電動自行車淺析

圖、文◎編輯部

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有鑒於老齡化人口越來越多和環保的考量，日本早在幾年前就積極研發電動自行車， 從山葉PAS問世後，其它主要機車廠也相繼加入生產電動自行車的行列，所以這幾年在歐、 美、日和台灣自行車展會中，電動自行車、電動助力車與休閒用車也逐年增加，雖然電動車 具備低污染的優勢，但由於在技術突破與價格方面尚未能符合消費者的需求與期待，這幾年 在市場銷售方面出現遲緩甚至滯怠的現象。

對電動自行車而言，時速24公里的限制可以避免飆車的情形發 生，因為它不像機車容易衝速，對老年人在速度上的掌握和安全都較有保 障，而且免牌照稅，也不必戴安全帽，這些對電動自行車的未來都是利多 的，假如能克服電池的技術問題，對電動自行車將是一大突破，因為環保、 老人問題都是今後要面對的，不管騎的人、生產者都要對此新技術、新產品多加了解和認識，如 此才能使電動自行車真正成為生活中的代步良伴。

電動自行車發展沿革

電動自行車起源自1895年，不過當時徒具基本概念，直到1932年才由荷蘭飛利浦公司推 出系列產品上市，但因為當時的技術水準不足，且消費者認知有限，不久便在市面上消聲 匿跡。直到1990年，台灣中廣公司首先投入生產Elebike電動自行車，主要銷往日本，而在這 期間，日本機車和自行車製造業面對外來進口壓力不斷加大，不得不設法在市場上尋找一條 生路，1993年YAMAHA將電子零組件與自行車結合，推出大受歡迎的PAS系列電動自行車。 台灣繼中廣公司在1990年投入生產Elebike之後，美利達公司的風雲產品－萊電車PEDCON 電動自行車亦於1996年正式上市，自行車業龍頭捷安特也隨後在1997年推出Lafree電動自行 車產品。台灣電動自行車業一直呈現與時俱進的傲人魄力，之後還陸續有多家廠商加入電動 自行車的開發行列，包括菲力、泰億、科理、愛地雅、龍通關、高瑋、伯佳、能特力、三 綱......等。

各國主要法令與現況

台灣的自行車產業結構以外銷為主要導向，隨著電動自行車在世界各地的發展漸趨成 熟，因此各國制定的相關法令，實是所有電動自行車產銷業者應當關注的重點，茲概略整理 如下：

大陸

電動自行車相關標準以國家質量技術監督局於1999年公佈的《電動自行車通用技術 條件》（文號GB17761-1999）為主，規定內容包括：

◎整車質量不大於40公斤。

◎其構造和外型式樣與二輪自行車相同、一次充電續行里程可達 40～60公里，百公里耗電1度左右。

◎必須具備腳踏裝置，由人力腳踏驅動時，30分鐘騎行距離不少於 7公里；電動驅動時最高速度不能超過20km/hr。

◎電動自行車前、後輪的軸距不得超過1200毫米，中軸長度不得超過 200毫米。

大陸各省市的法令並未統一，例如：上海、昆明開放電動車上路；武漢、哈爾濱禁行 電動自行車；北京目前頒行臨時牌證，三年後也將全面禁行。大陸市場平均一輛電動自行車 的市價約人民幣2500~3000元不等。目前大陸地區電動自行車相關生產企業近 200家（含配套廠家），主要的品牌包括：大陸鴿、小羚羊、依萊達、千鶴、臥龍、倍特等族繁不及備 載。據統計，大陸電動車1998年產量為5.8萬輛，1999年為 14.8萬輛，2000年為29萬輛，2001年為58萬輛，但品質參差不齊，消費者 多所抱怨，電池的污染與回收問題也為人垢病。

日本

日本的電動自行車標準及法令基礎來自道路交通法。電動自行車的定義為：「以馬達 輔助人力的自行車」，所以日本只認可助動車。另外，關於電動自行車使用的人力輔助動 力也有規定：

◎車速低於24km/h，而且輔助動力和人力的比例，必須按車速分為「車速低於15km/h」與 「車速在15km/h及24km/h之間」二類。

◎車速超過24km/h，輔助動力完全不再作用。輔助動力的比例從車子啟動到時速15km/h時， 和人力比為1:1，自15km/h起至24km/h助踩力道逐漸遞減，直至切斷助力。

至於規格標準則由等同全國產品安全委員會的單位制定及稽核。檢查要項包括：

◎電動輔助自行車（設計及功能配備）有關於一般自行車部分。

◎電動輔助部分：助力比必須由公正的檢測機關驗證。

◎產品製造品質的一致：品質控管系統透明化。

◎結構不能輕易被變更。其中輔助動力的定義為：寣]P2-P1）/P1（ 寣G動力輔助比、P1：曲柄的動力輸出，單位為瓦特、P2：車子修正 後的馬達動力輸出）。

目前日系電動車的驅動單元供應大廠主要有Yamaha的PAS系統：採用廠商有Panasonic、 Bridgestone、Miyata、MBK、Kynast、Sparta與Trek。Sanyo 的CMU-1後輪整合驅動系統，採Neodynium磁電馬達，主要採用廠商有 Hodaka、Yokata與Deki。市場佔有率方面，Yamaha、Honda與Suzuki佔了八成的市場。

歐洲

歐盟努力多年，但始終無法發展出統一法規，因此各國大抵依照共識，另外施行自定法 規。依照目前的共通條例，助動車(Pedelec)才能視為電動自行車，其最大持續輸出力道 250瓦，最高速度25km/h，必須有Type-Approval（類型批准許可）方能上路，不用安全帽與駕 照。

電動滑板車分有座墊與無座墊，有座墊視為自行車類：須通過安全檢查（TUV），強制 上保險牌，須有Type Approval（類型批准許可），最高時速：20或25公里，方可合法上路。

美國

各州之間的規定也沒有一定標準。較明確的條例為HR 2592，不過其中只對低速的電動自行車（Low speed electric bicycle）定義如下：「意指可以完全靠腳踏前進，而且有電動馬達 輔助的兩輪或三輪的車子，馬達少於750瓦（1匹馬力），170 磅的人騎乘於平面路段時，車子極速不超過20 mph」。

台灣

台灣是為自行車王國，相關產業自是政府重視的對象，對於電動自行車的規定十分明 確，詳見於CNS366自行車成車檢驗標準之中：

電動自行車分類與零件介紹

若依能源供給模式劃分，目前在市面上的電動自行車主要分為兩大類：全電動（ E-Bike）與助動車（Pedelec）。全電動指完全依靠電力運作，而助動車則必須配合人力踩踏輔助 才供電，其發展以台灣、日本、歐洲為主。無論是全電動或助動車，其所搭載的助動系統裝 置不外乎電力來源－電池、驅動機械－馬達，以及電池充電所需之充電組件。以下先就動力 來源形式與相關概況加以介紹：

在瞭解電動自行車的動力來源後，我們必須進一步探討馬達和電池，因為無論是任何形 式的電動自行車，其性能始終取決於此，國內外廠商也一直不斷地在這二個領域中尋求突 破，以下就這二種零件加以敘述：

馬達

馬達依構造的差異會有不同的負載特性，目前比較常被運用在電動自行車上的馬達有： 繞線式附碳刷直流馬達、永磁式附碳刷直流馬達、無刷直流馬達以及感應馬達等。電動自行 車在馬達的動力性能上強調續航力、爬坡力、極速和起步加速性，而就品質方面則要求其操 控性、可靠性、壽命與價格等，概略歸納出幾項特性，請參閱整理表。

電池

至於擔任電動自行車主要動力供應來源的電池，目前較常見的有：鉛酸、鎳鎘、鎳鐵、 鎳鋅、鎳氫、鋅溴、鈉硫、鋰離子、燃料電池等幾種。請參閱整理表。

目前還有許多其它型式的電池，正由各國優秀技術人員積極開發中，未來都有可能成為 電動車輛電力來源的主流。

最近，工研院化工所成功與勁華科技共同研發，利用不織布應用在高功率鎳氫二次電池 （可充電式）中隔離膜的技術。勁華科技總經理曾文蔚指出，鎳氫二次電池量產後，預期可 降低目前二次電池三成以上的成本，減少50%電池重量、降低七成以上的充電時間、延長半 年以上的電池壽命，未來並可創造出至少卅億元以上的電動產業市場。

電動自行車 、電動混成機車、電動汽車等的成功關鍵技術就是二次電池，而電池隔離 膜正是電池的主要元件之一，目前台灣的電池隔離膜全仰賴進口，工研院最近成功研發出利 用不織布做為隔離膜材料，是國內二次電池製程技術上一大 突破，並可為不織布、纖維產業提供新的發展方向，提升產 品競爭力及附加價值。

台灣未來發展重點

由於國內傳統車輛工業於早先奠定良好基礎，零組件製 造體系分工完善，在上、下游與週邊支援產業，如電機、電 子、機械等產業結構完整，再加上近年來政府大力支持，台 灣電動自行車產業已具備相當程度之製造技術與競爭力。

根據台灣區自行車輸出業公會統計，電動自行車出口在 2000年達到第一個高峰，全年出口37,018台，出口值新台幣444,865千元。去年，電動自行 車的出口量減為19,462台，出口值為235,238千元，僅達前年之半數。今年上半年的表現更不 理想，出口7848台，比去年同期減少26.55%，出口值減幅將近45%。

業界分析，電動自行車市場的發展現況欠佳，主因在於價格過高、有充電地點與續航力 之限制，基礎環境尚有待加強，但他們普遍認為，台灣目前的技術已呈現領先趨勢，尤其是 電控系統與保護線路方面，品質已達國際水準，例如許多充電器產品，在充電完成自動斷 電、充電時間控制、涓流補電等各項技術都有長足進步。雖然統計數據顯示，台灣電動自行 車出口市場正在萎縮，但是扣除中國大陸，全球每年對於電動自行車仍有40萬台左右的需 求量，長遠看來，台灣廠商仍有相當大的機會搶佔一隅。

未來的電動自行車市場勢必有一番激鬥，如何掌握消費者的需求將是致勝關鍵，在頗令 消費者怯步的價格、整車重量、使用簡易性方面進行改善，也是各製造商必須推陳出新的重 點。以下就可行之道簡單分析供業界參考：

1. 結合網路行銷：由於網際網路的興起，二十一世紀的消費模式正在轉型，消費者需要 更簡便快速的購物方式，因此廠商應該思考虛擬行銷通路的可能性，並藉此營造商機，預計 這樣的消費型態將主導電動自行車產業的發展。

2. 產品功能升級、簡化：針對各種消費年齡層的需求及喜好進行造 型、色彩、性能的開發，一直都是廠商求新求變的重點。時至今日，電動自行車 發展出多段變速、易拆裝攜帶的電池、殘電器。其它如省電、高續航力，甚至是防 盜系統，幾乎成了基本功能要求。

3. 輕量化：由於電池這項關鍵零件佔去電動自行車整車重量一半以上，雖然重 量控制在40公斤以下，但對於婦女及老年人仍是相當大的負擔，影響其消費意願頗 鉅，所以目前的重點工作應放在高容量、循環壽命長以及輕量化的配套電池，並以此發展更適合主要 消費群的電動自行車。

4. 低價化：目前的電動自行車內銷單價多在2萬元上下，民眾普遍認為仍有降價空間。 業者表示，如果銷售量能大幅提升，將單價壓低至1萬元左右應不成問題，消費者的購買慾 可望大增。

規格不來電 傷透你我心

台灣在發展電動自行車方面，始終淪於各自為政，多家廠商所開發出來的產品，無論是 在輪圈尺寸或是電池規格、充電形式方面，多半是自成一格，彼此之間很難達到一定的相容 性，徒然造成消費者在維修保養與充電上的困擾；試想，若於騎行途中電力耗盡，卻又礙於 充電站供應之充電器與愛車規格不合而無法使用，消費者又怎能放心購買電動自行車。所 以，電動自行車業者之間也應當試著放下自我保護的成見，為整體產業的未來前途著想，促 成電動自行車的普及之餘，也將為自身帶來更多的利潤。