與鉛酸電池相比，鋰電池具有重量輕、比容量大、循環(huán)使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，它作為電動(dòng)自行車之車載動(dòng)力電源，不僅輕量便攜方便充電，而且有助于整車產(chǎn)品之“輕量化及簡(jiǎn)約化”設(shè)計(jì)。這對(duì)于淘汰目前大量使用的鉛酸電池、減少污染即促進(jìn)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，以及推動(dòng)電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、促進(jìn)行業(yè)自身之健康發(fā)展，乃具有現(xiàn)實(shí)意義和有益效果。

因此，就現(xiàn)階段而言，在電池(儲(chǔ)能)技術(shù)研究尚未能獲得突破性進(jìn)展，即“低成本、高性能”電池尚未投入商品化實(shí)際應(yīng)用之前，我們或可將現(xiàn)有電動(dòng)自行車產(chǎn)品之“鋰電化”轉(zhuǎn)型升級(jí)，作為目前以至今后一段時(shí)期內(nèi)之主要研究課題。但就電動(dòng)自行車行業(yè)本身而言，我們或更應(yīng)該側(cè)重于：如何通過(guò)對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)出更能適應(yīng)普通消費(fèi)者之需求的“經(jīng)濟(jì)款鋰電車”產(chǎn)品，以期“鋰電車”之普及率能有較大幅度的提升。比如，設(shè)想在2015-2017年前后，擬實(shí)現(xiàn)“鋰電車”之普及率、達(dá)到或超過(guò)50﹪以上等等。或可將此作為近期擬實(shí)現(xiàn)之目標(biāo)與具體任務(wù)。

就目前“鋰電車”之普及率而言，遠(yuǎn)低于采用“鉛酸電池”之車型產(chǎn)品，其原因或在于，目前鋰電池成本仍相對(duì)偏高。因而，在現(xiàn)有“鋰電車”產(chǎn)品之設(shè)計(jì)中，多采用減少鋰電池的容量配置，來(lái)相應(yīng)降低整車實(shí)施成本，而這使得現(xiàn)有“鋰電車”產(chǎn)品之車型過(guò)于單一化。比如，目前市面上鋰電產(chǎn)品多為“電單車”，這使得消費(fèi)者對(duì)于車型的選擇或存在局限性，或因此而影響了“鋰電車”之普及率難以有較大幅度的提高。而相比之下，目前“電動(dòng)型”車型的普及率遠(yuǎn)高于“電單車”之車型。顯然，加快研發(fā)并推出“經(jīng)濟(jì)款電動(dòng)型鋰電車”之產(chǎn)品，對(duì)于有效提升“鋰電車”之普及率，乃至推動(dòng)整個(gè)行業(yè)加快鋰電產(chǎn)品及其產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，或?qū)?huì)產(chǎn)生更為明顯的實(shí)際效果。

可是，就我國(guó)現(xiàn)階段國(guó)情而言，隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的不斷發(fā)展，致使城市不斷擴(kuò)大、道路隨之延伸，而人們?nèi)粘ｒT車出行距離亦相應(yīng)延長(zhǎng)，這就要求現(xiàn)有產(chǎn)品的續(xù)航能力(里程)須相應(yīng)提高。然而，就現(xiàn)有技術(shù)及其實(shí)施條件而言，或只有通過(guò)增加電池其容量配置，方可延長(zhǎng)其續(xù)航里程。而這對(duì)于降低“鋰電車”實(shí)施成本或帶來(lái)相當(dāng)難度。而與之相比，目前“鉛酸電池”產(chǎn)品的普及率較高，或在于它仍具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。由此可見(jiàn)，因目前鋰電池成本(價(jià)格)偏高，而在短期內(nèi)或難以實(shí)現(xiàn)其成本的大幅降低；故，欲通過(guò)價(jià)格優(yōu)勢(shì)來(lái)取代“鉛酸電池”則顯然是不現(xiàn)實(shí)的。

那么，就現(xiàn)有條件而言，如何突破目前“鋰電池成本過(guò)高”之瓶頸制約，來(lái)提升“鋰電車”之普及率呢？筆者以為，我們或可以通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化驅(qū)動(dòng)方式，來(lái)大幅提升驅(qū)動(dòng)電機(jī)之“能效比(額定扭矩/額定功率)”，以減少電池的能量消耗及其容量配置，從而可降低電池成本；這將有助于“鋰電車”之普及率的更有效提升。或者更具體和直觀地講，若在現(xiàn)有產(chǎn)品之基礎(chǔ)上，將驅(qū)動(dòng)電機(jī)之功效(能效比)提升1倍，則可以減少一半的電池容量配置；而提升至3倍則可以省去2/3的電池容量配置，等等。

顯然，如能達(dá)到上述預(yù)期技術(shù)效果，這對(duì)于大幅降低鋰電池成本，提升“鋰電車”之普及率，或許是一條較為經(jīng)濟(jì)和更為有效之解決途徑；或者可以說(shuō)，若能實(shí)現(xiàn)如上所述之預(yù)期技術(shù)效果，或?qū)⒔o電動(dòng)自行車技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)升級(jí)帶來(lái)一次變革，則預(yù)示著電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)之“鋰動(dòng)時(shí)代”或已經(jīng)帶來(lái)。

然而，就現(xiàn)有產(chǎn)品之驅(qū)動(dòng)方式而言，主流產(chǎn)品均采用“輪轂電機(jī)”驅(qū)動(dòng)，尤其是“低速輪轂電機(jī)直驅(qū)方式”，或已成為現(xiàn)有整車產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，一種固定(固有)的設(shè)計(jì)模式；因此，可以說(shuō)，現(xiàn)有產(chǎn)品之優(yōu)化設(shè)計(jì)，都是局限于該驅(qū)動(dòng)方式所做出的改進(jìn)；故，優(yōu)化及改進(jìn)效果或是有限的，或顯得“微不足道”。當(dāng)然，該驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)或在于，采用直接驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)之方式，傳動(dòng)效率較高。但筆者以為，采用輪轂電機(jī)直驅(qū)方式，若用于高速車輛則相對(duì)趨于合理，這是因?yàn)椋?/p>

它可充分利用和發(fā)揮電機(jī)的高轉(zhuǎn)速，工作效率較高；而用于電動(dòng)自行車等低速車輛則不然，由于電機(jī)轉(zhuǎn)速需要與車輪轉(zhuǎn)速相匹配，則電機(jī)轉(zhuǎn)速受到一定限制，使其工作效率的更有效提高將受到限制。當(dāng)然了，經(jīng)過(guò)多年來(lái)的不斷改進(jìn)，目前低速輪轂電機(jī)技術(shù)已相當(dāng)成熟。然而，正因?yàn)槿绱耍ㄟ^(guò)進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)提升其功效(能效比)，則提升空間已不大；或者更通俗與更直觀的講，基于現(xiàn)有低速輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，即便是將其改進(jìn)與優(yōu)化設(shè)計(jì)做到極致，或很難實(shí)現(xiàn)其功效的倍增。也就是說(shuō)，在新材料、新工藝以及新的技術(shù)方法尚未出現(xiàn)之前(或尚未成熟運(yùn)用之前)，若要進(jìn)一步提升“低速輪轂電機(jī)”之功效(能效比)，則將受到現(xiàn)有技術(shù)條件的制約。

據(jù)上所述之分析以及筆者的理解，若要更大幅度的提升驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之功效(能效比)，或應(yīng)該選擇更趨合理的驅(qū)動(dòng)方式。原因在于，目前的輪轂電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)方式，由于受到車輪轂特定結(jié)構(gòu)及軸向尺寸的限制，而使得其功效的提升受到限制，不利于驅(qū)動(dòng)電機(jī)之“高能效”優(yōu)化設(shè)計(jì)。因此，更宏觀的講，現(xiàn)有低速輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，或成為電動(dòng)自行車技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中，又一“技術(shù)瓶頸”。據(jù)此，筆者以為，進(jìn)一步提升驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之功效(能效比)乃是今后之發(fā)展方向。理由在于：即便是將來(lái)電池技術(shù)有所突破，但是，“革新驅(qū)動(dòng)方式、提升驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功效即減少電池能量(能源)消耗”之改進(jìn)思路(設(shè)計(jì)理念)，將會(huì)始終保持(即：不會(huì)失去)其“技術(shù)先進(jìn)性”；這一點(diǎn)乃顯而易見(jiàn)。

而固守于“低速輪轂電機(jī)”驅(qū)動(dòng)方式、并依賴于電池技術(shù)上的突破；這將使我們解決問(wèn)題之途徑及其技術(shù)方法或受到束縛，則改進(jìn)思路及其解決方案或存在局限性。相比之下，運(yùn)用現(xiàn)有成熟技術(shù)(最新技術(shù))，對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，而無(wú)論采用何種驅(qū)動(dòng)方式，只要適宜和具備產(chǎn)品“運(yùn)行工況”等相關(guān)技術(shù)條件之要求，并能大幅提升驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之功效(能效比)即減少電池能量消耗；則乃較佳驅(qū)動(dòng)方式。并且，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)或更體現(xiàn)于：其一，運(yùn)用現(xiàn)有成熟技術(shù)則實(shí)施難度大大降低，無(wú)技術(shù)瓶頸制約；其二，節(jié)能效果(即減少能源消耗)，則是采用提高電池“比容量”之解決方案所不能夠做到的。

綜上所述，筆者以為，突破現(xiàn)有產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式之束縛，更新“設(shè)計(jì)理念”、改變“技術(shù)思路”，并選擇更趨合理的驅(qū)動(dòng)方式，將可獲得“事半功倍”之技術(shù)改進(jìn)效果。由于本文篇幅所限，對(duì)于上述相關(guān)問(wèn)題的進(jìn)一步討論以及具體改進(jìn)方案，推薦參考筆者近期撰文并發(fā)表于“中國(guó)電動(dòng)車網(wǎng)”的相關(guān)文章，即：《淺談電動(dòng)自行車之高能效低成本輕量化設(shè)計(jì)》及《我國(guó)電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的思考與探討》；該文中給出了具體優(yōu)化設(shè)計(jì)方案及參考實(shí)施例。現(xiàn)將其核心技術(shù)要點(diǎn)及其應(yīng)用效果簡(jiǎn)述如下，謹(jǐn)供參考。

該解決方案及實(shí)施例中，提出了：采用“高能效”電機(jī)及其“高效率”工作方式(驅(qū)動(dòng)方式)之改進(jìn)思路；并給出了具體改進(jìn)措施。其中，核心部件為一“高能效減速增矩電機(jī)”，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)在于，構(gòu)成簡(jiǎn)約、方便實(shí)施，或可由現(xiàn)有產(chǎn)品(減速電機(jī))作相應(yīng)的改進(jìn)即可；具體為：可選用同一系列而不同規(guī)格的現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行改制便可(即：采用“非標(biāo)設(shè)計(jì)”之設(shè)計(jì)方法便可)。并且，該解決方案用于現(xiàn)有產(chǎn)品之優(yōu)化設(shè)計(jì)，不但無(wú)需改變現(xiàn)有電機(jī)產(chǎn)品之原有基本結(jié)構(gòu)(磁路)設(shè)計(jì)，而且改進(jìn)效果乃尤為顯著。經(jīng)對(duì)相關(guān)參數(shù)的簡(jiǎn)約計(jì)算、以及對(duì)“參照樣機(jī)”的初步試驗(yàn)與相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)則表明：

它與現(xiàn)有產(chǎn)品及其“低速輪轂電機(jī)直驅(qū)方式”同比，至少可將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之功效提升6倍，則實(shí)用效果即相當(dāng)于電池的“比容量”提高了6倍，或等效于電池的容量配置增加了6倍，這將有助于整車產(chǎn)品的“低成本、輕量化及簡(jiǎn)約化”設(shè)計(jì)；尤其對(duì)于降低“鋰電池”成本和提高現(xiàn)有“鋰電車”產(chǎn)品之普及率，或?qū)?huì)產(chǎn)生較為顯著的實(shí)際效果。

結(jié)語(yǔ)：

由于筆者水平所限，對(duì)于上述相關(guān)問(wèn)題之探討，以及所提供的技術(shù)解決方案，謹(jǐn)供參考。但有一點(diǎn)是十分明確的，即：通過(guò)進(jìn)一步(大幅)提升驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之功效(能效比)、繼而大幅減少電池容量配置及其“鋰電池”成本，遠(yuǎn)比降低“鋰電池”本身之成本(造價(jià))要容易的多。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)及其可行性就在于：不僅實(shí)際應(yīng)用效果更為顯著，而且就現(xiàn)有技術(shù)條件乃可以方便做到的。而這對(duì)于有效降低“鋰電池”成本和提升“鋰電車”普及率，以期鋰電產(chǎn)品在短期內(nèi)獲得更為廣泛之普及，或?qū)?lái)更為顯著的實(shí)際效果。因此，客觀的講，就目前現(xiàn)有技術(shù)及其實(shí)施條件，或已經(jīng)具備了“經(jīng)濟(jì)款鋰電車”之商品化開(kāi)發(fā)、以及規(guī)模化量產(chǎn)的實(shí)施條件；而我們真正所要做的，或只需“更新設(shè)計(jì)理念、改變技術(shù)思路”，僅此而已。據(jù)此，我們更有理由相信：我國(guó)電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)之“鋰動(dòng)時(shí)代”或已經(jīng)到來(lái)。