标”出台,以保障广泛消费者即更多普通老百姓公众权益(路权)或是有益的;尤其对于治理所谓“超标车”、规范电动车行业健康有序发展,以期改善目前路面交通安全现状,更有其积极的一面。对此,乃不可否认的。但相对客观地讲,四部委之“新六条”的推出或过于强势,以至于将修订多年(易稿13次)的“新国标报批稿”、几乎全盘否定。而对此,电动车行业及其相关企业或难以接受、且联名上书“相关部门”表达企业合理诉求:认为“新六条”对于涉及产品“实用性能”的相关指标过度限制,难以适应更广泛消费者实际需求,继而严重制约该行业及其“产销市场”可持续发展;再者,历经漫长修订过程而形成的“新国标报批稿(13稿)”,毕竟有其合理成分,若全盘否定,则与当前经济社会发展之基本国情、民情不相适宜。由此可见,“新六条”尚未能获得电动车行业、包括骨干企业在内的大多数企业普遍认同。好在目前对于涉及车辆安全问题的关键性指标(即:最高限速不大于25km/h),行业协会及大多数企业原则认同(注:新国标报批稿为“最高车速26km/h”)。鉴于此,我们不妨以“最高限速指标25km/h”作为讨论问题之重点(基本原则)、且有必要对“新六条”加以完善。

 

当然,“新六条”乃四部委经过相当长时间研究协调(权衡利弊)方达成的共识,而就为何达成如此共识?或由于“诸多主客观因素影响”所致。故而,我们不妨将其暂且理解为:或由于“现阶段中国特色之国情的一部分”所导致的必然结果,乃并非由我们主观意志所能转移(改变)的。因此,寄望于“新六条”在短期内再作出较大幅度调整之可能性甚微;而相对客观地讲,基于“新六条框架”作些适当调整、并推出“新国标”之可能性或相对较大。但为避免重蹈先前出台“电动摩托车标准”覆辙,相关部门或选择恰当时机出台“新国标”之可能性也依然存在。若是如此,出台时间依旧难以确定、或又将无限期拖下去。有鉴于此,我们不妨换一种思路来探讨问题的更有效解决。例如,若是皆以“新六条”所给出的“数字指标”为基准,或只需对部分关键性条款“稍加补充、细化”便可;而这对于“新六条”所涉及的“具体数字指标”,包括:最高限速、整车重量、电机功率、电池电压等条款(指标),或很容易达成共识。为此,笔者欲谈点粗浅看法、并试拟出相应的优化(优选)方案,以期促成“新国标”尽快出台。但首先需要申明的是,有鉴于笔者水平所限,本文之后所述观点及其“补充(细化)”方案,或有不妥乃至错误之处、敬请不吝指正,具体如下(谨供参考):

 

据“新六条”相关内容(条款)可见,它与现行老国标(1999年标准)相对照,最大的变化或在于:将车速(最高限速)、整车重量(含电池)、电机功率(标称值)等指标,皆给予适当放宽。然而,若将它与行业协会及“标准委”、先前拟定的“新国标报批稿(13稿)”指标对照,从中或不难发现:无一例外的皆“打了折扣”。当然,对于目前纳入“非机动车管理范畴”之电动自行车,出于安全性考虑,将“最高限速(指标)”、限制在“相对安全合理范围内”乃必要的;但不至于将其它所有“数字指标”、皆以“打折扣”方式来体现其安全性,不免有些牵强或缺乏严谨性,至少其做法有待商榷。好在“新六条”对于适当放宽“部分数字指标”乃认可的、且与“报批稿(13稿)”拟定指标趋同,而这就为“消除分歧、达成共识”提供了有利条件。但仍须指出的是:“新六条”对于相关“数字指标”的确定方式、其科学性或有待商榷,诸如,若仅仅是在“报批稿(13稿)”基础上,通过“打折扣方式”来确定指标或缺乏合理性,至少其做法过于简单、且近乎苛刻。鉴于此,笔者认为:为使“新六条”能够获得普遍认同,乃有必要对涉及“具体数字指标”的部分条款、作些恰当合理的“补充与细化”,这将使“新国标”更趋于完善。为此,特推荐如下具体修改方案(供参考):

 

具体为:其一,可将“额定车速即限速指标(25km/h)”、与设计车速(或视为:预设指标)严格区分,同时规定“设计车速(即:预设指标)”、可适当大于“最高限速指标”(如:严格控制在1.4倍之内);其二,以“设计车速”来确定电机额定功率指标(即:标称功率)为“不大于400W”。而这样,不仅能够更有效提高车辆本身“安全耐用性能”,而且,驱动电机之“能效指标(即:能效比)”亦能够获得较大幅度提升(主要依据之后具体给出)。尤其是,它对于显著改善产品的实用性能,包括:提升车辆爬坡性能(增强爬坡能力),减少蓄电池容量配置即减轻整车重量、或相应延长续航里程,以及相应降低蓄电池“额定电压(标称值)”,等等,都将会产生明显效果(相关原理、以及该方案“技术运用的科学性与合理性”之后具体给出)。显然,上述“补充(细化)方案”若能获得所述“预期应用效果”,这不但能够满足广泛用户即更多普通百姓实际需求(合理诉求),而且更有助于获得电动车生产企业广泛认同。除次之外,更为重要的是:它对于“新六条”涉及的“所有具体数字指标”,原则上无须作如何改动,也将使“四部委”、尤其是“交通管理部门”之公信力得以巩固。

 

因此,提出(推荐)上述“解决方案(修改方案)”的更重要理由就在于:它乃基于“新六条”框架内而提出的优化(补充、细化)方案,则“修改难度(阻力)”亦将大大降低,这将有助于“电动车行业与相关管理部门之间”达成共识,以期能够促成“新国标”尽快出台。当然,前提是:我们只有本着“科学严谨和有利于促进产业(行业)技术进步”为宗旨,乃有助于提升车辆本身“综合技术指标(包括安全性能指标)”为基本原则,并充分兼顾(侧重于)更有效改进产品“实用性能”、以期满足广泛消费者即更多普通百姓实际需求(合理诉求)为最终目的,方可“消除分歧、达成共识”,进而使“新国标(新六条)”更趋于完善。故而,或不应将上述推荐(优化)方案,简单的理解或解释为是一种变通做法(变通方案)。为能够充分阐明如上所述观点,并就该“补充(细化)”方案之技术运用的“科学(合理)性与先进性”,包括:该方案所涉及产品本身的“安全耐用性能”,以及它所具有的“经济实用性特点”及其显著的节能效果。我们不妨作如下更为具体的分析与探讨(以供参考):

 

1.关于适当提高“设计车速(预设指标)”主要依据及其安全性与合理性之研讨

首先,我们需明确“最高限速与设计车速”二者间关系,特别是:它对于“车辆制动性能”及其安全性有何影响。为便于理解、且有助于较为直观的探讨问题,我们不妨用较为通俗语言加以表述:比如,当路况及车辆载荷(包括驾车者及车体自身质量总和)一定、且“最高限速”为25km/h时,而此时实施制动之“初速度”即为25km/h,那么,车辆的制动距离仅与“制动器性能(设计参数)”有关,而与车辆“设计车速(指标)”并无直接关系。又比如,为提升制动效果,而通过相应减轻整车重量、则能够相应缩短制动距离;也就是说,当路况和其它条件相同时,制动距离仅与“整车质量、制动时的初速度(二者乘积)”有关,但这仍然与“设计车速”并无直接关系。再者,适当提高“设计车速”,如:若以“最高限速(25km/h)1.4倍”计,则“设计车速”即为35km/h。但这仅仅表明车辆所具有(具备)的“动力性能”,即依照“设计车速”指标要求,它可以跑到35km/h;而至于是否允许它跑这么快,则可由“限速指标”予以限制,并就现有技术条件乃可以方便做到的。例如,据新国标报批稿(13稿)提出的“超速断电”方案,即采用“速度传感器固封(防篡改措施)”、来限制“最高时速(25km/h)”便可,则为(电驱动时)“车速不超标”提供了技术保障。

 

诚然,针对于“如上所述方案”,通常可能会提出这样的疑问:由于提高了“设计车速”、又以设计车速来确定电机功率(标称值)为400W,或认为是一种变通做法(变通方案)。诸如:若是以设计车速为“最高限速的1.4倍”计,就相当于提高了1.4倍的动力性能,那么,当车速由35km/h(即:设计车速或称之为“预设车速”)、降至25km/h(限速指标)行驶时,若将其折算成电机功率,就相当于电机功率可提高1.4倍,即为400*1.4=560(W)。或因此亦认为:它对于车辆的“制动性能(安全性)”有可能产生不利影响。其实不然,对此,我们或应该由车辆的“适时工况”来探讨该问题,也许就不会提出这样“相对简单”的问题了。比如,更具体讲,电动自行车其本身乃“低速车辆”,而我们以“最恶劣(最极端)”行驶工况来考虑其“安全性”、或较为恰当。例如,当我们在“最高时速(限速)”实施制动时,要求制动距离应限制在“相对安全”范围内,而以此来衡量其安全性则更为直观(便捷)、且相对合理。对此,我们不妨参考(借鉴)“新国标报批稿(13稿)”、乃根据大量样车实验数据所拟定出的相关指标,而且,它相比于现行老国标(1999年标准)、要求“干湿状态制动距离”均相应缩短,这将使车辆的“制动性能”及其安全性得以进一步提升。

 

再者,当车速为25km/h(限速指标)实施制动、且设有“超速断电功能”,则制动距离仅与“整车质量及制动时的初速度(二者乘积)”有关,它与“设计车速”、以及电机额定功率(标称值)之大小,并无任何关系。当然,在车速尚未超出“限速指标(电机未断电)”情况下,或认为:它对于“制动效果”将带来不利影响。对此,我们或应该由“车辆的适时工况”来探讨问题。比如:当较大坡度爬坡时,随着负载转矩的适时增加(增大),电机适时输出功率亦随之增加,可是,即便电机输出功率达到400*1.4=560(W),也不足以平衡负载转矩的增加,则车速(电机转速)将有所下降;那么,此时实施制动之“初速度”乃低于限速指标的25km/h。又如:当车辆起步提速过程中,所需驱动能量(动能)要增大很多,而电机的“适时输出功率”或远大于560W,则“加速度”及车辆行驶惯性相应较大,或因此亦认为:它对于“制动效果”将带来不利影响。但对此,更需要指出与明确的是:在起步加速过程中,虽然电机启动功率较大,但此时车速相比于“限速指标(25km/h)”则相对较低,实施制动之“初速度”乃相应较低,所需制动能量相对减少(较小)、制动距离亦相应缩短;而且实施制动时电机也已断电,则与“电机额定功率指标(即:标称值)”并无任何关系。

 

综合如上分析讨论,我们或可以给出这样的参考结论:当设有“超速断电功能”之前提条件下,是由“设计车速指标的35km/h”或是由“限速指标的25km/h”、来确定电机功率指标为400W(即:标称功率),它对于车辆的制动性能(制动距离)及其安全性,并未有明显差异。但二者相比区别在于:若以“设计车速(预设指标)35km/h”来确定电机额定功率指标为400W,它相比于“限速指标及设计车速皆为25km/h、来确定电机额定功率指标同样为400W”时,则能够较大幅度提升(增强)车辆的爬坡能力(相关原理之后具体阐述)。因此,就“技术运用的科学(合理)性”而言,适当提高“设计车速”实际上仅仅是增加了电机的“功率储备”而已,但其应用效果(技术优势)更在于:它能够有效改善车辆的“实用性能(增强爬坡能力)”。由此,也让我们联想到“新六条”为何难以获得电动车行业的普遍认同,主要原因或在于:认为“新六条”对于涉及产品实用性能相关指标(条款)或过度限制,则难以适应广泛用户即更多普通百姓的实际需求(合理诉求),继而严重制约该行业及其“产销市场”可持续发展。为此,我们不妨以“电机功率(指标)及其确定方式”为例,来进一步探究“新六条”之所以未能被“广泛认同”的确切原因所在,具体如下(谨供参考):


据“新国标报批稿(13稿)”所拟定的指标:设计车速(即:限速指标)为“不大于26km/h”,电机额定功率(标称功率)为“不大于450W”。而“新六条”则在此基础上,将车速由26km/h降为25km/h,同时又将电机功率由450W降至为400W。很明显,“新六条”不仅将“设计车速(即:限速指标)”打了“一公里”折扣,同时又将电机功率指标也打了“50W”折扣。当然,表面上看,“打折扣”幅度也并不算大,甚至可以忽略不计。然而,若将“设计车速”与“电机功率”同时打折扣,则对于车辆的动力性能(爬坡性能)之影响乃较为明显的。比如,更具体讲,公知的,表征电动车“动力性能”的指标,主要体现于:电机额定功率与额定车速两项指标(二者乘积)。据此,我们不妨将“报批稿(13稿)”所拟定的指标与“新六条”所规定的指标作下对比,从中或很容易发现二者之间的差异。具体为:若将额定车速(即:设计车速)由26km/h、电机额定功率(标称功率)为450W,皆分别降至为25km/h及400W,则分别降低96﹪(25/26=0.96)及80﹪(400/450=0.8),继而使车辆的动力性能(指标)乃降低为原先的76.8﹪(0.96*0.8=0.768)。据此或不难看出,它对于车辆的动力性能(指标)、尤其对于产品“爬坡性能”之影响,乃相当明显的。

 

结合如上讨论分析可见,“新六条”对于相关“数字指标”的确定方式或有待商榷。比如,若仅仅是将车速(限速指标)由26km/h降为25km/h,或能够找到相关依据,毕竟车速慢了“一公里”,或认为它更有利于提高行车安全、且说得过去;而对此,电动车行业亦原则上认同。然而,若将电机功率由450W降至400W或缺乏严格依据,而且大多数电动车生产企业不予认同,这是因为:在设有“超速断电(包括制动断电)”功能、而且“现有技术条件乃可以方便做到(技术措施能够保障)”之前提下,那么,将电机功率确定为450W或400W,它对于车辆的“制动性能”及其安全性并没有明显差异;可是,它对于产品的实用性能之影响乃相当明显的。据此,或也就不难理解,为何大多数电动车生产企业乃对于“新六条”不予认同,其确切原因或在于,认为“新六条”皆以“打折扣方式”来确定相关指标或缺乏合理性,至少其做法过于简单、且近乎苛刻。甚至将其形容为:类似于菜市场老太太买青菜“讨价还价、斤斤计较”。尤其认为:对于电动车“新国标”之修订,不仅关乎到众多普通百姓实际需求、且涉及整个产业可持续发展,乃应该“慎之又慎”,岂能以“打折扣方式(或难免带有主观意志)”来定框框,这显然与当前经济与社会发展之基本国情、民情不相适宜。

 

鉴于此,笔者认为,为使“新六条”能够获得普遍认同(包括:众多消费者及大多数电动车生产企业广泛认同),或有必要对“新六条”加以完善。例如,我们能否在保障车辆本身“安全性能”、符合相关技术指标要求之前提下,充分兼顾产品的实用性能。诸如:若皆以“新六条”所规定的指标为基准(即:车速25km/h、电机功率400W),那么,在设有“超速断电功能(技术措施能够保障)”之前提下,我们不妨选择“提高设计车速、并与限速指标严格区分”之补充(细化)方案,则能够有效提升产品的实用性能。主要理由及其客观性就在于:即便是与“报批稿(13稿)”相比、将电机功率由450W降至为400W,但它对于优化产品综合技术性能、尤其对于改善产品爬坡性能(增强爬坡能力),则“有过之而无不及”。而这样,既能适应广泛用户即更多普通百姓实际需求,也更有助于获得电动车行业广泛认同。当然,针对于上述“补充(细化)”方案,即使我们将它理解或解释为是一种“变通方案”,但也未尝不可。这是因为:该解决方案、它对于提高车辆本身安全耐用性能或是有益的。为此,我们不妨再结合车辆的适时工况、并就“能否有助于提升产品安全技术性能”作为依据,来进一步探究该方案之“技术应用的科学(合理)性”及其有益效果。具体如下(谨供参考):

 

公知的,电动车之电机输出功率的大小,乃随着“负载转矩”之变化而变化;也就是说,电机“适时输出功率”是与负载转矩相对应的。据此,若车辆以35km/h的设计时速(或将其视为“预设指标”)行驶、且所需驱动功率为400W的话,那么,当以25km/h的实际车速(最高限速)行驶,则所需“驱动能量”将同比减少为25/35=0.71(倍),而我们将其折算成电机功率,则所需“驱动功率”亦同比下降为400*0.71=284(W)。由此可见,将“设计车速(指标)”提高为35km/h、且电机额定功率指标(标称值)为400W,而它相比于“设计车速为25km/h、且电机额定功率指标(标称值)同样也为400W”时,则电机“实际输出功率”反而减小了;而且,我们若将电机“实际输出功率”视为电机“额定功率(标称值)”,乃相当于(等效于):电机“额定功率指标(标称值)”仅为284W。据此或不难理解:适当提高“设计车速”、并以设计车速来确定电机“额定功率指标(标称值)”,实际上仅仅是增加了“动力储备”,乃相应增加了电机的“功率储备”而已。但不同的是,由于电机“实际输出功率”相应减少了,因此,即便认为它是一种“变通方案”,但它对于改善车辆本身“耐用性能及其安全性”反倒是有益的。为能进一步阐明上述技术观点,我们不妨继续如下讨论。

 

进一步讲,我们将“设计车速”放宽为35km/h,而实际使用中只允许它跑25km/h,实为“降速使用”,则相应增加了车辆的性能储备。也就是说,它对于产品技术性能(指标)要求反而相应提高了,亦将使整车“机械性能与电气性能”皆得以进一步改善。尤其是,电机功率由“车速为35km/h 的400W”、降至“车速为25km/h 的284W”,它对于提高车辆本身综合性能(包括:安全耐用性能与能效指标)乃有益的。比如:电机功率由400W降至为284W使用,则电机的额定工作点、更趋于“最高效率点(285W/400W=0.71)”附近区域,不仅有效提高了电机额定工况(额定工作点)之做功效率,则有利于减少能源(蓄电池)消耗、可相应延长续航里程;而且电机温升(发热程度)亦相应降低,寿命周期相应延长或更安全耐用。又比如:当电机过载即爬坡工况运行时,由于预留了一定的“功率储备”,则有助于提升“爬坡性能(增强爬坡能力)”。因此,我们若综合考虑“平路、爬坡”等车辆适时工况、并就“如何更有效改进产品实用性能”来探讨问题,那么,对于适当提高“设计车速(预设指标)”之补充(细化)方案的“科学(合理)性”,或能够较为客观与全面的准确理解。为此,我们不妨作如下更深入讨论、并就该方案之“技术运用的先进性与实用性”给予进一步阐述(以供参考)。【待续未完、接续篇】

 

【下期:续篇(二)内容提要】

 

2. 关于补充(细化)方案的“科学(合理)性、先进性及其实用性”之研讨

2.1 就适当提高“设计车速(预设指标)”如何能够提升车辆爬坡能力之原理简述

2.2 就适当提高“设计车速(预设指标)”可相应降低蓄电池标称电压之原理简述

2.3 就“补充(细化)方案”如何能够降低整车重量及综合实施成本之原理简述

2.4 就“补充(细化)方案”能够大幅节省能源消耗(提升能效比)之原理简述

3. 关于“新国标修订(出台)如何不再难”的一点思考与探讨

 

作者简介:宋子奎 先生(1955-),高级技术职称(机电类高级技师),长期从事“电力拖到与自动控制”工作逾40年,近年来专注于“电动自行车节能技术与安全技术”研究,主要成果:《一种高能效电动自行车、电动摩托车之驱动及传动装置》等专利项目发明人及专利权人,主要文章:《探究电动自行车“新国标”难以出台的主要障碍与突破途径——兼论电动自行车行业“和谐发展之路”及其产品技术路线的再思考》等。

 

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