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这款电动自行车轮可能成为交通工具的未来
发表时间:2014年7月30日 18:20 来源:腾讯网 责任编辑:麒麟

BI中文站 7月30日报道

在一个阳光明媚但却春寒料峭的早晨,我在剑桥的查尔斯河附近试骑了一辆未来主义的自行车。

令人惋惜的是,这辆自行车既没有配备火箭,也跟什么激光搭不上边,看起来就跟现在的自行车没什么两样。然而,当我一脚踩上踏板,马上就感受到了它的与众不同之处。

这辆自行车并不是只靠我蹬踩踏板所产生的动力而前进的,而是还能提供一种额外的推进力,在我每蹬踩踏板一圈时都会带来提速的感觉。很快我就骑到了一个静谧的街区的尽头,这段路程花费的时间比我预想中要少。然后我又一路直行地骑过了几个街区,速度轻松达到了每小时20英里(约合32千米),而且感觉毫不费力。双脚轻得像纸一样,但我的感觉却像自己是在环法自行车赛中比赛一样。

我试骑的这辆自行车配备了“哥本哈根车轮”(Copenhagen Wheel),这是一种电动踏板辅助马达,这种马达融身于后车轮的超大号红色轮毂中。轮毂内部是一整套布置精巧的计算设备、传感器和三段式无刷直流电机,它们能感受到我蹬踩踏板的扭矩,并提供相应大小的推进力辅助。

把任何一辆自行车的后车轮换成“哥本哈根车轮”,这辆自行车就能马上变成一辆电动自行车,而且其功能不只是能提供额外的推进力辅助而已,同时还能感受周边地形,甚至是收集和共享环境、交通和路况信息。

这种神奇的车轮最早是从2009年开始研发的,是麻省理工学院的可感城市实验室(Senseable City Lab)与哥本哈根市合作的一个项目。而在今天,“哥本哈根车轮”已经进入了商业化生产的最初阶段。到2014年底时,将有数以千计的“哥本哈根车轮”被送达到全球各地的预订购用户手中。

“哥本哈根车轮”的研发重点是设计以及负责技术的简单应用,它很可能将带来最简洁版本的电动自行车。但在电动自行车的创新之路上,它并不孤单。

就目前而言,全球范围内有数以亿计的电动自行车正在为人们所用,从而为发展中国家以及人口稠密的城市环境提供了一种价格低廉而又容易获得的交通形式。在美国,自行车运动长久以来都被视为一种娱乐方式;但在城市交通系统中,电动自行车将会成为“下一个大人物”。

中国市场遥遥领先

电动自行车是一种相对较新的概念。就其基本形式而言,电动自行车就是配备电池动力马达的自行车,由车把上安装的手动油门或自动系统提供推进力。在大约20年以前,制造商开始提供轻便而低价的电动自行车,作为摩托车以外的另一种交通工具选择。

从电动自行车市场形成开始,弗兰克·加莫森(Frank Jamerson)就一直都在关注这个市场的进化发展。加莫森曾在供职于西屋公司(Westinghouse)期间帮助制造了第一艘核潜艇,随后又协助通用汽车完成了EV-1电动汽车项目。加莫森在1995年开始每半年一次公布《电动自行车世界报告》(Electric Bikes World Report),提供有关全球电动自行车市场发展的信息。

据加莫森与美国轻型电动车协会(Light Electric Vehicle Association)主席艾德·本杰明(Ed Benjamin)联合执笔的报告显示,目前中国已在电动自行车市场的发展中占据了领先地位。

中国去年电动自行车销售量达3200万辆,仍处于世界领先地位(腾讯科技配图)

根据本杰明和加莫森的估测,2013年中国市场上的电动自行车销售量达到了3200万辆,但两人指出中国市场上的电动自行车质量经常都不怎么好,其平均售价为数百美元,但仅可使用一两年时间。

在仅次于中国的欧洲市场上,大多数电动自行车的质量都比较高,其售价一般在3000美元以上。加莫森和本杰明预测称,2014年欧洲市场上的电动自行车销售量应可达到140万辆左右。而在日本、印度及其他主要市场上,电动自行车的销售量在数十万辆左右。

就美国市场而言,目前来说电动自行车的销售量还比较少,但正处于增长趋势中。根据加莫森的预测,从2011年7月份到2012年6月份之间,美国消费者购买的电动自行车总量为10万辆左右;到明年,销售量应可达到18.5万辆。加莫森还预测称,随着越来越多的制造商和零售商开始进入电动自行车市场,到2016年时美国市场上的销售量应可达到40万辆以上,而20年内则可能最高达到200万辆,从而令美国跻身全球最大的电动自行车市场之列。

“世界人口一直都在不断增加,而且随着人口向城市的迁移,城市人口密度也一直都在不断上升,这些城市对于自行车或电动自行车等交通解决方案的要求也就随之变得越来越高。”本杰明说道。“现在的事实情况是,与世界其他国家相比,美国在这种过渡中的速度略微慢一些,但这种趋势毕竟已在进行之中,而且未来还将继续发展下去。”

电动自行车市场并不缺少制造商,目前这个市场上已经涌现出将近一百个品牌。从年产量高达数百万辆的中国制造商,到以小型车库为基地的创业公司,电动自行车供应方已在过去二十年时间里取得了迅速的发展。虽然捷奥比等中国制造商在全球市场上处于领先地位,但主导美国市场的则主要是三家本土公司:Pedego、Prodecotech和Currie Technologies。

Currie Technologies总部位于加利福尼亚州的赛米山谷(Simi Valley),这家公司从1997年就已经开始生产电动自行车,目前其产品款式已达二十余种,如海滩自行车和山地车等,此外还提供多种转换工具。Currie总裁拉里·皮兹(Laryy Pizzi)承认,美国电动自行车市场的发展速度一直都较为缓慢;但他同时指出,最近以来电动自行车销售量实现了强劲的增长。

皮兹并未提供详细的数据,但他透露2011年到2012年之间Currie的销售量增长了25%,2012年到2013年之间又再度增长了25%,而且这种增长趋势还在继续进行中。皮兹表示,到2014年第一季度为止,Currie与经销商之间的业务“增长了一倍还强”。

然而,在接纳电动自行车并将其视为一种可行产品的问题上,零售商一直都行动迟缓,尤其在美国市场上更是如此。皮兹指出,零售商之所以持犹豫不决的态度,原因是在它们看来,电动自行车是一种“反直觉”的产品,并不符合消费者的需求。“在北美市场上,这是一个事关爱好者的行业,以‘发烧友’为核心目标客户。”他说道。“这当然很好,但它们(零售商)并不把自行车视为一种交通方式。”

不过,零售商的想法正在发生改变,只是转变的速度不那么快而已。加莫森称,美国市场上目前共有大约4000家专门出售自行车的零售商,其中大约有900家正在出售电动自行车。与此同时,有些全球最大的电动自行车制造商和科技公司也正在计划进军美国市场。

最近,斯玛特(Smart)已经开始在其美国汽车经销店里出售带有踏板辅助功能的电动自行车,而福特汽车也已经进入这个市场。德国工程和电子公司博世(Bosch)已对旗下电动自行车驱动部门进行了重大投资,其产品已被60多个品牌所采用。而据行业内部人士透露,通用汽车也很可能将在不久以后登陆电动自行车市场。

“哥本哈根车轮”与iPhone

就我在剑桥试骑的未来主义电动自行车而言,它不仅配备了“哥本哈根车轮”,同时还在车把上安装了一部苹果iPhone手机。在试骑过程中,我曾在iPhone显示屏上滑动手指,将驾驶模式从“涡轮增压”(Turbo)切换到“常规”(Regular),从而将车速降低到了时速15英里(约合24千米)左右。在这种模式下,我如常蹬踩踏板,但自己却毫不费力。

我在顺坡而下时停止蹬踩踏板,此时马达也同样停止运行,而在此期间电池则可充电。当我重新开始蹬踩踏板时,马达几乎是瞬间启动,以精微而又能令人觉察到的额外推进力推着我前进。

配备“哥本哈根车轮”和iPhone的电动自行车(腾讯科技配图)

我试骑了一段时间,然后骑着这辆原型车回到了Superpedestrian的办事处,正是这家公司开发了商业版的“哥本哈根车轮”。在一个小小的会议室里,白色的墙壁上悬挂着一块块白板,上面布满了各种部件草图和原理图。有一张手绘图解析了“哥本哈根车轮”的内部部件构成,旁边则不知是谁潦草写就的“puzzle building”(拼图构筑)字样。

Superpedestrian创始人、可感城市实验室的副主任阿萨夫·比德曼(Assaf Biderman)向我解释了“哥本哈根车轮”原始概念的起源:这个概念最初是在一个大约有10名学生参与的课堂上萌芽的,当时他们正在根据与哥本哈根市的合作项目致力于开发城市交通解决方案。虽然在丹麦骑自行车的人口已经占到了较高比例,但哥本哈根仍在试图了解为何有些人不愿意骑自行车,从而找到相应的方法来让更多人使用这种交通工具。而据研究结果发现,令某些人不愿骑自行车的主要因素在于不堪远路之苦。

“我们决定不考虑整车的问题,而是去考虑问题的关键所在,也就是如何让自行车变得机动化,并让人们容易买到。”比德曼说道。

比德曼及其团队赶在COP 15(《联合国气候变化框架公约》第十五次缔约方会议)来临以前及时完成了电动辅助车轮的原型,这次会议是于2009年在哥本哈根召开的,来自于全球各地的市长和政府官员都在会上试骑了配备这种车轮的电动自行车。“我们的目标是向全球市政领导人传递一个信息,即世界上的几乎任何一个城市都能像哥本哈根一样变成‘自行车友好’的地方。”

在回到麻省理工学院以后,可感城市实验室继续对“哥本哈根车轮”进行开发。随后,比德曼在2012年底从麻省理工学院获得了这种概念的授权,并悄无声息地在剑桥开设了Superpedestrian办事处,为其聘用了一些工程师和机器人专家,这些人曾开发过UAV和Segway等电动代步车。2013年12月份,Superpedestrian开始接受“哥本哈根车轮”的预购订单,当时其售价为699美元(现在则已提高至799美元)。

“哥本哈根车轮”主要的设计指导原则之一是,这种车轮应该极其简单。“自行车还应该是自行车(而不应变成其他东西)。”比德曼说道,因为简单易用肯定会提高其吸引力。在被安装到自行车上以后,“哥本哈根车轮”由一个智能手机应用通过蓝牙进行操控,在用户手机靠近时会自动解锁。这个应用含有多种速度辅助设置,如“Turbo”或“Flatten My City”(让城市变平)等,后一种功能可利用轮毂中配备的传感器来探测路面斜坡。

这种车轮可以模仿骑车者的运动,从而将其提供的推进力与骑车者蹬踩踏板所产生的动力进行无缝整合,其结果是骑车者蹬踩得越快,就能获得越多推进力;反之亦然。锂离子电池的续航时间大约为30英里(约合48千米),但刹车和滑行时电池即可充电。为了适应全球使用,“哥本哈根车轮”的规格是可以更改的,这使其能够符合全球各地的自行车监管规定。

从用户的角度来看,这种车轮是简单易用的;但就其本身的内部构造而言,“哥本哈根车轮”实际上就是一种机器人电脑,有很多传感器和控制算法不间断地运行,从而使其获得自行车运动轨迹、空间位置、骑车者的扭矩、以及用来实现骑车者想要速度所需要的额外扭矩等各种信息。另外,Superpedestrian还已创造出了一种开放式的应用程序界面(API),令开发者能自行对用于操控“哥本哈根车轮”的应用及其与车轮之间的互动方式进行修改。

在已经预订购了“哥本哈根车轮”的买家中,大约20%自称为程序员,并自告奋勇地称其将提供有关他们作出的修改与这种车轮之间配合如何的反馈信息。

“哥本哈根车轮”能将任何自行车变成电动自行车(腾讯科技配图)

“哥本哈根车轮”的最初设计中包含了许多其他的环境传感器和共享功能,如二氧化碳和噪音传感器等,从而可将这种车轮本身变成某种流动式的都市传感设备。此外,骑车者还可选择收集路况和交通数据,并将其发送到一个数据库中,以便其所在城市的政府用来处理危险路面,或是在骑车人数较多的地方加盖供自行车使用的基础设施。但就目前而言,第一个版本的“哥本哈根车轮”并未提供这些功能,原因是传感器越多价格也就越高,而目前的要务是以人们承受得起的价格出售这种产品。

比德曼称,以上提及的传感器中有一些可能会在随后加装,但要视人们有多么愿意使用这种车轮而定。他预计,到最后“哥本哈根车轮”将可广泛收集和共享数据,从邻近骑车者的社区到市政厅的数据信息都将被一网打尽。“我认为,对于市政规划者和地方政府来说,这将是一幅令人感到非常激动的未来图景。到那时,他们将可基于实际使用的信息来以量化和严密的方式解决交通需求。”

美国人的心理障碍

然而,业内人士曾一次又一次地提到,美国人在骑自行车的问题上存在着一种根深蒂固的心理障碍:欧洲等地的人都将自行车视为一种交通工具,而美国人则基本上仍将其视为一种娱乐方式。

这种观念的形成并非一日之功,而是在有关城市发展模式和交通政策的悠长历史中逐步建立起来的,因此想要打破这种枷锁也并非易事。在其他一些国家中,拿自行车当交通工具的人正在普遍增加;但在美国的现实情况则是,大多数人的交通工具还是汽车。如果电动自行车想要在美国取得成功,那么首先就必须要克服自行车只是一种玩物的全国性理念。

将自行车从娱乐方式转变为交通工具的成败可能将取决于一些简单至极的事情,比如说腋窝出汗。“在长达30年的时间里,我一直都在就人们不愿意骑车的原因进行调查。”美国自行车骑士联盟(League of American Bicyclists)总裁安迪·克拉克(Andy Clarke)说道。“(结果发现)人们不愿骑车的原因是路途过远,或是因为不愿出汗,而这些都是电动辅助自行车能帮助克服的问题。”

据最近公布的一份针对美国电动自行车主的调查报告显示,有关如何解决“恶臭通勤”的问题已经取得了一些进展。波特兰州立大学的教授约翰·麦克阿瑟(John MacArthur)在调查中发现,接受调查的553人中有74%称其在骑乘电动自行车完成一段路途不远不近的旅程后无需沐浴。但是,不必出汗并非推动美国人购买电动自行车的唯一因素。调查显示,将近70%的受访者称其购买电动自行车的原因是其想要利用这种交通工具来取代一部分驾车旅程。

麦克阿瑟指出,虽然他进行的这项调查并非最科学的,但却的确揭示了一些有趣的、与电动自行车使用有关的人口统计学现象。大约45%的受访者是55岁或以上的老年人,大约30%称其身体状况使得难以骑乘标准尺寸的自行车。他指出,零售商应通过这些数据认识到,电动自行车市场并非只应面向尊崇时尚的“千禧一代”,而是连年纪较大的人也同样有兴趣。

“我认为,这项调查表明电动自行车确有潜力让更多人将骑车作为代步方式,并促使人们更加频繁地骑自行车。”麦克阿瑟说道。

与此同时,电动自行车市场的国际化本质也带来了一些问题,原因是不同的国家在自行车限速和动力限制方面有着不同的标准。举例来说,欧盟将电动自行车马达的最高动力设定为250瓦,而在美国则最高可达750瓦;中国允许自行车的最高时速达到12英里(约合19千米)左右,欧盟为15英里(约合24千米)左右,而美国和加拿大则是20英里(约合32千米)。

这些不同的标准多半与电动自行车在每个国家中的不同概念有关。有些国家认为,配备内燃机的电动自行车和轻型摩托车基本上是同一种东西,但其他一些国家则对两者进行了严格的区分;有些国家要求电动自行车的车主需要佩戴头盔,并且需要向有关部门进行登记才能上路,但其他一些国家中则无此要求。

就美国而言,至少电动自行车的标准定义已被建立起来(相关规定是由H.R. 727法案提出的,这是美国《消费品安全法》的一项修正案,在2002年成为正式立法)。然而,即便是在有联邦法律可作指导的情况下,标准混乱的现象仍未能消除,原因是美国各州和地方政府有关电动自行车的规定存在广泛差异,尤其在电动自行车应该走车道还是自行车道(或是两者皆可)的问题上更是如此。

“有些市政府和州政府更多地将电动自行车与自行车画上等号,而其他一些则更多地将其视为等同于助动车或摩托车。”麦克阿瑟说道。这种不一致性所带来的结果是,有些地方会限制电动自行车使用自行车道。

清除监管障碍无疑是需要时间的,或许还需要电动自行车更多地出现在城市路面上。虽然电动自行车的数量正在日益增加,但对于其制造商和拥趸来说,主要的挑战是如何让电动自行车成为主流。本杰明和加莫森指出,说服美国市场将电动自行车视为一种交通工具将是关键所在,而打开市场的一种重要方式则是让更多人能买得起。但更加重要的则是,要让电动自行车变得更“酷”。

“哥本哈根车轮”一马当先

Superpedestrian在其剑桥办事处的车间里生产了第一批“哥本哈根车轮”,目前正计划将其生产流程工业化,目标是在今年晚些时候实现以千计算的工厂生产。这个项目是由风险资本提供支持的,目前而言Superpedestrian已经与几家大型国际公司签署了协议,将让更多的电动自行车开上街头,但其并未透露这些公司的名称。

“哥本哈根车轮”的设计和概念甚至还启发了一些竞争对手。在2013年11月份,FlyKly通过众筹平台Kickstarter筹集了701239美元的融资,这家公司设计生产了一种与“哥本哈根车轮”十分相似的后轮踏板辅助设备,预计将在今年秋天首次出货。

目前为多家电动自行车制造商担任顾问的本杰明说道,能看到有新的参与者进入电动自行车市场让他感到高兴。这些新的市场参与者所设计的电动自行车外观新颖且使用简单,与他在上个世纪九十年代中期在中国看到的以铅酸蓄电池为动力来源的低质量产品截然不同。本杰明认为,这些电动自行车将有助于推动美国市场完成过渡,开始严肃考虑使用电动自行车作为交通工具的问题。而在这一过渡进程中,“哥本哈根车轮”将一马当先。

“到目前为止,就工程设计和上市时间而言,‘哥本哈根车轮’处于绝对的领先地位,以至于很可能将独力定义这个市场。”本杰明说道。“我要说的是,如果我的客户名单上有哪家公司将会打出‘全垒打’,那么‘哥本哈根车轮’必将高居榜首。”

但是,观念上的改变并非朝夕之间就能完成的。自电动自行车市场首次浮现在世人面前就开始对其加以关注的加莫森说道,制造商必须全力以赴地利用美国自行车运动的“动能”。他甚至还建议,制造商应该采用营销教科书中最古老的诀窍之一,那就是名人代言。“名人骑电动自行车的画面还不够多。”他说道。

在这个问题上,加莫森已经有了一些想法。他说道,在几年以前,当接待时任美国能源部长的朱棣文时,一个中国代表团曾向朱棣文和美国总统巴拉克·奥巴马(Barack Obama)赠送电动自行车。如果有人能让奥巴马骑上他获赠的电动自行车,那么就能让这种交通工具真正走进美国民众的心坎里。到那时,“如果你认识白宫的任何一个人,不妨告诉他们哪里有一辆闲置的电动自行车,那么他们应该会去把它拖出来骑。”加莫森戏言道。(瑞雪)

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