第二章 電動機車產業的發展歷程
第一節 世界電動自行車與電動機車產業概況
自行車比汽車早出現幾十年。在百年前,汽車發明之前,歐洲就已有人把電 池和電動機裝到自行車上,成為電動自行車的概念雛形。但是當時電池和電動機 水準太低,加上後來燃油機車和汽車的飛速發展,電動自行車暫時退出市場。隨 著 1960s 石油危機出現,以電為能源的交通工具再次興起,並在歐洲掀起熱潮。
一、電動自行車與電動機車的產品發展
自 1881 年第一台電動自行車 Trouvé Tricycle 問世開始,陸續有諸多產品。
本文根據 electric bicycle網站,整理如下:
表 6 世界電動機車產品發展歷程表
圖示 概況 缺點
1892 年 , Graffigny Tricycle 採用 24items 電 池,并裝 上 10kg 的電 機,既可以用腳菜動行 駛,又可利用電力能源,
這也是第一台電動三輪 車。
速 度 效 率 不 高;如果繼續 增加電池,會 導 致 座 位 沒 地方,且車重 量增加。
The 1897 Humber 由 法 國 人 de Clerc 與 Pingault 發明,由四個累 加器(accumulator)和電 動機串聯,由兩人騎行 駕駛。在法國自行車賽 道 上 一 公 里 只 需 要 57 秒。
1897 年 首 次 展出,但並沒 有量產。
the 1932 Philips Simplex E-bike 發 明 於 荷 蘭 Netherlands
之後,隨著燃
The 1989 Toriser
德國 Hercules company 從 1938 年 著 力 研 究 powered bicycles,此款 採 用 single-cylinder gasoline engines , 採 用 24V brushed motor。
有 刷 電 機 ; 24V 電流後來 被 證 明 是 electric assisted-bike 低 效 的 原 因 之一。
The 1993 Yamaha PAS.
日本雅馬哈研發採用後 來 大 受 歡 迎 的 Pedal-Assist-System (踏 板辅助系统 PAS)。
The 1995 BikeTec Flyer 1995 年 Flyer Bicycle compan 採用了 BB-drive 和 自 由 旋 轉 齒 輪 (freewheeling Chainring)
電 池 的 不 穩 定 性 影 響 續 航里程
資料來源:歸納、整理自網站www.electricbicycle.com。
電動自行車產業的持續摸索,促成了電動機車產品的持續升級與引入消費者 觀念中,帶動了產業的發展。不過,在 1980 年代,鉛酸電池、鋰電池的不穩定 性,電機價格過高,以及市場上更具競爭力的機車造成的影響,使得電動機車的 發展再次陷入低潮。但是,雖然此時的困境並不是由於電動機車的電動助力車輛 的發展前景不明朗、不樂觀造成,而是因為其關鍵零組件的技術不夠成熟。
到 2000s,電動機車產品的創新上變化不大。
一直到 2010s,隨著鋰電池的技術成熟以及電機價格的下降,據 electric bicycle 網站介紹,因為 1995 年之後計算機繁榮(computer boom)導致了釹磁 鐵(neodymium magnets)的規模量產,釹磁鐵是電機必須的元部件之一,電 機價格變低、性能提升,這樣使得電動自行車更契合消費者的需求。同時,手提 電腦大量使用鋰電池(Lithium batteries),電池價格降低。電機與鋰電池更加實 惠的組合使得電動自行車再次成為市場焦點11。譬如歐美的梅賽德斯奔馳、通用
(General Motors)、EV Gobal technologies,日本的雅馬哈(Yamaha),台灣的 巨大機械(Giant)和美利達(Merida)等廠商都積極介入電動自行車生產。
電動自行車、電動機車都獲得快速發展。
二、電動自行車、電動機車產業興盛的國家與消費市場
現代意義上的電動自行車(electric bicycles/ electric assisted bicycle)在 1995 之後才正式開始,電動機車從 1980 年代、以日本雅馬哈為代表。接下來,將分 別分析歐洲、美國、日本,以及對中國大陸電動機車頗有影響的台灣四個地區做 詳細介紹。
1、
歐洲
11 與此同時,遠在千里之外的中國市場上也產生了中國第一代的電動助力自行車(只是電動
助力自行車在誕生四五年之後全面轉向電動機車的趨勢,但因為電機價格與電池的穩定性提 升,是電動自行車得以規模量產並市場化的充分條件。
1970 年代石油價格的上漲,歐洲居民重新考慮交通工具的選擇,將目光轉 移到電動自行車及電動機車上來。同時,因為電機和電池技術改善並且鎳氫電池 和鋰電池的使用壽命延長,歐洲電動自行車得到穩定的發展。德國著名的電動車 研究機構 Extra Energy 更是特別看好歐洲的電動自行車發展。歐洲地區電動助 力自行車、電動自行車和踏板車的市場呈發展趨勢,銷售量歷年來逐步增長。
2000 年,電動助力自行車和電動踏板車銷售量到達 5 萬輛,2001 年增至 7 萬輛,
2006 年達到 22.7 萬輛,2015 年銷量接近 190 萬輛(其中,進口達 97 萬輛)12
(幸欣,2016)。
2、
美國
美國電動自行車銷售量居於歐美國家領先地位,大部分年輕人把迷你電動機 車當做休閒娛樂工具,而成人將其當做短程交通工具,當 Chryster 總裁 Lee Lacocca 在 1998 年設立 EV Global Motors(2007 年已經倒閉),並在媒體上大 肆報道時,人們就預計電動自行車將在美國刮起一股熱潮。該電動車特色在於採 用 Heinzmann 花鼓電機、24V 鉛酸電池。Currie Tehnologies 約於同時期崛起,
設計一款後輪尾掛式電機(徐國勝,2007)。
3、
日本
雖然歐洲人們環保意識很強,對電動自行車的認識很普遍和深入,但是,其 發展的步伐並不如日本快速。在交通擁擠和停車位日益緊張的背景下,日本一些 廠商從 1980 年代開始,開始研發從電動汽車轉向到發展電動摩托車和電動自行 車方面,也因為日本的電池技術方面最成熟,因而其對電動交通工具的認識最深 刻和成熟。1983 年,雅馬哈成功研發出電動機車,以中置傳動為主。與此同時,
電動機車受到上班族的青睞,1997 年雅馬哈電動自行車與電動機車年產量就超 過 10 萬輛,並且在日本銷售量長期維持在 20 萬輛(徐國勝,2007)。
1993 年,雅馬哈機車廠商第一次銷售輔助動力系統自行車(PAS-power Assist system e-bike),即如上圖所示,電動自行車系統裝備在自行車上,而且騎乘者必 須踩踏踏板才能啟動。
而且,日本成為最早實現電動機車與電動自行車產業化的國家,除了成車之 外,零組件廠商在世界電動自行車、電動機車市場也佔有舉足輕重的地位,如與
12 雖然,此時期在歐洲銷售的電動自行車,大多數是從中國進口,但是根據筆者田野研究
發現,在 1990 年代與 2000 年初,這個時期的中國電動機車市場仍處在產品設計是遵從電動 自行車技術標準(1999 年版本)走向電動助力自行車,還是跟隨市場需求走向速度重量超 過標準要求的電動機車,本土廠商多為民營中小企業,無暇出口國外。而出口廠商,有一部 分是日資自行車生產廠商以及捷安特昆山分公司等,但是其高度封閉的水平生產網絡對於中 國電動機車的技術外溢的影響,為何如此判斷,根據 2016 年 9 月在蘇州昆山市的田野,捷 安特公司一體成型技術,早在 2000 年代就以應用成熟並普及化,但是電動助力自行車背景 的綠源電動車則在 2014 年才研發此技術。
博世電機一爭高下的雅馬哈電機、獨佔鋰電池市場的松下鋰電池(Panasonic lithium battery)、禧瑪諾動力輔助系統(Total Electric Power System)等,無不是 特定行業的領軍廠商。
進入 2000 年代後期,鈴木、本田與新大洲、雅馬哈等紛紛進入東亞國家市 場,如中國、印度。
4、
台灣
台灣,作為機車王國和自行車王國,一直以機車人均擁有量高以及大量外銷 中高階自行車出名。截止 2014 年底有 1436 萬台機車使用者,人均機車擁有量 1.6 人/輛;以及自行車出口額位列世界第二。台灣自行車業界創新意識強,技術 好高端自行車、電動車研究和開發搞得很好,無論是配件還是整車產品,在國際 市場擁有較多知名品牌(時小石,2014)。在台灣,電動自行車的發展,早於電 動機車。雖然巨大機械在2006 年成立捷安特電動車(昆山)有限公司,發展電動 自行車。但據中國電動車行業的權威雜誌《電動自行車》的 2003 年刊號就出現 巨大機械的電動自行車產品行銷廣告,這種簡易款的電動自行車逐步演變為圖 3 的產品。與此同時,電動自行車的演化,也出現了競速電動助力自行車的趨勢,
Giant 與 Merida 兩大品牌的電動助力自行車產品最具代表性,因此類電動自行 車與本文要研究的電動機車關聯性較小,故不做介紹。
而台灣的電動機車,除了日資廠商之外,以本土品牌、原 HTC 高層創業品 牌 Gogoro 最為出色,號稱開啟智能電動機車的時代。同時,台灣城市的面積小、
適合續航力有限的電動機車,環保意識覺醒,消費者對綠色清潔能源產品接受度 高,從 2009 年開始銷量不斷提升,到 2016 年已經銷售累計超過 5 萬輛13,電 動自行車市場發展應該大為可期。
台灣廠商,比如進入 2000 年之後,以休閒為方向的電動自行車成為市場主 流,以 Giant,Merida 等成車企業為代表,Shimano、Bosch 電機等零元件廠商 的成熟,而形成自行車市場的新增長領域。
三、電動自行車、電動機車的標準
電動自行車,歷經八十年代的摸索與技術的成熟,在 1990 年代迎來快速的 發展,但那時候電動自行車趨向于完全動力的電動自行車,到 2010 年開始,面 對中老年運動的以踩動為主的電動助力自行車再次引起關注。成車廠商以捷安特、
美利達、閃電等、以 Bosch、Shimano 等電機廠商,掀起一番電動助力自行車 騎行新風潮。至此,國際上,亦形成了分為「電動輔助自行車」與「電動自行車」
13根據台灣區車輛工業同業公會與電動機車產業網整理。
兩種的國際電動自行車標準。
歐洲的標準與規範:雖然歐洲電動自行車的發展,是比其他國家,理念更早,
但實際上立法上則相對較晚。2002 年 3 月 8 日的歐洲議會,通過一框架指導性 檔 2002/24/EC,對電動自行車進行立法管理(徐國勝,2007),明確規定電動類 自行車(包括電動助力車 Pedelecs 及 E-bike 等)的技術規格及其具體要求,歐 洲聯盟的 15 個國家從 2003 年 11 月份起將實施新的統一規範,即電動助力自行 车與電動自行車的技術區分,至 2003 年 11 月 9 日,歐盟成員國必須統一採用 2002/24/EC。
美國的標準與規範:美國將電動機車劃分為機動車,電動自行車為非機動 車。
日本的標準與規範:日本是世界上最早制訂電動自行車、電動機車國家標準 的國家,並頒佈相應法律、允許電動自行車按非機動車上路。
台灣的標準與規範:台灣目前已經擬定了一個與國際接軌的電動自行車標準,
台灣的標準與規範:台灣目前已經擬定了一個與國際接軌的電動自行車標準,