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华力创看E-bike（二）：起源与绽放

发布时间：

2023-03-07 10:45

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电动助力自行车（E-Bike）的起源

自从19世纪早期人类历史上第一辆自行车问世以来，人类一直在考虑如何解决骑行劳累的问题。在内燃机迅猛发展的19世纪末，德国工程师首先发明了带有燃油助力的自行车，在随后的日子里，这种使用内燃机进行助力的自行车逐渐没有了脚踏，成为了摩托车的鼻祖，从此发扬光大。

不为众人所知的是，与之同一时间的1898年，世界上第一个使用皮带驱动后轮的电动自行车也在美国诞生。“油动自行车”与“电动自行车”这一对几乎同时出生的“双胞胎”却在后天发育上出现了明显的参差：由于电池，电机及车架材料等技术的限制，直到1960年前后，电动自行车的发展一直停滞不前。20世纪末，由于技术的突破，各类型电动/电助力两轮车辆百花齐放，产生了电动摩托车，电动轻便摩托车（无踏板），电动自行车（有踏板）和本系列主角---电动助力自行车。

 

第一辆电动助力自行车的起源

 

电动助力自行车最早起源于日本。1993年，世界上第一款真正意义上的电动助力自行车由YAMAHA创造，从此拉开了电动助力自行车的大幕。电动助力自行车在日本的诞生，有着多方因素：

首先是政策与法规，在日本，电动两轮车辆只允许使用“人力+电力”的混合运动模式，采用纯电动模式的两轮车辆一律归为摩托车范畴，因此电动自行车必须采用比例助力控制系统；其次是需求，日本中小城市较多，此类地区基建完善且人口密度不高，日常通勤时间较长。同时日本国内多为丘陵，道路崎岖不平，日本居民特别是妇女儿童骑自行车出行比较费力，民众需要一种省力的代步工具；最后是技术，20世纪末期，日本的电机技术，电池技术，控制技术及精密零部件加工技术都居于世界领先地位，其供应链的技术与产能完全可以满足电动助力自行车的技术及加工需求。

YAMAHA：电动助力自行车的发明者（资料来源：yamaha官网）

 

 

电动助力自行车的分类

 

现在主流的助力自行车可大致分两类：高端一类为中置电机助力自行车，该类自行车将直流无刷电机，减速器，动态旋转力矩传感器和智能控制器集成为一体，置于传统的自行车五通位置并于牙盘及曲柄直接相连。其优势在于：

（1）中置电机集成度高，因此其动能转化率高，加速更加迅速，不通电情况下磁阻较小；

（2）中置电机只需一根控制信号线与车头控制码表相连，系统故障率小，可达到更高等级的防水及防尘需求；

（3）中置电机位于车架中间，因此不影响自行车的物理重心，加减速时不会带来顿挫感，骑行体验好。

然而中置电机助力系统的高品质也为此类自行车带来了更高的售价，在同一品牌相同自行车硬件配置的前提下，中置电机助力自行车的价格至少其它类型的1.5倍以上。

中置电机助力自行车解构

（资料来源：八方官网，方正证券研究所）

中低端一类为轮毂电机助力自行车，该类助力自行车将上述四个核心部件分布式安装于车身各处----电机安装于轮毂处，力矩传感器安装于五通处，电池可根据需求安装至后座下，横梁下等不同位置。该类助力自行车在能量转化率，不通电磁阻，车身重量，整车重心，骑行体验等方面均不如中置电机。然而相对较低的价格与可调的功率上限使得该类自行车在欧洲市场上扮演了短途货运及外卖业务等“最后3km物流”的角色。

轮毂电机E-bike解构（上），货运轮毂电机E-bike（下）

（资料来源：八方官网，babboe.com）

 

电动助力自行车的产业链及品牌

 

电动助力自行车的品牌可分两部分：供应链品牌与整车品牌。上游供应链供应电机，配套电气系统，变速器，车架等核心部件，由整车厂提供组装，销售及售后服务。其中上游供应链中的优秀品牌包括：雅马哈YAMAHA，博世BOSCH，禧玛诺SHIMANO，松下Panasonic，八方BAFANG等；

电动助力自行车主流品牌（资料来源：方正证券研究所）

 

下游整车品牌较多，有老牌自行车厂商如捷安特GAINT，迪卡侬DECATHLON，GAZELLE等；有汽车品牌跨界如宝马，奔驰AMG，特斯拉等；有电动自行车跨界品牌如雅迪电动车，小米等，也有新型共享助力自行车公司如JUMP，RAD等。主打高端助力自行车车型的厂商会选择老牌供应商开展长期合作，而新兴品牌正在寻找低成本的代工商以降低资本投入。

YAMAHA在电动助力自行车领域有着相当高的地位，其为电动助力自行车的发明者，传感器，电机及电控系统的最大供应商之一以及最著名的整车供应商之一。2019年，雅马哈全球电动自行车销量约64.8万辆，同比增长13.9%，保持逐年增长势头。“整车+核心零部件（电机，PAS中置电机系统）”的销售模式在世界范围内拿下了近969亿元人民币的市场份额，主要销售地区为日本及欧洲。其核心优势在于：1）雅马哈拥有从LCD屏幕，锂电池，中置电机，各类型传感器的全产业链零部件自行生产能力；2）雅马哈具有整车组装的能力及足够强的品牌效应，保证了用户黏度。

YAMAHA各型号PAS中置电机系统（左）；雅马哈YDX-MoroUS山地助力自行车（右上），Civantez公路助力自行车（右下）；（资料来源：YAMAHA官网）

 

在其他使用集成方式的整车厂中，捷安特，Accell及迪卡侬Decathlon分列整车品牌的前几名。

GIANT捷安特自行车在中国的知名度较高，笔者记得在中学时期，能够拥有一辆GIANT山地车是许多男孩子梦想之一。在电助力自行车领域，捷安特选用与雅马哈共同研发的中置电机，采用高质量的锂电池及其他部件的供应商，搭配了自我研制的智能系统，推出了多款智能程度高续航里程高的助力自行车。2020年，GIANT电助力自行车销售收入约40.6亿人民币，增速27%。

Accell是诞生于欧洲的整车品牌，拥有强劲的工程研发水平及技术储备，选用了高端核心供应商如YAMAHA，BOSCH，SHIMANO等的高质量零部件，瞄准高中高端自行车市场，平均单价超过两万元人民币。2019年Accell电助力自行车销售额约89.7万辆，实现营业额91亿人民币。

迪卡侬Decathlon在欧洲及亚洲市场主打高性价比电助力自行车领域，选用了八方及博泽的电机，三星电池及中高端车身配件。2020年其电助力自行车的总营业收入约80亿人民币。

GIANT电助力自行车及所搭载PAS系统（资料来源：京东，捷安特官网，YAMAHA官网）

在核心零部件厂商中，博世，禧玛诺，八方等中置电机系统供应商在助力自行车领域名列前茅。其中博世可提供驱动单元（PAS中置电机系统）+显示器+电池的一站式解决方案；禧玛诺生产的EP800，E7000，E6100等PAS中置电机系统可搭配其生产的刹车模块，电子变速器模块等供给高端自行车整车厂商，是电助力自行车零部件中的高端品牌；八方股份是我国电动助力自行车电机及配套电气系统的龙头供应商，目前产品主要包括有轮毂电机、中置电机，以及仪表、控制器、锂电池（Pack）等多种配套产品。

在各大助力自行车品牌成功的背后，许多人不禁发出疑问“区区一个自行车能有多大技术难度，能拉开这么大的差距？”先别急，华力创带您继续深层剖析电助力自行车的核心技术，请关注：华力创看E-bike（三）：感知--助力的核心。

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