“革新驱动方式、延伸产品设计”或将迎来电动自行车产业新一轮快速增长期(二)

--就我国电动自行车行业产销现状之思考及如何改进产品设计之探讨

来源:中国电动车网  宋子奎  2013/4/1  浏览7737次  

就现有低速两轮电动车之产品,之所以大多都采用轮毂电机直接驱动车轮转动之方式,不仅仅是可以省去传动机构,以提高其耐用性能和工作可靠性;而它的最显著优点还在于无传动机构功率损耗,传动效率高。我国在轮毂电机开发应用方面尚处于较先进水平,诸如:采用同步变频电机,并通过增加外转子磁钢宽度与厚度、以及选用高等级永磁体材料来增大磁通量等,用于改善电机动力性能和提高效能;还包括对调速控制系统的优化,可根据不同工况使电机处于高效率工作区域等等。这些改良与优化最主要目的之一,在于能提高驱动系统工作效率,即:在满足所需驱动扭矩之前提下,更有效降低电机所耗功率,则可相应降低蓄电池的能量消耗。由此而产生的效果在于:或可相应减少蓄电池的容量配置,实现轻量化;或可相应延长其续行里程。又比如,为能进一步提高驱动电机之功效,或可采用小轮径满盘电机,即:通过减小轮径相应提高电机转速,以及通过增加电机外转子径向尺寸来延长驱动力臂等,以期工作效率得以更有效提高。显而易见,就轮毂电机驱动方式本身而言,前述改进之效果无疑是较为显著的,它与改良及优化之前相比,或可提高功效20~30%,一些知名品牌在其产品介绍中,称其功效或提高1.2~1.5倍之多。

但笔者以为,或由于受轮毂电机其特定结构的限制,则进一步提升空间有限。也就是说,在新材料、新工艺以及新的技术方案尚未出现之前,即使将上述改良及优化做到极至,或很难实现其工作效率有更大幅度的提高。其原因在于:就轮毂电机直驱方式而言,若用于高速车辆则相对趋于合理,这是因为高速车辆可充分利用电机的高转速实现其高效能,从而大幅提高工作效率,例如,它可在不增加电机输入功率(额定功率)之前提下,方便做到电机输出转矩的较大幅度提高(该问题之后再作进一步讨论);而低速车辆则不然,由于电机转速需要与车轮转速相匹配,则电机的转速受到一定限制,因而限制了其工作效率的更有效提高。也就是说,高速车辆同比与低速车辆、在单位时间内行驶距离则更长,而耗能相当。由此可见,低速车辆采用轮毂电机直驱方式,其经济性与合理性或有待商榷。而现有产品中多采用的低速轮毂电机直驱方式之不足或在于:若要增加续行里程,则需进一步增加蓄电池的容量配置,这不仅会使成本增加,而且也使整车自重过大;继而导致行驶惯性相应增大,则使制动效果变差,以致影响行车安全。

对于如何更有效提高低速两轮电动车(包括电动自行车和电动轻摩)之续行能力,一直是行业所研究与探讨之课题,或由于受轮毂电机其特定结构的限制,而使得现有解决方案中或局限于如下几种方式:其一,通过选配轻量化高效能的动力电池,以减轻整车重量;例如,现逐步推广使用的锂电池等,但目前成本偏高、且电池的安全性能及综合性价比尚不及铅电池;显然,该解决方案或更多依赖于在电池技术开发上有所突破,并形成规模化及工业化生产,方能有效降低其成本。其二,是通过改良低速轮毂电机之结构、以及对调速控制系统的优化,从而进一步提高驱动系统之效能,继而可相应降低蓄电池的能量消耗。其三,是通过对蓄电池充电技术的革新改进(如:三段式充电技术方案等),则可相应提高电池利用率等等。

而笔者以为,上述解决方案之实际应用效果,远不及优化及改进传动方式来得显著。因此,我们不仿换一种解决问题的思路,不再局限于低速轮毂电机驱动方式,例如,现有低速电动三轮车通常采用的差速电机驱动及传动方式,以及包括高速轮毂电机驱动方式等。公知的,采用差速电机驱动方式(即:采用小功率高速电机实施减速增力之传动方式),其优点在于可获得显著的增力效果,则能较大幅度减少动力电池容量配置,利于实现轻量化或增加续行里程。

当然,差速传动之不足,不仅仅是减速机构存在一定的功率损耗,而如何改善与提高减速机构之传动效率、耐用性能、使用寿命及工作可靠性则更为重要;尤其对于电动自行车及电动轻摩等两轮车型,选用差速传动方式或给传动系统设计带来不便,这或许是现有车辆多选用低速轮毂电机直驱方式的主要原因之一。对此问题笔者以为,传动方式的选择是否更趋合理,则在于是否有利于产品之综合经济技术指标的更有效提升;就低速两轮电动车之差速传动方式而言,若采用更为恰当合理及高效率的传动结构设计、并相应提高减速机构的耐用性能及工作可靠性(优化及改进措施之后再作探讨),或可成为较佳驱动方式之一;而它的最明显优势就在于:同比于低速轮毂电机直驱方式,其工作效率之提高幅度尤为显著。就此问题探讨如下:

现有用于差速传动之高速电机,其转速至少达3000r/min以上,而电动自行车之车轮转速通常在400r/min左右,则二者间的减速比(传动比)为8左右。理论上讲,减速比为8则可相应提高工作效率8倍,而实际提高幅度则取决于传动效率。就现有制造技术和实施条件,实现传动效率η≥0.8则是方便做到的(该问题之后再作进一步探讨)。那么,且设减速机构传动效率η≥0.8,而减速比为8,则同比于低速轮毂电机驱动方式,其工作效率至少可提高6倍以上;或者是说,差速传动之电机(原动机)所需功率仅为低速轮毂电机的1/6。据此,或可相应节省蓄电池5/6的容量配置;或者是同比续行能力可提高6倍,若按现有车辆平均续行里程约50公里计,则同比续行里程可增至300公里以上。可是,上述相关指标之对比,似乎缺少了必要条件(前提),即:高速电机同比与低速电机,二者的额定功率相同其输出转矩也应该相同,否则上述相关指标之对比则不能成立。 

然而,公知的,电机之转矩与“功率/转速”成正比,即转速越高,转矩越小。很显然,若要提高差速电机驱动之工作效率,则要相应提高电机功效;也就是说,在不增加电机输入功率(额定功率)之前提下,需要进一步提高电机的输出转矩;或者是说,“在保持转矩不变之前提下减小电机输入功率(额定功率)”。据如上所述,笔者以为,就现有技术及实施条件则是能够方便做到的,例如,我们或可通过合理增加高速电机的“质(重)量比”等改进措施,来提高其功效以增加输出转矩(或减小输入功率)。就此问题进一步探讨如下:

公知的,额定功率相同之电机,其转速愈高,电机的质(重)量、体积和成本将愈小。据此,我们可通过改变电机之结构常数等,即可提高功效以增加高速电机之转矩;比如,可通过增大磁路(铁芯)截面及增加绕组匝数等来增加磁动势;以及通过优化及改进定、转子结构设计,来进一步提高电机效率等等。如上所述可见,当额定功率相同时,若要获得与低速电机相同的转矩,则高速电机同比与低速电机、二者的“质(重)量比”及体积或大致相当;当然,二者的造价(原材料成本)亦大致相当。但不同的是,电机转速愈高一般效率愈高,而选用高速电机或更为经济。据上所述显而易见,采用差速电机驱动方式(即采用高速电机实施减速増力之传动方式),同比于低速轮毂电机直驱方式,在获得相同输出扭矩之前提下,则可大幅度降低(减小)电机之所需功率,从而使动力电池的能量消耗大幅减少,继而可大幅度减少动力电池的容量配置。由此可见,采用如上所述之解决方案,即可实现整车的轻量化、低造价以及续行里程的增加等。下面就低速两轮电动车之常用差速传动方式及其传动效率;并就如何改善差速传动之减速机构其耐用性能及工作可靠性等问题,作进一步探讨。

1、高速轮毂电机传动方式:通过由“太阳轮及行星齿轮”等构成的减速机构来增加输出扭矩,增力效果较为显著。但不足之处在于:与电机构为一体的减速机构难于实现液态油润滑,机构磨损较快,寿命受到影响。为改善减速机构耐用性能,或可采用相互独立的“分腔”设计方案,即:“由液态油润滑的减速机构与电机之间、通过轴联接等方式而组成一体”之设计方案。而这可能会导致其体积较大、以及轴向尺寸的增加,因而不便于整车优化设计,并且成本也相应增加,则性价比不高。但高速轮毂电机相比于低速轮毂电机,其优点则在于工作效率能获得有效提高。因此,解决好其耐用性能即使用寿命之问题,并采用更为经济合理的传动结构设计、来减小体积和有效降低其成本,或成为较理想的驱动方式之一。

2、外置式差速电机传动方式:与高速轮毂电机相比,由于不受车轮毂之特定结构的限制,方便实现“小功率大扭矩”之高速电机的优化设计,其优点还在于:与电机(原动机)构为一体的减速机构方便实现液态油润滑;不仅使用寿命长且结构简单、便于制造及成本低廉。但它的不足之处在于:外置式差速电机与车轮毂之间须配有“过渡传动连接装置”,而它的耐用性能及工作可靠性将直接影响驱动系统性能及整车品质。对上述不足及其改善措施,我们作如下具体分析与探讨。

外置式差速电机的安装形式,通常有“侧挂式”或“中置式”,具体改进措施参考如下:

(1)侧挂式:该传动方式基本属轴系传动范畴,其优点是便于获得大的传动比;而不足之外在于:为改善整车配重和优化外观设计,则要求其结构较为紧凑;若选用柱状电机及涡轮涡杆减速机构,则传动效率低。对此可作如下改进:①减速机构宜采用平行轴齿轮传动,则能显著提高其传动效率;②为方便与车轮毂实施传动连接,或可采用传统的链传动连接方式,但须有效解决其耐用性能及工作可靠性等问题(对此改进可参照后述“中置式”解决方案)。

(2)中置式:与“侧挂式”方案相比,便于整车配重及利于优化外观设计,而它的更主要优点或在于:①与高速轮毂电机驱动方式相比,不仅方便实施且电机及其减速机构使用寿命长,性价比较高;②与低速轮毂电机驱动方式相比,则能大幅度减少动力电池容量配置,利于整车轻量化设计和大幅降低生产成本。它的具体构成方案或可以是这样的——
 该“中置式”方案其传动系统之基本架构,类似于现有机动摩托车中所采用的链传动系统,可由一中置式差速电机来替换原燃油机即可,简便易实施;其中,所述中置式差速电机可由一小功率高速电机、与一“紧凑型”减速机构耦合而成;而所述减速机构可方便采用平行轴齿轮传动和液态油润滑,则能有效提高其耐用性能及传动效率。具体实施例参考如下:

由中置式差速电机之驱动轴(即:与原动机构为一体的减速机构之低速输出轴),通过一个“带有缓冲部(件)”的联轴器、与一飞轮(单向超越离合器)相连接(其中:驱动轴与联轴器之间、联轴器与飞轮之间,均可采用螺纹连接方式),再由飞轮经链条与一后置链轮盘实施链传动连接,而由该后置链轮盘之内圈、再与后轮毂之连接部实施螺纹连接即可。

如上所述实施例中,通过采用“带有缓冲部(件)”的联轴器、来实施差速电机之驱动轴与飞轮之间的过渡连接,则能起到有效的缓冲作用,比如,当车辆起步或由滑行转换至电动加速时,能起到“平稳过渡与无间隙衔接”之作用,其效果在于:当驱动系统加载时,能使链条之瞬间所承受的张力大大减轻;并能有效减轻链轮盘齿、以及差速电机之减速齿轮的瞬间受力强度,从而使传动系统之耐用性能显著改善。该“缓冲式”联轴器之功用及其效果,类似于现有链传动摩托车、在其后轮毂部位装有的“缓冲部”,但有所不同的是,本实施例将“缓冲部”中置则可减化后轮毂设计,不仅便于联轴器本体的安装,而且方便后轮制动器(轮毂刹)的优化设计与安装,并能有效降低整车实施成本和提高产品之性价比(有益效果后述)。 现将如上所述实施例之传动系统的传动比(减速比)优选设计方案推介如下(供参考):

该传动系统共采用了两级减速方式,其中,差速电机之齿轮传动机构为第一级减速,减速比且设为≥3.2;而由中置飞轮与后置链轮盘等构成的链传动装置,为第二级减速,减速比可设为≤2.5;则总的减速比(传动比)为:3.2×2.5=8。该减速系统综合传动效率取值参考如下:第一级减速采用了液态油润滑及齿轮机构,则效率较高,可取η1≥0.95;而第二级减速采用了链传动方式,相比于上一级齿轮减速传动方式,其转速及减速比均相应降低,效率可取η2≥0.9;则综合效率为:η=η1×η2=0.95×0.9≥0.855。

上述优选参考设计方案之可行性与合理性探讨如下:

1、将采用液态油润滑的第一级齿轮减速机构之减速比设为3.2,其效果在于:①或可仅采用一对(两只)减速齿轮,便于实现紧凑型结构设计,既方便实施也使成本降低;②方便采用平行轴传动及选择圆柱(圆盘)形直齿轮或斜齿轮,不仅与其转速及载荷强度相适宜,而且耐用性能、使用寿命及传动效率等综合经济技术指标相对提高。

2、第二级减速装置为链传动,而链传动方式通常用于传动速度相对较低之场合,故,设减速比≤2.5较为恰当,也与该减速装置的整体结构强度、传动速度、耐用性能及载荷能力相适应。而它的优点还在于:既构成了一级减速装置,也方便与车轮毂实施传动连接,其实用性与经济性更趋合理。

3、为获得显著的增力效果,本方案之减速比(传动比)为8左右,需选用转速为3000r/min左右之高速电机,但高速电机之转矩特性偏软,则响应不及低速轮毂电机;然而,就本实施例方案而言,或有利于改善传动系统性能,就此问题探讨如下:

〈1〉本方案第二级减速装置采用了链传动方式,当车辆起步或由滑行转换至电动加速时,链条则由松驰状态转换至受力(绷紧)状态;而电机响应时间越短,则造成链条瞬间所承受的张力就越大。显然,相比于低速电机则高速电机之转矩特性偏软,其响应不及低速电机,或有利于减轻链条部件之瞬间受力强度,故,耐用性能得到改善。

〈2〉本方案之减速装置,分别采用了高速齿轮及低速链轮之传动机构,由于齿轮与齿轮之间、以及链轮与链条之间存在传动间隙,而当传动装置加载瞬间,则传动机构部件相互间或产生一定的冲击力;显然,高速电机之转矩特性偏软,从而使减速机构各传动部件的瞬间受力强度有效减轻,则使传动系统的整体耐用性能得以改善。

〈3〉为进一步改善传动系统性能,本方案采用了“缓冲式”传动连接方式,即:增设安装了一只“带有缓冲部(件)”的联轴器。可在电机提速及传动装置加载瞬间,起到“平稳过渡与无间隙衔接”之作用,而它与同样采用减速增力传动方式之高速轮毂电机相比(未设缓冲环节),其耐用性能及使用寿命得以显著提高。显然,上述改进措施用于外置式差速电机传动方式,则是一种较为切合实用的低成本解决方案;它对于改善经济型产品之传动系统性能、以及提升驱动系统效能和整车品质,或产生较为显著的改进效果。

综上所述,本文就“差速电机驱动方式”之节能型设计方案及其实施例,或可作为普及型产品之低成本实施方案,它对于有效提升经济型产品之综合经济技术指标,或具有显著的改进效果;而它与采用轮毂电机驱动方式之产品相比,所带来的积极变化及其有益效果至少包括以下六个方面: 

一、与低速轮毂电机相比,差速电机之原动机的所需功率将大幅减小;因此,驱动系统或可采用交流驱动方式,其优点在于——

1、采用交流驱动系统,须将蓄电池的直流输出逆变为交流输出;而电机之功率大幅减小,则使所需驱动功率(驱动电流)亦大幅减小,从而使逆变器(变频装置)之功率器件的耗散功率可大幅降低,继而使变频调整装置成本大大降低。同样,由于电机(原动机)所需功率的大幅减小,当采用直流驱动系统时,其调速装置(功率器件)成本也将显著降低。

2、与直流驱动系统相比,交流驱动其电机结构更为简单,不仅造价低廉,而且具有动力强劲、可靠(无须电刷或霍尔元件)及使用寿命长等显著优点。

如上所述之积极效果在于:有利于优化调速系统及改善驱动系统性能(由于电机所需功率较小则可适当增加电机功率,即通过增加动力配置来适当增加输出扭矩),而且实施成本也相对低廉,从而可进一步提高驱动系统之性价比。

二、外置式差速电机驱动方式其积极效果还在于,不仅实施成本大大降低且产品之“综合性价比”显著提高,其中——

1、传动系统中采用了“缓冲式”传动连接,不仅能有效提高传动装置耐用性能和工作可靠性,而且各传动部件之间方便采用螺纹连接方式;既便于安装也使传动系统组装效率提高,而且所用传动部件(如:缓冲式联轴器、中置飞轮、后置链轮盘等)均为常规结构,无须特殊加工,不仅容易制作且成本低廉。与高速轮毂电机驱动方式相比,其性价比显著提高。

2、与低速轮毂电机驱动方式相比,由于不受车轮毂之特定结构的限制,利于优化“小功率、大扭矩”差速电机结构设计及进一步提高电机效率,则使驱动系统之“能效比”显著提升,从而可较大幅度减少动力电池容量配置,继而使整车综合实施成本降低。

三、差速电机驱动方式,则能较大幅度减少动力电池配置,其显著效果更在于——

1、可使整车重量大大减轻,继而可使车架、轮毂以及减震系等部件的载荷相应减轻,有利于整车结构优化,从而节约用材降低成本。

2、不仅可实现整车轻量化,而且可较大幅度降低动力电池成本,就目前“低成本、高效能”动力电池的技术开发及推广应用,尚未成熟之前,则仍可选用价格相对低廉、且使用性能相对安全即综合性价比相对较高的铅电池。而与现有锂电车相比,不仅购车成本较低,而且蓄电池到期更换等综合费用更为低廉。就现阶段而言,或更适应普通消费者尤其是低收入群体之消费能力,利于产品的更广泛普及和提升市场保有量,其潜在市场巨大。很明显,即便是选用锂电池,由于电池容量配置的大幅减少,则产品成本及电池费用也将显著减少,且整车重量也将进一步减轻。由此可见,优化驱动(传动)方式来减少电池配置,其积极效果是尤为显著的。

3、公知的,目前制约低速两轮车电动化开发之“瓶颈”,或在于续行里程之不足;尤其对于适用于丘陵地区路况的电动轻摩等车型,则要求其不仅具有更长的续行里程,而且要有较强的爬坡能力。很明显,与现有产品相比,采用差速电机驱动则无须增加电池容量配置,即可较大幅度增加续行里程;同时还可适当增加差速电机功率(动力)配置,则相应增大输出扭矩来增强爬坡能力。由此可见,差速电机驱动方式用于电动轻摩等产品开发,或是一种更为简便易实施的低成本解决方案,其经济性实用性特点尤为显著,利于产品的更广泛普及。
四、外置式差速电机传动方式所带来的改变还在于,既适用于性价比相对较高的电动轻摩(也包括小型踏板系列车型)等产品开发,也方便适配于带有脚踏驱动功能的电动自行车;并且仍可保留传统自行车之轻捷高效的脚踏驱动效果,现将其构成方案要点简述如下,供参考。 

由脚踏链轮盘、链条及后置飞轮所组成的脚踏驱动装置,其构成及安装方式均与传统自
行车相同,只需将后置飞轮与后置链轮盘(电驱动传动装置所用),平行(同轴)安装于二者共用的后轮毂之螺纹接连部(适当加长)上即可。          

如上方案可方便适配于外置式(包括“侧挂式”及“中置式”)差速电机驱动方式之车型,因篇幅所限,具体装配细节就不再详述了。上述方案之特点及其效果主要有以下几点:
1、为有效克服传统的链传动方式之不足,本方案在电驱动之传动装置中,采用了“缓冲式”联轴器实施传动连接;因此,当由脚踏驱动转换至电动加速时,可实现其“平稳过渡与无间隙衔接”,从而有效改善了链传动装置其耐用性能和工作可靠性。显然,它或许是一种更为切合实用的低成本解决方案,这对于普及型产品而言,其实用性与经济性趋于合理。
2、本方案采用了双链并驱之传动方式,不仅构成方案相对简约和便于实施,而且方便实现电机驱动与脚踏驱动二者间的互不影响,即:由飞轮自动将二者相互脱开。因此,当脚踏驱动时则不会带动电机一同转动,从而仍保持了传统自行车原有的轻捷高效之脚踏效果,这也是本方案不同于轮毂电机驱动方式的优点之一。
3、本方案所采用的电动与脚踏并行之传动方式,其效果或在于它更切合实用,例如,当车辆起步、上坡、顶风以及需要加速时,可采用双力并驱;而当平路行驶时或脚踏或电动,二者间可自由转换,以消除长时间脚踏易产生疲劳、或纯电动时易出现疲劳感,融代步休闲与运动健身功能与一体;并可相应延长行车里程和减少电池消耗。如上所述可见,它与现采用力矩传感器、实施“驱动力按比例分配”等智能型设计方案相比,其特点或在于:不但实施成本更为低廉;而且,当双力并驱时则“驱动力分配比例”是动态变化的,因人而异,便于骑(驾)车者自由掌握和体能的发挥;因此,它更加符合与适应普通人群之驾车习惯。显然,这对于普及型产品而言,其实用性与经济性更为合理。
五、对于普及型产品而言,之所以更容易得到普及与推广,就在于它具有相对低廉的价格和较好的性价比。显然,采用差速传动方式之产品,其优势或在于具有显著的节能效果,从而更利于实现低造价和高性价比。为能更直观的予以说明,现与低速轮毂电机驱动方式之产品作一比较,相关指标对照见下表:

低速轮毂电机 差速电机
电机功率 250(W) 50(W)
输出扭矩 T1 T2=1.2T1
电池容量 14(AH) 5(AH)
续行里程 45(KM) 80(KM)
这里需要说明的是:如上表中所列低速轮毂电机功率等相关数据(指标),取自于现有产品(简易款电动自行车);而差速电机之功率配置,则以略大于同款车型之输出扭矩为参照;表中输出扭矩(T1、T2)之对比,仅作为定性分析之用,其中,差速电机工作效率为低速轮毂电机的6倍,则计算公式为:T2=6(工作效率)×50/250×T1=1.2T1;而差速电机驱动之续行里程的计算(公式)为:45×(250/50)×(5/14)≥80(KM)。
由如上指标对比可见,采用差速电机驱动方式同比于低速轮毂电机驱动方式,可在兼顾增加续行里程和适当增大输出扭矩的同时,仍能较大幅度减少动力电池容量配置。因此,其优点还应包括:不仅充电费用减少,而且可大大缩短电池充电时间;利于“快速充电技术”的优化改进与实施,或给予短时应急补充电能带来便捷,这对于车辆使用者而言将带来极大的方便,有利于产品的更广泛普及。

六、电动自行车新国标有望2013年颁布实施,新国标中或对最高限速适当放宽,但同时也对整车质量(重量)及制动装置性能等给予严格规定。显然,采用差速传动方式,即采用小功率高速电机实施减速增力之传动方式,则能显著提升驱动系统“能效比”,从而可大幅减少动力电池容量配置,有助于实现产品的轻量化。而整车重量的大幅减轻,则能使车辆行驶惯性相应减小,刹车距离会相应缩短,从而使其安全性能更有效提高。而采用“外置式”电机驱动相比于轮毂电机驱动,则可减化车轮毂设计,方便安装及选用径向尺寸稍大的轮毂刹(涨刹等),与现有电动自行车产品多采用的“随动刹”相比,制动性能及其刹车效果显著提高。

如上所述可见,采用外置式差速电机驱动方式之经济节能型设计,其产品则更能适应和满足新国标之相关技术标准要求。

因篇幅所限,本文前述实施例中所涉及的传动装置及其部件(如:“缓冲式”联轴器、以及“紧凑型”差速电机等)之具体结构特征,未能逐一细述;又由于本文涉及机械结构及传动、电力拖动与控制等诸方面内容,而因笔者水平所限、以及相关方面知识尚缺乏,故存在不妥或错误之外在所难免,敬请谅解;而本文之目的在于,希望能起到抛砖引玉之作用,或可引发电车行业关于“经济实用型产品之节能型设计”等相关问题的讨论,或有助于促进高效能电动自行车之产品开发,并使之得到更广泛普及,从而进一步提高普及率,则有利于提升市场保有量,或可相应减缓行业内过度竞争。

当然,导致行业内过度竞争之另一主要因素或在于,现有产品的“同质化”趋势尚严重;但这里所说的“同质化”主要是指产品设计模式的“趋同化”,比如,近年来诸多生产厂家相继推出的大功率豪华款等车型,以及包括一些称之为“智能化”设计之产品等;其目的在于或能增强产品的市场竞争力,来提升销量。但能否实现其预期效果呢?我们不仿结合一些实例作如下分析与探讨:

由于如上所述产品之设计与开发,仍基于低速轮毂电机驱动方式,而在提高驱动系统工作效率、以及改善产品实用性能等方面,尚未有更多实质性改进。因此,其实用性与有益效果或有待商榷。比如,所谓高端化设计之大功率豪华款等车型:为了增强爬坡能力,则增大了电机功率配置;而为了满足一定的续行里程之要求,则又增加了电池容量配置,继而导致整车重量超标;而随着超标车的治理,或划归于机动车范畴,则使其销量锐减。又比如,“带有电机修复及语言提示”等功能的“智能化”设计之产品:是由于无刷电机霍尔元件易出现故障而设置的,但这或许是一种过度设计;原因在于,当电机故障时则语言提示“按修复键后减速(慢速)行驶”;显然,该功能设置远不如优化及改进脚踏驱动功能来得实用,若脚踏驱动能类似于传统自行车那样轻捷高效,或无须该功能设置;若改用交流驱动系统,则不存在电机之霍尔元件故障等问题,且不更为可靠与实用。再比如,加强型电池防盗功能的设置:是因为低速轮毂电机直驱方式工作效率低,电机所需功率较大,而导致电池配置过多,其价格(价值)偏高;若采用节能型设计,能大幅减少电池配置,则电池本身价值低,或无须所谓“加强型电池防盗功能”之过度设计,而有利于降低成本。如上举例分析可见,设计模式的“趋同化”仍导致产品的“同质化”,则未能改变企业间产品相互竞争之格局,不仅造成产品成本增加且使消费者购车成本也相应增加,或因此而影响其销量。显然,对于改善产品实用性能并降低生产成本之更有效途径,或在于变革驱动(传动)方式,更有效提升驱动系统之“能效比”,从而较大幅度减少电池配置和提高产品性价比,将有利于提升销量和市场保有量。

 

作者简介:宋子奎(1955—),男,高级技师,“高能效电动自行车、全天候电动助行车”等专利项目发明人及专利权人(相关专利项目内容摘要附后供参考)。

 

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“革新驱动方式、延伸产品设计”或将迎来电动自行车产业新一轮快速增长期(一)

“革新驱动方式、延伸产品设计”或将迎来电动自行车产业新一轮快速增长期(二)

“革新驱动方式、延伸产品设计”或将迎来电动自行车产业新一轮快速增长期(三)

 

附图:

 

 

 

 

 

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