电动自行车的发展历程
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电动自行车的发展历程一直是人们关注的焦点,而它的今日更新更是备受瞩目。今天,我将与大家分享关于电动自行车的发展历程的最新动态,希望能为大家提供一些有用的信息。
文章目录列表:
电动自行车的发展历程
2.电动自行车的主要部件
发展历史
2014年新日电动车率先启动了电动车智能化研发。
对于中国电动自行车的发展史,业内普遍认同为三个发展阶段:电动自行车的初级阶段、初现生产规模化阶段、超速发展阶段。
电动自行车的初级阶段也被称作是电动自行车的早期实验性生产阶段,从时间上讲,也就是1995年到1999年。这个阶段主要是对电动自行车的四大件,电机、电池、充电器和控制器的关键技术摸索研究。在研发生产方面主要是以生产企业自发的汇集信息、跟踪技术、组织市场观察、小批量的市场试用投放,也使得电动自行车开始进入了消费者的视野,并被他们逐步的认可到接受。从技术层面上来讲,早期的电动自行车,新电池充电一次只能行驶大约30公里,电池寿命短,爬坡能力差,容易磨损,而且电机也都是有刷无齿电机。但这个时期的积累,才为如今的这个产业化的规模在人才、技术和产品研发等方面做好了奠基。
第二个阶段之所以被称为初现生产规模化阶段,是由于这个时间段内出现了几个将电动自行车推进的机遇,使得在初级阶段里举步维艰的电动自行车一下子迎来了春天,更是的行业的发展进入了规模化,而这几个机遇当中最有价值的则为各个城市的“禁摩令”和2003年度的“非典”
这个时间段一般都认同为是在2000年到2004年这段时间,在这一时间段里,随着关键技术方面的突破和电动自行车的性能不断提升,让电动自行车成为了摩托车和自行车的替代产品,而它的快捷、环保、方便和廉价,同时也激发了市场对于电动自行车的诉求。在日益增长的市场需求中,先前研发生产的企业迅速崛起,一些新的企业也开始进入,他们对电动自行车的投入也不断加大,使得产能迅速扩展(具体详见附表1.1)。而且,这个时段迅速蹿上来的企业都是大手笔运作,已经将那些老一辈的研发生产企业抛在了身后。但是,一些 品牌为代表的上规模企业已经形成,而且按照南北差异,也亦形成了行业内的江苏无锡、浙江、天津为代表的三大产业集聚地。
第三个个阶段是从2005年至今,这个阶段是中国电动自行车的超速发展阶段,被行业戏称为“喷井阶段”。在这个时间段内,随着企业之间的激烈竞争大大刺激了技术的进步和新技术扩散,全行业的技术水平大幅度提高,蓄电池寿命和容量提高了35%,电机从单一的有刷有齿电机发展成为无刷 电机为主流,寿命提高了5倍,效率提高了近30%,爬坡和载重能力提高约3.5倍。在性能提高的同时,制造成本也大幅度下降,价格功率下降到原来21%;在控制器系统和充电系统,技术水平也大幅提高。特别是在电池技术和电机技术方面都有了很大的进展,电动车专用铅酸电池在技术上的突破已经 国际,而且形成了以天能、超威为 的浙江长兴板块、康丽恩、双登为代表的江苏板块和以瑞达为代表的广东板块。电池也有单一的铅酸电池演进出多类型的高性能电池,而且锂电池的出现,更加带动了电动自行车,特别是简易款的发展。在电机方面,永磁无刷电机的发明,让行业发展的步伐明显的加快。电机性能的关键是强磁材料的性能,各种永磁材料中,稀土永磁材料性能最为优越。我国是 公认的稀土资源大国和稀土产品的制造强国。由于稀土强磁材料性能好,价格低,制造能力强,使得国际市场价格昂贵的BLDC(无刷直流永磁电机)系统在中国企业得到广泛应用,电动自行车产业因此获得了得天独厚的资源优势。从行业的总产销量来看,2005年,全国数百家企业的各种轻型电动车(含电动自行车)的总产量预计已经超过900万辆,出口约200~300万辆,实现工业产值200亿,利税约60亿元,相关的生产和服务领域的就业近100万人。中国轻型电动车产销量已经占到全球的90%以上,中国已经成为全球最大的轻型电动车生产国、消费国和出口国。
诞生历程
在中国从上世纪80年代,就有人研制出了电动自行车,并不断完善其构造。直到本世纪初电动自行车才得以大量推广,进入无数家庭。为电动自行车的发展做出过很大贡献的人员有:上海自行车研究所前任所长王培元先生、杭州建业电动车有限公司董事长李芝建等等。电动自行车已经是节能环保的一种代步工具。
发展事记
1983年上海自行车二厂试制成功 牌DX-130电动自行车,这是我国有记录的并形成产业化的 款电动自行车。它采用150W柱式电机、24V轿车用普通铅酸蓄电池,此车84年投入生产,至91年共生产了4.5万辆,其中出口805辆。1995年清华大学研制出采用轮毂电机的电动自行车。
1999年上海的千鹤、苏州的小羚羊、南京的大陆鸽在电动自行车的研发上陆续获得突破。他们生产的电动自行车均采用36V/10Ah免维护铅酸蓄电池和后轮驱动的轮毂电机,在各项性能指标上结束了多年徘徊的局面, 获得了市场的认可。从此,电动自行车进入了快速发展的道路。
1999年5月28日 质量技术监督局发布GB17761-1999《电动自行车通用技术条件》 标准,同年10月1日执行。此标准是在原轻工行业标准QB《电动自行车安全通用技术条件》基础上修改而成。
2001年由全国自行车信息中心举办电动自行车信息交流会并举办了电动自行车拉练(行驶里程)比赛。此比赛有力地推动了电动自行车技术的发展。
2002年上海自行车协会会同消费者协会制定了《上海市电动自行车消费争议纠纷解决办法》。开启了解决电动自行车质量纠纷的先例,以后全国各地纷纷效仿。
2002年1月南宁明令禁止电动自行车上路。
2002年7月16日中国轻工业联合会下达了GB17761-1999《电动自行车通用技术条件》 标准的修订任务(以下简称新电动自行车标准),并要求2003年完成。同年9月12日成立了由全国自行车标准化中心牵头,20家单位参加的起草小组。
2002年8月北京公安局发出通知规定从2003年1月1日起禁止电动自行车上路。
2003年4月完成新电动自行车标准的《报批稿》。
2003年8月浙江温州严禁电动自行车在市区行驶。
2004年3月由部分电动自行车生产企业和几名 联合上书 标准化管理委员,对新电动自行车标准《报批稿》表示异议。
2004年4月28日全国自行车标准化中心针对新电动自行车标准《报批稿》的异议在上海举行协调会议,有十八家单位参加。会议对一些质疑条款结合新电动自行车标准《报批稿》进行了讨论。
2004年5月1日颁布新的《中华人民共和国道路交通安全法》。此法开禁了原“道路交通安全法”自行车不准装有动力装置的规定。但强调“依法应当登记的非机动车的种类,由省、自治区、直辖市人民政府根据当地实际情况规定”。此法还规定装有辅助动力的自行车在非机动车道行驶,时速不得超过15公里。
2004年5月24日中国轻工业联合会综合业务部在北京召开了有全国68名代表参加的论证会。会议通过了电动自行车最高时速20公里的指标,但对重量指标有三种意见:1、适当增加重量2-5公斤,作为强制性条款。2、增加重量至48公斤,作为强制性条款。3、按原标准40公斤,但将原强制性条款改为推荐性条款。
2004年7月12日发布,同年10月1日执行的GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》对轻便摩托车 定义为:无论采用何种驱动方式,其最高设计车速不大于50km/h,且若使用内燃机,其排量不大于50mL的两轮或三轮车辆,包括两轮轻便摩托车和三轮轻便摩托车,但不包括最高设计车速不大于20km/h的电驱动的两轮车辆。此标准,为以后起草电动摩托车和电动轻便摩托车标准埋下了伏笔,这没有引起电动自行车行业的注意。
2005年6月8日全国自行车标准化技术委员在上海举行扩大的标委会,有二十多人参加。会议对04年5月北京论证会后修改的新电动自行车标准《报批稿》升为《送审稿》的内容进行了讨论。最后达成一致意见,签名同意将新电动自行车《送审稿》的关键性指标:最高时速20公里,重量不大于48公斤报 标准化管理委员会批准。但至今还没有批准,一拖就是4年。
2005年8月,太原、武汉、明令禁止电动自行车上路。
2005年珠海市人大通过条例从当年七月份起禁止电动自行车在市区行驶。
2005年底北京开禁电动自行车,允许符合 标准的电动自行车登记上牌。
2005年我国电动自行车产量突破1000万辆。
2006年11月6日广州市公安局发布《关于对电动自行和其他安装有动力装置的非机动车不予登记、不准上道路行驶的通知》。
2006年12月1日海口市禁止电动自行车行驶。
2007年1月1日常州在江苏率先严控电动自行车。从今以后,常州市民新购的电动自行车,不能获得公安局发放的牌照。无牌电动自行车不准上路。电动自行车车牌证有效期5年,到期一律作废。
2007年1月1日起,沈阳市北陵大街、北京街等12条街路禁止电动自行车通行。
2007年2月由全国汽车标准化技术委员会电动车辆分委会,摩托车分委会共同组织,吸收行业相关的11家单位,历时半年、四易其稿完成了:GB24155-2009《电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求》,GB/T24156-2009《电动摩托车和电动轻便摩托车动力性能试验方法》,GB/T24157-2009《电动摩托车和电动轻便摩托车能量消耗率和续驶里程试验方法》,GB/T24158-2009《电动摩托车和电动轻便摩托车通用技术条件》四项标准的《征求意见稿》。并在网上进行征求意见。此标准,将最高时速大于20公里,重量大于40公斤的电动车定义为电动轻便摩托车。电动自行车行业对此纷纷表示反对。
2007年5月福州、深圳禁止电动自行车行驶。
2007年8月15日起东莞市全面禁止电动自行车上路行驶。
2007年我国电动自行车产量突破2000万辆。
2008年12月1日起,厦门市、佛山市中心城区开始禁止电动自行车上路。
2009年6月25日 标准化管理委员会批准发布,GB/T24158-2009《电动摩托车和电动轻便摩托车通用技术条件》四项标准。并将在2010年1月1日执行。此消息公布后在电动自行车行业引起强烈反响。
2009年9月份 标准化管理委员会退回电动自行车新标准的《送审稿》要求重新修改,9月10日全国自行车标准化中心召集各地自行车行业协会和一些大型电动自行车企业进行研究。
2009年11月份后全国各个媒体也纷纷跟进,质疑摩托车四项标准的合理性,一时形成了强大的舆论压力。 标准化管理委员会也在12月6日、11日分别发表说明和 作答对摩托车四项标准进行解释。
2009年12月10日―15日全国各地方自行车协会向 标准化管理委员会先后提出暂缓执行四项标准的书面意见。
2009年12月15日, 标准化管理委员会会同国务院有关部门和行业协会,共同研究《电动摩托车和电动轻便摩托车通用技术条件》等4项 标准的相关问题。会后,发表了国标委工―〔2009〕98号文《关于电动摩托车相关标准实施事项的通知》通知对标准中涉及电动轻便摩托车的内容暂缓实施。
2013年10月,“中国电动自行车产业创新高峰论坛”数据显示,中国电动自行车保有量突破2亿辆。
从2016年4月10日开始,北京长安街等10条大街上禁止除普通自行车之外的其他非机动车通行,早高峰期间,为数不多的电动车骑车人试图进入禁限区域,但均被民警劝阻,警方暂未开出罚单。
电动自行车的主要部件
纯电动汽车驱动系统布置形式是指驱动轮数量、位置以及驱动电机系统布置的形式。电动汽车的驱动系统是电动汽车的核心部分,其性能决定着电动汽车行驶性能的好坏。
电动汽车的驱动系统布置取决于电机驱动方式,可以有多种类型。
电动汽车的驱动方式主要有后轮驱动、前轮驱动和四轮驱动。
后轮驱动方式
后轮驱动方式是传统的布置方式,适合中高级电动轿车和各种类型电动客货车,有利于车轴负荷分配均匀,汽车操纵稳定性、行驶平顺性较好。
后轮驱动方式主要有传统后驱动布置形式、电机-驱动桥组合后驱动布置形式、电机-变速器一体化后驱动布置形式、轮边电机后驱动布置形式、轮毂电机后驱动布置形式等。
传统后驱动布置形式
传统后驱动布置形式如图1-4所示,它与传统内燃机汽车后轮驱动系统的布置方式基本一致,带有离合器、变速器和传动轴,驱动桥与内燃机汽车驱动桥一样,只是将发动机换成电机。
变速器通常有2~3个挡位,可以提高电动汽车的启动转矩,增加低速时电动汽车的后备功率。这种布置形式一般用于改造型电动汽车。
图1-4 传统后驱动布置形式
2.电机-驱动桥组合后驱动布置形式
电机-驱动桥组合后驱动布置形式如图1-5所示。它取消了离合器、变速器和传动轴,但具有减速差速机构,把驱动电机、固定速比的减速器和差速器集成为一个整体,通过2个半轴来驱动车轮。
此种布置形式的整个传动长度比较短,传动装置体积小,占用空间小,容易布置,可以进一步降低整车的重量;但对电机的要求较高,不仅要求电机具有较高的启动转矩,而且要求具有较大的后备功率,以保证电动汽车的启动、爬坡、加速超车等动力性。一般低速电动汽车采用这种布置形式。
图1-5 电机-驱动桥组合后驱动布置形式
电机-驱动桥组合后驱动布置形式采用的驱动桥与内燃机汽车驱动桥不同,需要电动汽车专用后驱动桥,如图1-6所示。
图1-6 电动汽车专用后驱动桥
3.电机-变速器一体化后驱动布置形式
电机-变速器一体化后驱动布置形式如图1-7所示,相比单一的电机驱动系统,一体化驱动系统可以综合协调控制电机和变速器,最大限度地改善电机输出动力特性,增大电机转矩输出范围,在提升电动汽车的动力性的同时,使电机最大限度地工作在 经济区域内。变速器一般采用2挡自动变速器。
图1-7 电机-变速器一体化后驱动布置形式
如图1-8所示为某企业开发的电机-变速器一体化驱动组件,该驱动组件以一体化为前提来设计电机和变速器,省去了用于从后方连接的部件及空间,从而将轴向尺寸缩小了约35%。
图1-8 某企业开发的电机-变速器一体化驱动组件
4.轮边电机后驱动布置形式
轮边电机后驱动布置形式如图1-9所示,轮边电机与减速器集成后融入驱动桥上,采用刚性连接,减少高压电器数量和动力传输线路长度;优化后的驱动系统可降低车身高度、提高承载量、提升有效空间。
图1-9 轮边电机后驱动布置形式
轮边电机后驱动布置形式可用于电动客车。如图1-10所示为某电动客车采用的轮边电机后驱动桥实物。
图1-10 某电动客车采用的轮边电机后驱动桥实物
5.轮毂电机后驱动布置形式
轮毂电机后驱动布置形式如图1-11所示,轮毂电机直接安装在车轮上,此时,轮毂是电机的转子,羊角轴承座是定子。
图1-11 轮毂电机后驱动布置形式
如图1-12所示为轮毂电机后驱动的纯电动汽车,它大大减少了零部件数量和动力系统的体积,让车辆的动力系统变得更加简单,大大提高了车内空间的实用性和利用率。
每个车轮独立的轮毂电机相比一般电动汽车,也省掉了传动半轴和差速器等装置,同样节省了大量空间且传动效率更高。将动力蓄电池放置在传统的发动机舱中,而将辅助蓄电池、电机控制器、充电机等布置在车尾附近,根据实际需要,可以在车辆上灵活地布置电池组。
从另一个方面来看,在满足目前空间需求的前提下,使用轮毂电机驱动的车辆在体积上可以变得更加小巧,这将改善城市中的拥堵和停车等问题。同时,独立的轮毂电机在驱动车辆方面灵活性更高,能够实现传统车辆难以实现的功能或驾驶特性。
图1-12 轮毂电机后驱动的纯电动汽车
轮边电机和轮毂电机在原理上可以实现任何一种驱动形式,但由于成本过高,目前还没有厂家推出量产车,更多的是作为试验车或改装车存在。
充电器
充电器是给电池补充电能的装置,一般分二阶段充电模式与三阶段模式两种。二阶段充电模式:先恒压充电,充电电流随电池电压的上升逐渐减小,等电池电量补充到一定程度以后,电池电压会上升到充电器的设定值,此时转换为涓流充电。三阶段充电模式:充电开始时,先恒流充电,迅速给电池补充能量;等电池电压上升后转为恒压充电,此时电池能量缓慢补充,电池电压继续上升;达到充电器的充电终止电压值时,转为涓流充电,以保养电池和供给电池的自放电电流。
电池
电池是提供电动车能量的随车能源,电动车主要采用铅酸电池组合。另外镍氢电池与锂离子电池也已在一些轻便折叠电动车上开始使用了。
使用提示:控制器主控板为电动车主回路,具有较大工作电流,会发出较大热量。因此,电动车不要停放在阳光下曝晒,也不要长时间淋雨,以免控制器出故障。
控制器
控制器是控制电机转速的部件,也是电动车电气系统的核心,具有欠压、限流或过流保护功能。智能型控制器还具有多种骑行模式和整车电气部件自检功能。控制器是电动车能量管理与各种控制信号处理的核心部件。
转把、闸把
转把、闸把等是控制器的信号输入部件。转把信号是电动车电机旋转的驱动信号。闸把信号是当电动车刹车时,闸把内部电子电路输出给控制器的一个电信号;控制器接收到这个信号后,就会切断对电机的供电,从而实现刹车断电功能。
助力传感器
助力传感器是当电动车处于助力状态是检测骑行脚蹬力回脚蹬速度信号的装置。控制器根据电驱动功率,以达到人力与电力自动匹配,共同驱动电动车旋转。目前最潮流的助力传感器是中轴双边力矩传感器,其产品特点是能够采集左右两边的脚踏力,并采用非接触式电磁信号采集方式,从而提高了信号采集的 性和可靠性。
电机
电动自行车最重要的配件是电机,一辆电动自行车的电机基本决定了这辆车的性能和档次。电动自行车所使用的电机大都是 稀土永磁电机,其中主要又分高速有刷齿+轮减速电机、低速有刷电机和低速无刷电机三种。
电机是将电池电能转换机械能,驱动电动车轮旋转的部件。在电动车上使用的电机,其机械结构、转速范围与通电形式上有许多种。常见的有:有刷有齿轮毂电机、有刷无齿轮毂电机、无刷无齿轮毂电机、无刷有齿轮毂电机、高磁盘电机、侧挂电机等。
灯具、仪表
灯具、仪表部分是提供照明并显示电动车状态的部件组合。仪表一般提供电池电压显示、整车速度显示、骑行状态显示、灯具状态显示等。智能型仪表还能显示整车各电气部件的故障情况。
常见构造
多数电动自行车是采用轮毂式电机直接驱动前轮或后轮旋转的。这些轮毂式电机根据输出速度的不同,分别与不同轮径的车轮配合,用以驱动整车行驶,速度可达20km/h。虽然这些电动车的造型与电池的安装位置不尽相同,但是其驱动与控制原理存在共性。这类电动自行车是电动车产品中的主流。
特殊构造的电动自行车
少量电动车采用非轮毂式电机驱动。这些电动车采用侧挂式或者柱状电机、中置式电机、摩擦轮胎电机。一般采用这种电机驱动的电动车,其整车重量会有所降低,电机效率比轮毂式效率更低。在同样电池能量的情况下,使用这些电机的整车一般会比轮毂式整车续行里程缩短5%-10%。
好了,关于“电动自行车的发展历程”的话题就讲到这里了。希望大家能够对“电动自行车的发展历程”有更深入的了解,并且从我的回答中得到一些启示。