Apirlio电动车造型设计.pdf

摘摘 要要 本课题设计的主要内容是电动自行车的造型设计。 设计方向以研究骑行方式为主， 考虑正常状态下骑行时的最佳人体姿势及造型符号。 首先做了电动自行车的市场调查， 了解电动自行车的主要流行趋势、流行风格、流行色彩及设计趋势，未来人们对电动 自行车的需求等。接着设计了几款概念电动自行车设计方案，从中选择了一套较好的 方案作为最终的设计的方案，对最终方案进行人机分析，如骑行时人体姿势对自行车 造型的影响。绘制了方案的三视图，对电动自行车进行了结构分析，进行了电动自行 车的材料及工艺分析。 关键词：电动自行车；人体姿势；造型符号； Abstract The main content of this article is the electrical bicycle design, taking the ride mode as the main research direction, considering the best body posture and form symbol in normal status. Firstly, do the market research of electrical bicycle, get the current tendency, style, color, design tendency of electrical bicycle and the requirement of electrical bicycle in future. Then, do several concept electrical bicycle proposal, choose a good one as the final design proposal. Finally, analyze the final proposal with ergonomics, draw the three dimension of the final proposal, analyze the structure, material and craft of the electrical bicycle. Key words: electrical bicycle； human body posture； form symbol； 第第 1 章章 绪绪 论论 本章主要内容： 本章主要从社会经济和自然环境的状况分析，提出发展电动自行 车的必要性，并确立本次课题的研究目的及方向。 1.1 研究背景研究背景 随着社会的发展，人们的生活质量得到极大的提高，但人类赖以生存的自然环境 正遭到极大的破坏。交通工具的使用加快了人们的生活节奏，但同时却危害着我们生 理和心理的健康。 城市规模扩大后，往日浩浩荡荡的自行车大军明显感到速度和时间 不能适应新的情况，乘公交车又不方便，于是摩托车、燃油助力车在许多城市盛极一 时，随着环保呼声的日益强烈，摩托车、燃油助力车已经成城市的污染“大户” ，许多 城市已经停止上牌。随着摩托车、燃油助力车渐渐退出江湖，让出很大的市场空间， 于是电动自行车成为中低收 常州工学院学士学位论文 入市民代步工具的理想选择。 近些年来，许多发达国家都把自行车看作是城市的绿色交通工具既节省能源，减少污 染，又比较灵活、便利，倍受人们的青睐。因此，自行车越来越多，为了保障骑自行 车者的安全，使自行车与机动车分开行驶，在欧、美各国都普遍开辟了自行车专用道 路。 在交通模式上，许多人主张美国的今天就是中国的未来，中国应向车轮子上的美 国学习重点发展家庭轿车。不错，汽车产业在一定意义上可作为国家的支柱产业，有 利于拉动内需和带动产业链，但决不能指望它能解决我们的交通问题。试想，美国每 1.5 人拥有辆车，中国人口是美国的 4.5 倍，将来可能达到 16 亿，6 倍于美国。 可是要知道，美国目前的汽车至少要消耗中东四分之一的石油，若依照美国模式发展 家庭轿车，恐怕两个中东也不够。 如果把中国交通的发展寄希望于小轿车，那随之而 来的问题是停车泊位如何解决？通常，一辆车要方便进出必须占地 2030 平方米， 如果每个家庭一辆车，寸土寸金的城市哪来这么多停车面积？从这一意义上说，中国 未来的交通出路只能是大型交通工具加电动自行车。大型交通工具只能解决从点到点 的问题，而电动自行车则可以有效解决从面到点和从点到面的问题。 电动自行车的发 展肯定会给国家的经济带来新的活力。自行车一百多年的历史充分证明，自行车是一 种具有生命力的交通工具，它的每一次技术革新，都会引起消费热潮，刺激国家的经 济发展。中国作为自行车的王国是一个巨大的市场，电动自行车作为自行车史上具有 革命性的交通工具，在给百姓生活带来方便的同时，必将会对国家经济产生积极的影 响。 的加入，我们考虑的不仅仅是国内市场，也应放眼于国际市场，国际上已 有回归自行车的呼声，在欧美，好的电动自行车甚至可卖到 6000 美元一辆，价廉物 美的电动自行车更有着巨大的市场需求。许多国家已把电动自行车看作未来交通工具 的发展趋势。日本矢野经济研究所预测，至 2007 年世界（纯）电动自行车市场的规 模为 39.8 万辆；美国尤尼克公司决定推出新型电动自行车，目标年销售 1000 万辆； 美国克莱斯勒汽车公司也推出了一款定价为 995 美元的新型电动自行车， 预计年销售 量达 5 万辆以上；美国通用汽车公司也将为电动自行车提供新型电池。据欧洲电动自 行车促销机构提供的信息，由于受欧洲油价上涨和环保意识增强等因素的影响，预计 未来 3 年至 4 年内，电动自行车将成为欧洲自行车商下一阶段推出的主要产品，仅 欧洲市场每年的销量就可达 300 万至 400 万辆。 1.2 研究目的研究目的 电动自行车是一个新的产业，有其发展的必要性和可行性，但是电动自行车介于 机动车和非机动车之间，如果走机动车道，速度没有汽车快，而走非机动车道，速度 又高于自行车，由于没有法规的保证以及其特有的交通特性，因此给交通管理带来了 一定的难度。 常州工学院学士学位论文 从国内外电动自行车的发展以及我国具体情 况进行分析，客观分析电动自行车作为一种交通工具的特性，在城市交通中的定位， 与城市发展战略的关系，在能源、环境、立法、质量、技术经济方面的特点等，结合 实际情况，提出电动自行车的发展策略。 以研究骑行方式为主，考虑正常状态下骑行 时的最佳人体姿势及造型符号；同时分析在一定的社会经济、市场以及技术、传统、 文化、自然状态下，产品功能、造型及情感的诉求所必须具备的经济性、时效性及繁 衍性；体现产品设计在时间与空间上与周边环境、事物及自然、文化、传统的相融性 和互补性。 另外，在造型上摆脱摩托化趋势，寻求电动自行车可能的符合自身发展的 路线，寻求自行车与摩托车设计语言的融合，设计出现舒适、安全和骑行功能都好的 电动自行车。 第第 2 章章 市场调查市场调查 本章主要内容：本章主要内容： 本章对电动自行车的市场现状作了详细的描述，结合其发展史及对未来市场的预测，再次说 明对电动自行车研究的重要性。其后，对电动自行车的结构、工作原理、造型演变规律做了描述。 电动自行车“安全、快捷、舒适、环保”是工薪消费阶层的代步首选，并将最终 取代摩托车、助力车、脚踏自行车，成为未来代步工具的主流。 休闲健身、代步两相 宜，这是电动自行车成为今后代步工具主流的原因所在。 2.1 产业概述产业概述 我国石油资源比较贫乏，燃油与尾气的排放污染是大中城市大气污染的主要污染 源。我国发展电动自行车是未来发展的必然趋势，也符合绿色环保革命的需求。因为 电动自行车环保、低能耗，是净化空气污染的最好交通工具。 电动自行车是自行车的延伸产品之一，是以蓄电池作为辅助能源，具有两个车轮， 能实现人力骑行、电动或电助功能的特种自行车。依据国家标准电动自行车通用技 术条件 ，电动自行车的最高车速应不大于 20 公里/小时，整车重量应不大于 40kg， 必 须具有良好的脚踏骑行功能，30 分钟的脚踏行驶距离应不小于 7 公里，一次充电后的 续行里程应不小于 25 公里，以最高车速作匀速骑行时的噪声不应大于 62 分贝，100 公里的电能消耗不应大于 1.2 千瓦/时，电动机额定连续输出功率不应大于 240 瓦。 可 以在非机动车道上行驶的特种自行车。电动自行车总重量小于 40kg，保留了自行车轻 便、灵活、机动的特点，具有零排放、低噪声、低能耗、低故障、低使用费、安全易 骑的优点。 电动自行车属于非机动车管理范畴，最高时速被局限在 20km/h，这既保证了一定 的车速，也保证了行车安全。目前的电动自行车大多一次充电续行距离在 50km 左右。 据调查，一般大城市市区中心机动车车速平均为 19km/h，上下班工薪族每日平均活动 半径在 15km 以内，所以电动自行车完全适用于市内使用并可成为城市车一种。 电动自行车是以绿色环保、轻便安全、操作简单，受到消费者的青睐，它不仅给 人们日常生活带来方便，而且对经济发展起着积极的推动作用。随着环保与节能两大 世界课题越来越受到人们的普遍重视，电动自行车的研发已掀起了新的高潮，无论从 整车的技术含量还是从行业规模的增长方面都有了很大的提高，电动自行车行业已发 展成为新兴的产业。 早在 1992 年，我国政府就把电动自行车的开发列为“八五”重点科技攻关项目。 国家环保总局、国家经贸委、科技部、公安部等部门正在制定禁止汽油机助力车 作为代步工具运行和允许电动自行车挂牌的有关法规。预计有关政策出台后，电动自 行车的开发和生产将迅速形成一定规模，成为消费的一个新热点，不仅有利于减少环 境污染、节约能源，同时对扩大内需、增加就业机会也将起到积极作用。 2.1.1 目前的代步工具调查目前的代步工具调查 自行车：完全人力环保 摩托车：运动迅速 机械动力有污染 汽车：乘坐舒适 运动迅速 机械动力 价格较大 有污染 电动车：人力机械动力结合 轻便 价格低廉无污染 2.1.2 电动车产业优势电动车产业优势 项目产品从政策上完全符合中国一贯鼓励和重视研究开发清洁和环保型产 品的政策精神，属“绿色”交通工具，无废气，低噪音，对城市环境污染的改 善也起到积极推动作用。 a a、技术优势、技术优势：电动自行车的复合式电机技术具有自发电能力，属中国国内首创， 提高了电动自行车续航能力和延长电池使用寿命一倍以上， 一次充电可行驶70km以上。 开发的脉冲充电器，将一点一滴可利用的能量不间断地向蓄电池补充，节省了能源。 采用自动控制装置，使行驶控制达到理想的境界。 b b、 价格优势价格优势： 目前市场上销售的各种电动自行车零售价一般在 20003000 元/辆， 一次充电行驶里程均 2550km，电池使用寿命 100 次到 400 次。使用电动车的日均成 本不超过一元，是出租车的四十分之一，仅仅是公交车的一半或三分之一。 c c、上下班交通上下班交通: : 电动自行车享受自行车的待遇，决无被堵的道理，她比自行车稍 快，很省体力，绿源的动力性能很好！ d d、健康理念健康理念: : 生命在于运动，骑上您的电动自行车，可以脚踏助力，保持适度的 运动量，微微出汗，就改为全电动骑行，运动、休息和交通三不误。 e e、时间的价值时间的价值: : 自行车骑行太慢，汽车堵车，电动自行车在两者之间找到了一个 平衡点-时间的重要性。 f f、安全关怀安全关怀: : 电动自行车的发展，在确保安全的前提下，提高了非机动车道的交 通效率，有利于改善道口通行能力，有利于提高整体的交通效率。 g g、 绿色能源绿色能源： 为环保做出自己的贡献电动自行车是靠电力骑行， 而不是象摩托车， 汽车一样造成了很大的环境污染，这是人类是关自身发展的一个大课题，电动自行车 的出现，必将为了人类生存环境带来一个美好的发展前景。 电动自行车给我们带来的“时间成本” 、 “体力成本” 、 “机会成本”的上升优势是 可以看见的。 2.1.3 电动自行车存在的制约因素电动自行车存在的制约因素 a a、价格、价格: 目前电动车标准型价格普遍在 2000 元以上，不少消费者在持币观望。 b b、功能功能: 速度较机车慢，骑行较自行车不灵活,在非机动车道路行驶依然有安全隐 患。 c c、充电是个麻烦的问题、充电是个麻烦的问题:每次充电的使用时间是购买电动自行车的一个很大忧虑。 d d、服务、服务: 目前对电动自行车中途加电还是一个很严重的问题，加上对电动自行车 维修也不是很普遍 e e、污染、污染: 虽然电动自行车较其他机车所带来的污染已经有了很大的改进，然而废 旧电池的污染仍然是一个必须提上日程的问题。 f f、能源、能源: 目前重要采用铅酸电池体积大，能量低，使用循环差，因此必须采 用更高技术含量的厘电池和能源电池 g g、款式、款式: 电动自行车由于其自身的原因在设计上很难有很大的突破，往往把它设 计成如摩托车一样的造型，很难从自行车和摩托车之间分离出来使自己有独特的发展 空间。 2.22.2 发展的历史、现状和趋势发展的历史、现状和趋势 2.2.1 自行车发展史自行车发展史 马匹是最早一批被人类降服的动物。人一旦跨上它那宽阔的脊背，就能以最省力 最舒适的方式走遍大地。但马又是需要相当的技巧才能被驾驶的动物之一，而人很快 便发现让马拉动的方式比爬到马背上去驾驭要轻松省力得多，于是，便有了轮子，而 后出现了四轮马车。四轮马车的确是个不小的发明，但人类的智慧自然远不止这些， 于 是，使有了人类历史上两轮的诞生1791 年，法国人西弗拉克发明了最原始的自行 车。它只有两个轮子而没传动装置，人骑在上面，需用两脚登地驱车向前滚动。(如图 2-1、2-2、2-3) 1801 年，俄国人阿尔塔马诺夫设计出世界上第一辆用踏板踩动的自行车。 图 2-2 图 2-1 图 2-3 1817 年德国人德莱斯在自行车上安装了方向舵，使其能改变行驶方向。 1839 年，苏格兰人麦克米伦制造出木制车轮，装实心橡胶轮胎，前轮小、后轮大， 坐垫较低，装有脚踏板入曲柄连 杆装置，骑者可以双脚离开地面的自行车。同年，麦克米伦又将木质自行车改为铁制 自行车。 1867 年，英国人麦迪逊设计出第一 辆装有钢丝辐条的自行车。 1869 年在德国斯图加特出现了由后轮导向和驱动的自行车，同时车上采用了滚珠 轴承、飞轮、脚刹、弹簧等部件。 从西夫拉克一直到雷诺，他们制做的自行车与现代自行车差别较大，真正具有现 代化形式的自行车是在 1874 年诞生。 英国人罗松在自行车上别出心裁地装上链条和链 轮，用 后轮的转动来推动车子前进。但仍然不够协调与稳定。(如图 2-4)1886 年英国 的机械工程师斯塔利，从机械学、运动学的角度设计出了新的自行车样式，装上前叉 和车闸，前后轮大小同，以保持平衡，并用钢管制成了菱形车架，还首次使用了橡胶 车轮。斯塔利不仅改进了自行车的结构，还改制了许多生产 自行车部件用的机床， 为 自行车的大量生产和推广应用开辟了宽阔的道路，因此他被后人称为“自行车之父”。 他所设计的自行车车型与今天自行车的样子已经基本一致了。(如图 2-5) 1886 年英国人詹姆斯把自行车前后轮改为大小相同，并增加了链条，使其车型与 现代自行车基本相同。 1887 年，德国曼内斯公司将无缝钢管首先用于自行车生产。 1888 年英国人邓洛普用橡胶制造出内胎，用皮革制造出外胎，以此作为自行车的 充气轮胎。从此，基本奠定了现代自行车的雏形。 人类的智慧真是无所不在。从 1791 年到 1888 年， 自行车的发明和改进，经历了 近 100 年中这些发明者的不懈奋斗。我们不得不为人类的发明创造所感动。 中国自行车历史中国自行车历史清同治七年(1868 年)11 月，上海首次由欧洲运来几辆自行车， 是人坐车上，两脚踮地引车而走的业余消遣的娱乐性代步工具。同治十三年，法国人 图 2-3 图 2-4图 2-5 米拉从日本运来人力车输入上海，这种车称为“东洋车”，因其色黄又叫“黄包车”， 成为代步工具。随后沪上兴起了人力车的修、租、贩制业。（如图 2-6） 清光绪十一年(1885 年)后，英商怡和、德商禅臣、法商礼康等洋行将自行车及零 件列为“五金杂货类”输入上海，到 19 世纪末在上海已有广泛市场。原来设摊修理马 车、 人力车的诸同生，于光绪二十三年选址南京路(今南京东路)604 号，开办了同昌车行， 经营自行车及零配件。光绪二十六年，上海有惠民、曹顺泰等六七家车行，销售人力 车、 马车及自行车零配件， 以卖带修。 民国 4 年(1915 年)， 上海有近 20 家自行车商店。 (如图 2-7)第一次世界大战结束后，邮电事业发展，自行车成为邮差的交通工具，自行 车需求激增，市区又新开一批自行车商店，形成 了以老闸区(今黄浦区)为中心的自行车销售网 络。 民国 17 年同昌、大兴(两家)、得利、泰昌、 润大等成为上海六大车行。一批华人创办的自行 车零配件制造商和商办工场也逐步创办。如王发 兴工厂生产前叉、泥板；大兴车行进口钢管接头， 聘请 2 名日本技工，生产车架(自行车主件)，组 装“红马”、“白马”牌自行车，这是最早国产自行车。民国 19 年 6 月，以经营橡胶 车胎及车料为主的车行成立上海橡皮五金车料同业公会。民国 21 年，得利车行等 17 家规模较大的车行(职工 135 名)成立上海脚踏车贩制同业公会。修租兼营零售的中小 型车行王兴业等 240 余户，次年 4 月组成上海市修租脚踏车同业公会。它们都参加了 市商会。 民国 26 年；脚踏车贩制业公会从 17 家增至 30 多家，称为“大同行”；修租脚踏 车同业公会由 240 多户发展为 400 余户，称为“小同行”。前者以贩制为主，后者以 修租为主，整个自行车市场受“大同行”中几家大车行控制。抗日战争期间三轮脚踏 车风行于市。三轮车身与黄包车相似，配件与自行车大同小异，车胎、钢圈、飞轮、 链条、牙盘、车条、车把、踏脚等都可通用。一些零件厂、工场以及车行投入三轮脚 踏车装配和经营。40 年代初，上海的三轮脚踏车达 26 万余辆。源隆、顺昌、顺风等 一批新的车行应运而生。 民国 31 年 12 月，上海市三轮车出租商业同业公会成立，有团体会员(车行)29 家， 拥有出租三轮脚踏车 9700 余辆；个体会员 6000 余人，拥有营业三轮脚踏车 16300 多 辆。民国 35 年 2 月，上海脚踏车贩制业同业公会更名为上海市脚踏车商业同业公会， 有会员 110 户。 民国之后，中国还没有真正自己的自行车制造工业，绝大部分的所谓车行，只能 制造和销售自行车的零配件。1930 年前后，华商聘请了日本技师，才组装出“红马” 和“白马”牌的两种最早的国产自行车，但不少部件仍靠进口。中华人民共和国成立 之后，有了自己生产的“永久”、“飞鸽”。 50 年代，自行车还是较为稀少的工具。60、70 年代，自行车已经在人们的生活中 图 2-6 图 2-7 占有重要位置，与缝纫机、手表、并称为三大件，成为一个家庭富裕的象征。人们谈 “飞鸽、永久“，不啻于今天人们谈论“捷达、富康“，谁家的自行车丢失了，公安局、 派出所会立案侦破。在以轿车为高官专属的年代，自行车是百姓的自豪。 80、90 年 代，自行车的生产发生了很大变化，千篇一律的老样式被五光十色的新式样刷新。“飞 鸽“、“永久“也不再独享殊荣。山地车、变速车、高档赛车、电力自行车等遍地开花。 自行车单一的实用功能衍变出娱乐功能，健身功能渗透了审美、健康和环保的观念。 电动自行车的出现电动自行车的出现 从 20 世纪 80 年代第一辆电瓶助力自行车发明以来(如图 2-8)，到今天高科技电 动自行车的迅速发展，电动自行车经历了一个漫长的发展过程。但由于早期的电动自 行车是以电瓶为动力，体积较大，续航能力 短， 有噪声， 再加上当时摩托车的迅速发展， 使得电动自行车只能在夹缝中生存。 直到 90 年代电动自行车在中国的拥有量还不到 3 万 辆，并且其中绝大多数是非正规厂家生产， 而是由个人在原有自行车的基础上改造而 成。但自 90 年代新型电动自行车问世后， 电动自行车才有了较快的发展。这些电动自 行车的电机采用稀土永磁无刷电机和稀土永磁印制电机，采用日本、美国免维护全封 闭铅酸、镍氢动力电池，引进了美国微电脑芯片控制系统，使现代的电动自行车进入 高科技产品系列。从此，电动自行车以其自身的强大优势，给助力自行车市场刺入一 针兴奋剂。 2.2.2 电动自行车的发展电动自行车的发展现状现状 我国的电动自行车我国的电动自行车经过 80 年代到 90 年代初期的二次起落后，进入现在的第三 个发展时期， 从研制开发到 1997 年的小批量投放市场至现在其生产和销售呈逐年大幅 增长的势头，据助力车专业委员会不完全统计，1998 年我国电动自行车的产量为 5.54 万辆， 1999 年产量为 12.6 万辆， 2000 年为 27.6 万辆， 到 2001 年上升到 58 万辆， 2002 年起销售规模突破 100 万辆， 2003 年全国产量高达 400 万辆。 2004 年产量达 676 万辆， 比前年增加过 150 万辆， 2005 年我国电动自行车产销量将逾 750 万辆。 全国共有近 700 家电动自行车企业获得了生产许可证。专家预计，随着电动自行车在许多城市合法上 路，到 2008 年我国电动自行车年销量可达 1000 万辆。(如表 2-1) 图 2-8 目前，一些跨行业的大集团，特别是摩托车、家电等行业都注意电动自行车的市 场空间，组织人力、财力的投入、研究、开发电动自行车，再加上一批装配型的小型 企业出现，电动自行车产业大有一哄而起，蜂拥而上的趋势。但是原创型的产品寥寥 无几，产品的无差异性，给市场带来的是过早的价格竞争，现在已经出现不同品牌、 款式相同的电动自行车价格差高达千元的状况。在整个市场中，大陆鸽、腾羚、千鹤、 依莱达、卧龙、倍特、邦德、华日、英克莱等品牌占了 60的销售份额。但不少企业 由于经济实力， 、 技术优势和市场竞争， 政策滞后等因素造成压力， 淘汰了相当一部份， 到目前为止，真正具备产品开发能力、形成生产规模的实际上不到 100 家。 电动自行车的第三次升温，首先得益于政府的支持，交通管理部门将电动自 行车列为非机动车，使其享受与自行车相同的上牌、管理待遇。市民购买使用电 动自行车如同购买自行车一样方便，无需行驶证、驾驶证，无须每年验车。 随着各企业回收废旧电池、统一处理，认同电动自行车是绿色环保交通工具 的政府部门及消费者也越来越多，这就进一步促使电动自行车走进了千家万户， 电动自行车虽然前景喜人，但各路诸侯市场分割，市场竞争将日趋激烈，甚至白 炽化。 国外电动车国外电动车一样呈现着令人欣喜的发展前景。尤其是西方发达国家， 加紧研 发“以电代油”产品进程中，电动自行车自然是被视为重要的一个产业。 以欧洲为例，电动自行车以前是被视为一种被老年人消费的康乐器具， 现在为 了扩大电动车的市场，制造者在产品设计上突出了运动器械的特点，使之符合青年人 的特点。德国、荷兰、比利时、瑞士、奥地利、意大利、法国和英国等都形成了较大 规模的电动自行车市场。受欧洲油价上涨和环保意识增强等因素的影响，预计未来 至 4 年内，电动自动车将成为欧洲自行车商下阶段的主推的产品，年销量可达 300 万 至 400 万辆。 （万辆） 表 2-1 在德国市场方面，销售具有很大的潜力，尽管大部分买主年齡皆是介于 45-70 岁 之间的高龄消费者，但年龄在 16 岁以上之青少年未來可望成为潜在买主群，只要业者 打出适当广告，使电动自行车摆脱适合老弱残障使用之形象，未来前景必将看俏。 德国目前每辆电动自行车价格低者为 1,200 马克，高者则达 4,500 马克，平均价 格为 2,500 马克，其中大型供应商仍以欧洲供应商为主如 Kynast、Sparta，两家 1998 年销售量各达6,000辆， Heinzmann销售量为1,000辆， Peogout销售量为380辆， Recker 销售量为 200 辆，其他大型供应商尚有 SACHS 、KTM、Sanyo 及 Mercedes 等。 日本是世界上使用电动自行车较多的国家，也是全球高价自行車的生产地，目前 投入的制造商 20 家，年出货量超过 20 万台，日本电动车零售价格有 12 万日币以上。 日本电动自行车主要制造厂有山叶机车、本田技研、国际自行車、铃木车辆、宮田工 业、三洋电机及丸石自行车等业者相继投入，目前山叶机车、本田技研、铃木等 3 家 公司市场占有率高达 8 成。 在美国方面，电动自行车都是由国外进口零组件在当地裝配，很少有完全美国制 的成品，主要原因是价格法竞争，而整車进口关稅又太高，因此只有进口零组件在美 国裝配，最符合经济效益。美国市场 1999 年销售量仅有 6.5 万辆，但成长幅度惊人， 价格多在 1000-1600 美元之间，主要厂商有 ZAP Power Systems、Charger Electric Bicycles、 Currie Technology、 EV Rider 公司， 采用铅酸电池， 最高速度为 30-32km/hr。 目前美国最大两家电动制造商 Currie Technologies 及 Zap 均委由台湾厂商作 OEM 代工，而台湾巨大生产之电动自行车能透过自己行销管道销售。 台湾因前些年对摩托车未加任何限制，以至达到辆千人的饱和程度。 随之带来严重的交通混乱及污染。因此台湾目前将电动自行车作为环保车型大力推 荐。台中成立的“电动自行车用锂电池技术发展策略联盟”制定了统一的电池标准。 著名台湾业者利达和巨大生产的电动自行车比中国大陆产品性能佳、而力强，价位 高，外销深具潜力。 2.2.3 电动自行车的发展电动自行车的发展趋势趋势 从目前情况看，我国电动自行车的发展机遇与挑战并存，从市场前景看机遇大于 挑战。 机遇机遇主要有下面几个方面： a a、是我国政府日益重视人类赖以生存的环保和环境，由于环保问题，从 1997 年 底起国内已有 19 个省的 57 个大中城市相继出台了一些限止摩托车， 特别是 50CC 以下 小排量燃油助力车上路行驶的规定，今年又有安徽、山西、陕西等省的 13 个城市， 出 台了有关控制摩托车措施。从有关方面公布的数字看，上海、江苏、浙江就有近百万 辆燃油助力车要在近三年被淘汰。这在宏观上为电动车的发展创造了一个较好的环境 和机遇。 b b、是人民群众消费水平不断提高，由于城市范围的扩大，上下班路上时间相对拉 长，私家汽车消费目前还不适合上班族，所以电动自行车成为老百姓的交通工具已成 为可能。 c c 、是我国的石油资源是很缺乏的，预测到 2010 年，原油需求 3.6 亿吨，国内产 量 2 亿吨，进口 1.6 吨，这意味着 45%要靠进口。另外，我国是联合国京都协议书 的缔约国之一，目前中国的二氧化碳的排放量，居世界第二位。由此可见，发展电动 自行车生产，已经涉及到社会发展和经济安全的重大战略问题，这为电动自行车发展 找到了出路。 d d 、是国际电动自行车行业已经起动，发达国家正在升温。国际上已有回归自行 车的呼声。许多国家已把电动自行车看作未来交通工具的发展趋势。美国的通用汽车 公司和尤尼克公司，日本的本田公司都已进入电动自行车领域。据专家估计，欧洲电 动自行车的年需求量在 200 万到 300 万辆之间，美国的年需求量约 100 万辆，这是个 巨大的市场。 电动自行车作为自行车史上具有革命性的交通工具，在给百姓生活带来方便的同 时，必将会对国家经济产生积极的影响，据有关部门抽样调查表明：1000 万辆自行车， 假如有 1的人愿意换成电动自行车，以每辆电动自行车售价 2500 元计，是 2.5 亿。 全国目前自行车社会拥有量为 4 亿辆，假如 1的愿意换成电动自行车，就是 100 亿， 从发展观点来看，发展电动自行车首先可以拉动内需，对国家税收有利，提供大量的 就业机会，可以解决电力部门电力过剩问题。 我国电动自行车起步不晚，技术领先。这是我国电动自行车产业近年来飞速发展 的重要因素。在此领域，无论从技术角度还是从研制时间看，我们并不落后。只要我 们继续努力，把好质量关，可以预计在不久将来，我国的电动自行车将大踏步地走出 国门，我国是全世界自行车生产基地，我们完全有能力成为世界电动自行车生产大国 和出口大国。 挑战挑战有多方面 a a、 环保问题环保问题目前市场上的电动自行车电池主要还是铅酸电池， 虽然尾气是零排 放，但仍然存在污染隐患。我国的电动自行车旧电池回收体系短期内尚难建成。 b b、 质量问题质量问题据业内人士透露，全国电动自行车的合格率不超于 30%，售后服 务也难跟上发展速度。 c c 、 交通成瓶颈问题交通成瓶颈问题最高时速 20 公里的电动自行车跑在机动车道上太慢， 跑在 非机动车道上又显得快，存在安全隐患。 d d、同行市场竞争问题、同行市场竞争问题 电动自行车企业基本上还停留在国内生产，国内销售的传 统模式，没有国际性经营网络，难以走向国际市场。只能在国内市场上拼杀，引发市 场的恶性竞争。 在机遇和挑战面前， 电动自行车的发展是健康快速的。 随着相关技术的日臻成熟， 它是顺应市场需求发展起来的，是适应时代的产物。因此，电动自行车有着广阔的市 场，未来充满希望。 面对现在的市场态势，我们应该怎么做，对此应该有个理性的认识，要在产品质 量、强化品牌效应上花力气，下功夫，走自己的特色之路。 电动自行车在我国迅速发展的原因电动自行车在我国迅速发展的原因 a a、随着生活水平的提高，人们对出行质量要求也相应提高。、随着生活水平的提高，人们对出行质量要求也相应提高。 尽管人们的生活水平有了很大的提高， 但绝大多数人还不具有购买小汽车的能力， 有的即使能买得起小汽车，但那些昂贵的费用（保养费、燃料费、管理费、养路费等） 也使人们望而却步。因而，自行车便成了大众化的交通工具。可人们对出行质量的要 求却从未降低过。从 80 年代以前的加重大笨轮，到 80 年代的轻便自行车，再到 90 年 代的变速自行车。可见，轻便和省力是自行车发展的趋势，而每一次自行车技术上的 革新都会引起人们的消费热潮。而电动自行车正是适应了自行车发展的趋势，满足了 人们对出行质量的要求。 b b、我国城市的交通特点和气候特征为电动自行车的发展提供了前提条件。、我国城市的交通特点和气候特征为电动自行车的发展提供了前提条件。 在我国，由于绝大多数城市的公交系统不太发达，无法满足人们出行的需要，乘 公共汽车上下班又不太方便，再加上交通秩序不理想，上下班时堵车成了城市交通的 一大特点。因此，自行车成为许多人出行的首选交通工具。 我国的许多城市，特别是北方城市，由于夏天炎热、冬天寒冷并常伴有大风，使 得骑自行车出行成了人们在这两个季节无法逃避的苦难。交通状况和气候特征势必要 求有一种既省力又方便而且价格相对便宜的平民化交通工具的出现，而电动自行车恰 恰满足了以上的要求。 c c、我国大多数城市对摩托车的限制成为人们选择电动自行车的又一重要原因。、我国大多数城市对摩托车的限制成为人们选择电动自行车的又一重要原因。 摩托车是一种速度较快，安全防护措施相对较差的轻型交通工具。此外，摩托车 污染性较大，且如果管理不当还常常会使交通秩序陷入混乱。因此，一些大中型城市 都对摩托车的拥有量加以限制，且对于普通消费者来说，选择家庭轿车作为交通工具 还不现实的情况下，电动自行车便成了人们最为合适和现实的选择。 d d、 电动自行车简单易学。电动自行车简单易学。 电动自行车对驾驶技能的要求不高，只要会骑自行车，一般不需要任何专门训练 便可骑乘。这种不需较高驾驶技能的交通工具，为其迅速普及奠定了基础。 e e、电动自行车具有许多优越于普通自行车的优点。、电动自行车具有许多优越于普通自行车的优点。 电动自行车和普通自行车虽然结构相同，但比普通自行车有着更多的优点，(如表 2-2 所示)： 车种 参数 普通自行车电动自行车 车速1015km1520km 活动范围15km130km 是否省力是否 载重80kg 左右100kg 左右 整体车重600 元 比较项目工作温度深度放电性能快速充电 密封铅酸差不允许 胶体铅酸2 55 0 较好不允许 镍氢好好 锂离子好可以 2.5.2 电机电机 电机主要有 3 种： (1) 有刷高速电机。有电刷效率高，过载爬坡能力强、起动力矩大，但噪声较大。 (2) 无刷电机。无电刷，无减速器，具有免维护、无噪声优点。 (3) 有刷低速电机。有电刷，无减速器、结构简练，成本较低。 目前市场上大多数电动自行车还停留在有刷电机阶段。有刷电机采用机械换向， 对控制系统的技术要求较低，相对成本低于无刷电机，有刷电机的起动力矩略大于无 刷电机。但致命的弱点是：寿命短、噪声大、效率低。它长期使用碳刷磨损严重，较 易损坏。同时磨损产生了大量的碳粉尘，这些粉尘落下齿轮油中，使齿轮油加速干涸， 表 2-4 表 2-5 电机噪声进一步增大。有刷电机使用到一年左右就需要更换内碳刷，你会发现充电一 次行驶的里程不及新车买来时的三分之二，而且爬坡时动力不足，还会烧坏控制器。 这是因为电机更换碳刷后，换向器也被磨出了一条凹槽，使碳刷接触面积减少，接触 不良的碳刷通电后会产生火花并加快氧化换向器和铜片，导致上述不良现象。 无刷电机以电子换向取代机械换向，技术上要优于有刷电机。由于无刷电机没有 齿轮或减速装置，减少了电机磨损的不可靠性。它的效率在一定电流范围内比有刷电 机效率高。无刷电机行驶起来几乎没有噪声，且寿命长达 10 年以上。 据于两者比较，无刷电机要优于有刷电机。目前，已有一些电动自行车生产厂原 先用有刷电机现改用了无刷电机。无刷电机肯定是今后电动自行车的发展方向 2.5.3 控制器控制器 电动自行车无刷控制器是以 Motorola 公司 MCU（单片机） 为中心进行系统设计的无刷电机控制器。 （图 2-11）与传统的模 拟控制器（专用芯片）相比，它除了能在不增加成本的前提下完 成模拟控制器所有的功能之外，还具有以下优点： a a、能满足用户指定的要求，在较短的时间内添加和修改功 能，可以 使整车产品别具特色。 b b、电量检测准确。因为模拟控制器只能以电池电压数据来近似拟合 电池电量， 而这种误差是极大的，而且指示会反复，给用户造成 困惑。数字式控制器可以同时监 测电池电压和电池负载的变化， 通过公式计算出真正的电池电量并指示给用户。 c c、体积小巧。因为大部分功能都通过软件来实现，不需要增加硬件的成本和体积 开销。 d d、 可以升级为高级控制系统。 因为可以外挂多个输入输出设备， 使人机可以交流。 e e、数字式是未来生活的方向，数字式控制系统是所有愿意交流的人的选择。 原理图原理图（见图 2-12） 图 2-11 2.6 造型演变规律造型演变规律 2004 年的电动自行车的市场非常火爆， 在市场上的电动自行车的主要分为简易型 和轻摩型二种，这两种车在外观上和功能上的区分比较明显，简易型有较好的骑行性 能，比较符合国家的标准（在速度等问题上可能有些厂家的产品不合标准） ，比较易被 成熟的消费者所接受，但也应承认轻摩型的电动自行车现在在市场上的销量不错，这 种电动自行车是不符合国家标准的，现在已在所多的城市所禁止使用。但在选择时易 被消费者所接受，面对标准与市场的不同选择，我认为我们应分析这两种类型的电动 自行车的特点以便推出更好的产品。 2.6.1 轻摩型电动自行车的特点轻摩型电动自行车的特点： (如图 2-13) a a、车轮比较小、车轮比较小 优点： 车轮小有利于电动自行车的 鞍座距地高度更低，上下车方便， 有利 于平时上下车与紧急制动停车； 同时采 用小的车轮可以使前后的轮距较大，从 而有较大的空间进行脚踏板的位置的 设计。 缺点：车轮较小不利于骑行，现在 轻摩型电动自行车的车座距地高度低 于现的简易型的车座距地高度，导致人 在骑行时的骑行运动空间较小，所以骑行的性能不好，另外现在的轻摩型电动自行车 的前齿盘由 于位置的限制导致设计齿数少，使传动比变小，造成骑行速度慢。 b b、鞍座较大较长、鞍座较大较长 优点：宽大的鞍座使人在电动驱动骑行时坐上很舒适。 缺点：在骑行时的舒适性比较差，同时也不符合国家标准。 c c、宽大脚踏板的使用、宽大脚踏板的使用 优点：在电动驱动骑行时可以方便的放脚，舒适性很好；较低的脚踏板可以方便 上下车，方便从前面上下车。 缺点：不利于骑行时用力，脚踏板过宽造成中轴过长，从而导到两脚踏间距过大 不利于骑行；因为有宽大的脚踏板所以中轴的位置偏后，造成骑行时是向正下或更后 图 2-13永久新款电动自行车 图 2-12 方用力，不利于骑行时用力；因为前齿盘的位置被包于脚踏板中或与其有较大的位置 关系，所以齿盘被做的很小，不利于骑行。 d d、外观装饰件多、外观装饰件多 优点：整车造型多样，并且很多零件被包在里面，外观美观。 缺点：成本高导致价格较高，并且由于正视面积大增加了骑行时的风阻，减少了 骑行的里程 e e、附加的功能件多，装有大灯、转向灯、速度表、后视镜等附属装置、附加的功能件多，装有大灯、转向灯、速度表、后视镜等附属装置 优点：比较适合消费者的心理，可以较容易的了解车的性能，转向灯与后视镜的 安装与正确使用，可增加骑行时的安全性。 缺点：较多的附属装置导致电动自行车的故障率增多，较多的附属装置造成电能 的损失，减少了使用时的续行里程。 轻摩型电动自行车的主要特点是具有较好的电动骑行功能，电动骑行时舒适，人 力骑行时性能比较差，具有较多的附属功能，漂亮外观，轻摩型电动自行车的主要设 计与踏板式摩托车类似，在市场的选择中较易被喜欢摩托的用户所接受，同时也被乘 车不便，行驶里程又不远的消费者所喜爱。 2.6.22.6.2 简易型电动自行车的特点：简易型电动自行车的特点： （如图 2-14） a a、车轮较大、车轮较大 优点：由于车轮较大，所以在骑行的功能上较好。 缺点：为了保证较好的骑行的功能，所以车座 到地的距离较高，所以上下车较难；同时造成整车的 重心较高。 b b、塑件少、塑件少 优点：设计简单，外观简洁，整车重量轻，风 阻小。 缺点：外观变化少，车体外露，显得比较 单薄。 c c、车座狭小、车座狭小 优点：适于骑行时使用，价格低。 缺点：在电动驱动时的乘坐的舒适性不是很好。 d d、无踏板或踏板较小、无踏板或踏板较小 优点：使电动自行车的中轴曲柄的位置设计比较合理，中轴的设计位置在车座的 前面，有利于骑行；中轴比较短，适合于骑行。 缺点：踏板偏小或无，电动骑行时需将脚踩在脚踏上，舒适性不佳。 e e、附属装置少、附属装置少 优点：由于部件少，所以故障率低。 缺点：表达出的相关信息少。 简易型电动自行车的主要特点是骑行性能好，具有电动骑行的功能，续行能力较 好，附属功能少，故障率低，价格低。简易自行车主要设计与自行车相似，由于骑行 图 2-14 性能好，续行能力较好，简易型电动自行车易被骑行距离较远或骑行距离不确定的人 所选择，由于故障率低也易被较成熟的消费者所使用，另外就是由于价格较低所以易 被一般消费人群选用。 仔细分析现在的电动自行车我们可以发现现在这两种车型的电动自行车的设计分别脱胎于摩托车 的设计与自行车的设计，这两种交通工具的特点是： 自行车是一种纯依靠人力驱动的一种交通工具，由于人力是唯一的驱动方式，在 自行车的发展过程中其结构由于传动的改进而进化，很多种的技术都与之结合产生新 的产品。摩托车的归早的发燕尾服也是这样开始的。 摩托车是一种具用机械动力的交通工具，具有几百年的历史，其虽也是在自行车 上发展起来的，但是由于已成为不用人力驱动的成熟机械产品，所以现在的结构与其 雏形时（需有人力驱时）大不相同，现在为了一种单独的车种。 如果是在自行车的技术上发展自行车，那么现在的电动车在走摩托车刚刚开始时 的历程，它必然会受到人力驱动装置的干扰而变得不容易设计；如果是从摩托车的技 术上发展自行车那么我们会发现，给摩托车设计加装人力驱动系统是很难的，就会产 生像现在的轻摩型的电动自行车一样的产品，骑行能力很差。如果说摩托车放弃了人 力驱动变成了成熟的产品，那么把电动车设这种要求具有两种驱动的特点的交通工具 是没有办法去实现成熟了，首先没有人力驱动是违反国家规定的，其次在使用时就会 非常不方便，因为充电是不能与加油一样的方便。所以现在的电动车的设计的成熟的 选择也必将是在选择接受现在自行车这种不舒适的成熟设计，还是等待取消人力驱动 后的摩托车的成熟。 其实消费者在购买车时不会支考虑它是用什么技术设计出来的，而更在乎它的功 能和外观，现在的人们在买车时更多的追求的是舒适和漂亮，所以才造就了轻摩 型电 动车的市场。 普通形态展示普通形态展示（如图 2-15 2-26 ） 图 2-15 图 2-16 图 2-17 创意形态展创意形态展 示示（如图 2-27 2-39 ） 图 2-21 图 2-23 图 2-25 图 2-29 图 2-27 图 2-28 图 2-32 Segway 电动自行车 图 2-33 图 2-34 图 2-35图 2-36 图 2-37 2.7 市场营销状况分析市场营销状况分析 2.7.1 销售价格分析销售价格分析 电动自行车销售价格行情电动自行车销售价格行情（表 2-6） 品名品名规格规格产地产地 销售价格销售价格 （元（元/ /辆）辆） 路邦牌 24 寸电动自行车 TDH06I-2（6）（避震踏 版型） 天津2200 雪豹牌 22-24 寸电动自行车踏版型天津1750 雪豹牌 20 寸电动三轮车天津3000 全顺达牌 20 寸电动自行车奔腾型南昌2200 豪思达牌 18 寸电动自行车天使王型无锡2350 全顺达牌 22-24 寸电动自行车简易款型南昌1680 路邦牌 22 寸电动自行车TDH06I-2（孔雀公主）天津2300 华胜牌 16 寸电动自行车TDP13I（天使王型）无锡2650 华胜牌 20 寸电动自行车小霸王型无锡2800 华胜牌 18 寸电动自行车小金翅型江苏2560 永久牌 24 寸电动自行车豪华型上海2000 永久牌 24 寸电动自行车普通型上海1900 依莱达 24 寸电动自行车出口型上海3280 华胜牌 18 寸电动自行车罗马假日型江苏3100 乐劲鹿牌 18 寸电动自行车小鹿神无锡2300 太湖美佳牌 18 寸电动自行车无锡2000 腾豹牌 22 寸电动自行车豪华型泉州2000 腾豹牌 22-24 寸电动自行车简易型泉州1600 腾豹牌 18 寸电动自行车豪华型泉州2200 越达牌 16 寸电动自行车TDL02I-14浙江2300 盛扬牌 18 寸电动自行车TDP-02I常州2300 城市恋人牌 16 寸电动自行车TDP-03I无锡2100 康宝莱牌 18 寸电动自行车TDP-01I无锡2200 江南丽人牌 14 寸电动自行车浙江2400 跨达牌 18 寸电动自行车TDH11I浙江2400 跨达牌 16 寸电动自行车TDL16I浙江2200 绿宝石牌 18 寸电动自行车无锡2000 表 2-6 电动自行车销售价格行情 销