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    电踏车可助力实施电动自行车新国标

    2019-04-19 16:26:38 来源:中国交通新闻网 作者:杨新苗 岳锦涛 马文欣

    图1:国产P型电踏车

    图2:锂陶瓷电池安全性测试

    图3:国产力矩传感器

    4月15日,《电动自行车安全技术规范(GB17761—2018)》(简称《新国标》)正式实施。《新国标》由国家市场监督管理总局和国家标准化管理委?#34987;?#21457;布,明确电动自行车需具有脚踏骑行功能,最高时速不超过25公里,整车质量不超过55千克。为推动《新国标》实施,2019年3月20日,国家市场监督管理总局、工业和信息化部、公安部联合发布了《关于加强电动自行车国家标准实施监督的意见》。三部委要求加强对电动自行车的生产、销售、登记使用管理,妥善处理不符合标准的电动自行车,建立长效监管机制,保护消费者权益,保障电动自行车的使用安全。通过对出行行为及市场的分析,?#25910;?#35748;为,具有力矩传感器和安全电池的电动自行车,能够助力《新国标》实施。

    我国城市更需要优质电动自行车

    电踏车是《新国标?#20998;?#20986;的优质电动自行车产品。在城?#27427;?#38754;,电踏车可以媲美小汽车,?#35270;?#21508;种出行需求,基本没有交通拥堵。依据欧?#25628;?#31350;报告,在最高时速25公里的安全前提下,电踏车旅行时速可达到18公里,也就是1个小时能骑到18公里。我国很多城市在上下班高峰堵车时段,开小汽车一小时走不出10公里。国内某知名互联网公司提出堵车的时候,让小汽车无人驾驶,人下车步行。这是处在小汽车霸权文化中的小汽车用户困?#22330;?#25105;国不少城市有良好的自行车设施,还有大量会骑车的人,需要大量优?#23454;?#30005;动自行车。

    城市电踏车,也被称为P型电踏车(如图1所示),有以下特征:采用力矩传感器,电池重量1千克,装备有前车篓、后车座以及铃铛、车?#39057;?#37197;件。P型电踏车在满足城市日常出行需求的基础上,降低了整车价格,适合大规模推广使用,助力《新国标》实施。电动自行车在城市交通大规模使用,有两个主要问题需要解决——用电安全问题与交通安全问题。《新国标?#36153;?#26684;限定了最高时速,可?#21592;?#38556;交通安全;用电安全则需要依靠电池科技的进步。

    锂陶瓷固态电池

    可解决用电安全问题

    由于在能量密度、使用寿命、便携等方面的优势,锂电池已成为日常生活中不可或缺的能量来源,如手机、电脑、电动自行车等。然而,只要是锂电池,就会有风险。手机中的锂电池也有使用风险,因为有风险而放弃使用手机,这显然不会有多少人响应。

    只要对电动自行车电池的特性有了充分的了解,加强电池使用过程中的管理,就可以最大程度上避免电池安全事故。锂电池安全事故成因大致包括过充、短路、物理损?#31561;?#31867;,只要在使用过程中避免无人看管,提高电池与充电器相关标准,即可很大程度上降低过充与短路风险。《新国标》中,对电动自行车充电器、电池的安全性能有详细的要求,指出当充电器输出线反接或短路时,充电器应具有一定的保护功能,电池应满足多条?#26469;?#25913;要求等。物理损坏的情况比较极端,在使用过程中避免冲击即可避免。

    当前使用的锂电池,准确讲是锂离子电池和锂聚合物电池。这两种电池使用中的风险,推动了安全电池的研发。下一代的锂陶瓷电池采用物理化学性质稳定的固态电解质,将能从根?#26087;?#35299;决电动自行车的用电安全问题。台湾辉能公司的锂陶瓷电池,进行?#19981;鰲?#21050;穿、火烧等多种极端破坏测试,也未发生起火、燃烧、爆炸等事故。锂陶瓷电池已完成研发测试,正在准备大规模量产应用。

    有力矩传感器的电踏车

    具备多重?#35270;?#24615;

    电踏车传感器分为力矩传感器与速度传感器两类。建议使用的力矩传感器要能够检测踩踏的力度,踩踏力度越大时提供更大的电助力,以此来减轻骑行者负担。力矩传感器的工作原理更加符合出行者骑行习惯,更能够?#35270;?#22478;市道路起伏不平的复杂路况。

    根据安装位置不同,力矩传感器有中轴式、牙盘式、后轮毂式三类,根据长期市场反馈与消费者体验结果,中轴式力矩传感器性能更加稳定,在颠簸、碰撞等多?#22336;?#27491;常使用情境下不易受损,适合大范围普及使用。

    P型电踏车采用轮毂电机。轮毂电机根据安装位置可分为前轮毂电机与后轮毂电机。推荐采用前轮毂电机和中轴力矩传感器结合的技术路线,既可以提高骑行效率,也为后轮处加装自动变速装置提供空间。电机助力结合机?#24403;?#36895;能显著提升骑行体验,达到舒适流畅的水平。我国大部分城市道路的坡度起伏不大,P型电踏车完全可?#26376;?#36275;城市出行需求。

    《新国标》的实施将有助于提升电动自行车的品质,保障日常出行的安全。城市电踏车有轻量化的体积,便捷的使用方式,较高的出行效率,更具有安全的性能,可为《新国标》的实施、满足人民美好生活的出行需求提供有力工具。

    (杨新苗?#30331;?#21326;大学教授,岳锦涛、马文欣?#30331;?#21326;大学学生)

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