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电动自行车新标准争议相关内容的专家解读

2009年12月24日 13:51
来源:中国网

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时下,在国标委宣布暂缓实施电摩新标准后,电动自行车行业如何按国标委的文件精神,尽快制定出电动自行车新标准,已经逐渐成为行业人士、厂家、消费者、媒体和社会各界人士广泛关注的焦点。新标准内容应该有哪些?主要内容争议点在哪里?如何制定更符合行业发展需求?电动车需要限重吗?限速多少合适?一个个问题都都有待于我们明辨是非,理性分析,做出正确判断!

为此,我们搜集了目前社会上对电动自行车新标准制定内容的一些传统主流观点,分别涉及重量、速度、脚踏骑行、车体宽度限制、是否 “反摩托化”等几个热点争议内容,本文试图通过专家科学、专业、理性的概念剖析和本质解读,来帮助我们辨本清源、厘清是非。使得广大消费民众对新标准争议内容有一个全新认识和正确判读,期能对正确引导电动自行车行业新标准制定实践有所裨益!

当前社会上对新标准内容热点争议主要集中在重量、速度、脚踏骑行、车体宽度限制、是否 “反摩托化”几个方面,下面我们试做逐一分析。

对重量的争议内容,主要是电动自行车是否需要限重?限重多少合适?该条

款是否属于强制性条款(超重的不属于非机动车)?

传统观点认为,电动自行车必须进行限重。建议限重以电动自行车车体(不

含电池组)重量不超过40kg为标准,或者包含电池组的重量为50-60公斤,超重即不合格。重量标准一旦最终确定应将其认定为强制性标准。对电动自行车车体的限重,有助于遏制电动自行车的电摩化,此外,对电动车自行车重量进行限制,能够降低其发生交通事故的危险性,减轻损害。

专家观点认为,电动自行车以重量为衡量否决标准是不科学的。

首先,从对待交通工具的公平性来看,其他所有的有动力性交通工具分摊到具体个人的重量均大于100公斤。轿车是达到300公斤/乘员,公共汽车达到280公斤/乘员,因此,分配给电动自行车的车体质量也应该公平的达到类似水平,特别是电动自行车所需电池目前的储能水平较低,铅酸电池为每公斤30瓦时,锂电池为每公斤100瓦时水平,存储0.5-1度电所需要的重量,铅酸电池需17-32公斤,相当于锂电池需5-10公斤,而每公斤汽油的能量值为44000千焦,相当于12.2千瓦时,电动自行车装载0.5-1千瓦时的能量是不过分的,它仅相当于40-80克汽油的能量水平,仍能发挥其运载功能实属不易。如果限重60公斤,当采用1千瓦时容量的铅酸电池时,其他质量(电机、车架、车系及附属系统)的总质量仅为28公斤,而电池质量及人体质量的综合达到107公斤,车体载荷的质量比例为0.26:1,而其他机动性交通方式都大于1:1水平,甚至大于2:1,这样规定将使电动自行车成为最不安全的交通工具。即使采用1kwh的锂电池,如限重60公斤,车体与载荷比例也只有0.59:1,仍远低于1:1水平,不符合通常的车辆设计规范。不含电池40公斤,如采用1千瓦时容量的铅酸电池,车体整车重量与载荷比例为0.37:1,如采用1千瓦时的锂电池,车体整车质量与载荷比例为0.47:1,同样都远低于1:1的范畴,不符合国际通行的设计规范。以车重量作为否决项有可能产生最终危害安全的结果。

其次,从电动自行车对自行车和行人的安全关怀角度看,控制质量看上去有利于减少撞击功能,但实际上只能发挥十分微弱的作用。动能E=1/2mv2,以质量求偏导,dE/dm=1/2v2, 电动自行车撞击行人时的速度在刹车条件下大约为其实际运行速度的50%左右,大约为2.8m/s,每增加1公斤整车重量仅相当于增加4焦耳的撞击动能,增加20公斤大约在60-100焦耳的水平,其增加值仅为撞击动能中位值的0.5-15%左右,其效果远远弱于控制车速和提高刹车制动能力带来的效果。控制重量不会对被撞击体产生实质性影响,安全性增益微弱。从常识上看,骑车人及附属载荷的正常变动范围也大于20公斤。显然,我们不会以安全为由限制骑车人体重和可携带多少轻型载荷,这是不能成立的命题,而对电动自行车的重量控制这时就显得有些荒谬。因此,将整车重量增重作为否决项无实际意义。

第三,对电动自行车限重是不成功的管理方法,在此之前,有些城市采取称重上牌政策,就有各种自发的应对措施。例如,以轻电池上牌,上完牌再换实际电池,上牌前拆除部分车辆部件(如工具箱、衣架等等),上完牌再重新安装等等。劳神费事,引发争议。而如果对上路车实施重量管理还需警察对过往车辆过磅放行,也无实际操作性可言。

第四,国际上尚无任何一个国家将电动自行车重量作为电动自行车否决标准。

第五,控制撞击动能最有效的方法是限速骑行和增进车辆刹车制动性能而不是通过控制质量。

第六,控制车重将遏制其他有利于消费者安全的技术发展,也遏制了提高功能、性能的有效技术进步,例如,增加结构强度,改善避震性能,改善制动性等等只会助长偷工减料等危害安全行为的不良举动。

第七,如果由于不合理的过分严厉的车重控制指标导致不安全事故发生,“标准条款”就偏离了“善意轨道”

第八,从实际情况来看,并无证据表明“超重”对行人和自行车安全产生了有统计学意义上的影响。

对速度的争议内容,普遍认为电动自行车属于低速行驶车辆,在非机动车道

通行限制最高设计速度无大争议。主要是对车辆设计最高速度与道路通行速度的差值有不同看法,按2003年《道交法》规定,在非机动车通行速度应小于15km/h,设计最高速度大于通行速度的比例多少合理是争议焦点。

传统观点认为,按照我国《道交法》规定,非机动车道上行驶最高限速

15km/h,电动自行车最高设计速度20km/h可以接受,已无提高的理由,即使再提高一点,最高设计速度到25 km/h已是极限。

专家观点认为,车辆最高时速峰值在32±3公里是比较合理的。

定义车辆最高时速,是指电池充满电时在平坦路面上运行的短暂最高速度。由于目前大多数电机为直流无刷电机,其最高转速与电池电压成正比,设电池最高电压时其速度为V1,则电压接近放电末端时,其速度将下降到V2,V2大约为V1的70%,工作区算术平均的最高速度为V1的85%,如V1为32公里/小时,则工作区平均平均最高速度为27.2公里/小时,交通工具实际运行速度与交通工具的最高速度之间一般存在一定的比例关系,例如,汽车平均时速在60-110公里,而其最高时速可达到160-200公里,摩托车平均时速60-80公里,其最高时速大约为100-120公里。平均运行速度与车辆最高速度存在0.6:1左右的关系。因此,当设定车辆平均最高可到达时速为27公里时,实际运行时速大约为16.2公里/即60%的时间以最高速度行驶,40%处于滑行减速状态。这种行驶状态与城市非机动车限速15公里/小时是接近的,也是合理的。我国电动自行车使用者的日常交通工具距离为20-30公里,大城市和农村稍高,中小城市稍低,以平均值25公里/小时衡量,如果平均时速为16公里(包含红绿灯等待时间),以平均每天的交通时间为94分钟,约1.57小时,占其工作时间(8小时)的20%,这是比较合理的,如果速度太慢,浪费在交通途中的时间成本就会无谓的增加。

另外,从实际情况来看,自2004年电动自行车大幅度普及后,消费者拆除限速装置后,最高时速大约可以达到28公里水平,尚未出现大规模因超速而发生的交通事故,根据2004年到2007年非机动车违章引发事故的统计资料,明确超速作为事故原因的仅占2.5-5%。以2007年为例,全部非机动车违法引发事故为12472起,导致死亡1968人,受伤12954人,其中超速行驶引发事故为455起,占3.65%,导致死亡68人,占3.45%,受伤480人,占3.7%,而发逆行、违法占道行驶、未按规定让行”三种违法行为引发的事故为6363起占51%,导致死亡920人,占46.7%,导致受伤6828人,占52.7%,分别是超速行为引发事故的14倍、死亡人数的13.5倍、受伤人数的14.2倍。可以看出,超速尚不是非机动车违法行为的主要矛盾。而发逆行、违法占道行驶、未按规定让行”是非机动车违法行为的主要问题。如果将速度稍高的电动自行车赶上机动车道,只会加速安全恶化。例如,如果将最高速度超过25公里/小时的电动自行车定义为非机动车,那么,就意味着大量超过25公里/小时的车将走“机动车道,只以及未来大量“大于25公里/小时的轻便摩托车”将走机动车道,此举势必引发大规模交通混乱和安全数据恶化,民众社会福利受到巨大损害。

最后,电动自行车稍高的速度性能对于减少这种车辆在道路上滞留的时间,加快交通运行效率都是有益的。综上所述,限速,但适当提高速度指标是合理的。

对脚踏骑行功能,主要是具备良好的脚踏骑行功能是否应成为电动自行车的

先决条件?无脚踏骑行功能和无电时脚踏骑行能力达不到每30分钟7公里的车不允许行驶在非机动车道吗?

传统观点认为,新标准内必须规定有脚踏骑行功能并辅以电机助力的车才定

义为电动自行车,其中,有脚踏骑行功能是电动自行车的先决条件。自行车,顾名思义就应该有脚踏骑行功能的“特征”,这是判别电动自行车和电动摩托车的基本特征。当前,由于部分厂家不断弱化脚踏骑行功能,使得社会上充斥了越来越象电动摩托车的产品,危害行人安全。只有强化并定义这个标准为强制性标准,才能对电动自行车进行有效瘦身,有效遏制电动自行车不断电摩化的势头。

专家观点认为,反对将脚踏骑行功能作为电动自行车定义的必要条件,反对理由可归纳为以下几点。

1、回顾自行车(Bicyle)的历史,作为人力驱动的车辆,其先驱是一种人力以脚直接着力推动的车辆,大约在1817年由德国人发明,当时称之为“摇动木马(hobbyhouse)”其结构是一个跨式马鞍,一个木制的横架和两个可以转动的车轮,以脚推动掌控前轮前进,在北美和其他一些地区至今仍将自行车称之为“push bike”,意思是推动的两轮车,就是源于近200年前的这项发明。现代自行车的集中发明发生在1885-1890年代,链轮、链条、转动脚蹬以及充气轮胎等等,构成了我们今天所熟悉自行车的产品概念。今天所中国广泛采用的电动自行车,其主要动力直接源于自行转动的车轮独立体——电动轮毂,主要是我国清华大学自行创立的技术体系,商品化的第一代电动自行车充分兼顾了人力驱动和电动驱动的合成动力,以后,随着电动轮毂技术的不断成熟,控制系统的功能提升,电动轮毂的驱动能力显示出强劲动力,人力驱动与之相比处于从属甚至微弱的作用,特别是到2003年以后,以16英寸小轮径的电动车成为主流,它大幅度降低了人体重心,以中国人较小的身体可以方便的实现双脚着地,支撑停车待发状态,这时,链轮、曲柄、飞轮所构成的人力驱动系统,变为一种摆设,16英寸车轮周长为1.2米,因离地高度限制,牙飞比合理比例只有2-2.3年要实现每小时20公里骑行速度,脚踏频率水平将达到每分钟100次以上循环,脚蹬曲柄长度又非常短,这种运动处于一种非常不舒适的状态,所以目前绝大多数正在使用的电动自行车,已很难看到骑电动自行车使用脚踏骑行功能了。这种现象,事实上与中国骑车人的平均身高有很大的关系。出口欧洲的电动自行车,可以将车轮直径上升到24英寸,人力骑行的舒适性可以得到发挥。因此,从历史追源来看,脚踏系统并不是“自行车(bike)”完全不可分割的既定属性,而只是车辆动力来源的历史过渡功能。从中国电动自行车的发展情况来看,小轮径电动自行车的高速发展(占市场80%以上)已经从根本上弱化了骑行功能,使之成为可有可无的摆设性功能。而降低重心带来的安全福利远远大于脚踏骑行功能的重要性。

2、脚踏骑行功能与行车安全性没有正相关联,将脚搁在脚蹬上就安全,搁在踏板上就不安全的结论根本是站不住脚的。事实可能是恰恰相反,当飞轮锈蚀或出现质量问题时,电动驱动会引发脚蹬曲柄伴随转动,若车体倾斜时就很容易构成与地面刮擦,产生安全隐患。另外,强化脚蹬骑行功能势必增加车轮直径和曲柄长度,前者对身高较小的女性不利,后者则进一步增加脚踏倾斜触地的危险。

3、有人提出将“无电时,人力骑行30分钟必须达到7公里”作为电动自行车具备脚踏骑行功能检验的否决性项目,而这种检验方式显然会引发很大的争议,请问试车员是男是女?是腿长还是腿短?强力还是弱力?甚至心情好坏都可以导致“他“没有能够在规定的时间内骑行7公里,而以此脚踏骑行功能的合格与否来挂钩判定电动自行车产品是否合格,会使受检企业蒙受巨大风险,发生争论不可避免,标准的检测手段如此“不标准”,充满不确定性,显得强制性条款没有可操作性,与标准化立法精神是相违背的。

4、电动自行车的定义是否可以被突破?电动自行车是否可以不安装脚踏装置?这是一个需要解放思想、跳出思维方式来考虑的新问题,从自行车发展的历史来看,最早的自行车是不存在脚蹬和链条的,大约70年后才被引入,“自行车的这个汉语形成时,大约在十九世纪60年代,当时进入“大清”的定自行车的也是没有牙盘链条的。从现实情况看,2008年,美国交通部给出对“电动自行车的的法律定义,甚至更夸张的将“电动自行车(Electric bicycle)”定义成任何两轮和三轮的具有低速(小于32km/h)、电力动力驱动装置的车辆,三轮也被包括在Electric bicycle的范畴,当然没有提及是否必须安装脚踏装置。从美国给出的这个定义清楚的表明,“电动自行车(Electric bicycle)”这个概念已经突破了当前人们对自行车的传统概念,它应该是一种特殊自成一种体系的交通工具,应该符合使用这种交通工具的群体对它的理性需求,如果绝大多数使用者实际上已经不再必须地使用脚踏,则脚踏就没有必要被特殊的予以强调。如果坚守脚踏原则,就会被认为事实上伤害了使用者的权益,消费者为无效功能必须进行额外付费。在中国,每套脚踏系统中档配置约40元成本,全国1.2亿“电动自行车的真正对此有真实需求的不足10%,社会资源的总浪费大于40亿元,每套系统成品重约3公斤,用钢量约5公斤,全部安装这套系统每年直接造成无效益钢材消耗约10万吨。曲柄,牙盘链链条的飞轮、中轴及紧固件从钢材冶炼到金属加工到热处理约消耗大量能源,属高能耗高碳排部件,最低按每公斤材料排放3公斤CO2计算,每年生产2500万辆电动自行车,如不规定强制安装这套无实际使用价值的系统,至少有70%选择取消该系统,由此带来的减排量高达26万吨,相反,如在标准中规定必须安装这套无实际意义系统,以保持“自行车的的定特征”的纯洁性,则需额外增加排放26万吨,再考虑由此规定引发车辆系统设计难度增加而带来的间接损耗,以及骑行过程中额外负重增加2-3%,102亿用户约有90%平时不使用脚蹬骑行,增重而引起的能耗约3.9亿度电,增加CO2排放31万吨。因此,这项规定可能引发的排放成本为增排57万吨CO2,一项公益广告号召全国8.18亿电饭煲用户提前将米放在水中浸泡10分钟,一年可节电8亿千瓦时,减排CO2约64万吨,显然,不将“必须安装脚踏骑行功能”列为强制性规定,所实现的减排57万吨CO2与此项公益广告类似。

总之,电动自行车是否安装脚踏装置,是属于自主选择的产品设计问题,有些电动自行车,特别是大轮径、窄轮胎的有运动功能的电动自行车,必然会自主安装该系统,也会有相应的消费群体与此相对应,对于这部分用户,脚踏系统给他们带来的是某种产品福利,有些电动自行车,特别是小轮径、宽轮胎型产品,属于无运动属性的个人交通工具,可能会取消该系统,对于此类用户,强制实施脚踏规定,属于对其消费权益侵害,也会额外增加社会资源、能耗的成本。而且,存在行车安全隐患。

鉴于此,反对将此项目列为强制性项目,仅仅为某些电动自行车定义上的思维模式而付出如此巨大实际的社会成本是没有必要的。

对车辆外形宽度的设定,主要是电动自行车外型宽度依据什么来设定?

传统观点认为,首先,电动自行车,顾名思义,当然应该按照传统对自行车

的认识来设计,外型宽度限定在250-300mm是合适的。其次,非机动车道,功能是供行人和自行车辆通行,宽度是有限的,如杭州最窄的非机动车道只有0.35米,如果将电动自行车宽度标准放的太宽,车道横面上单位时间可通过的车辆势必就减少,而在某段时间内需通过的车辆基本是确定的,单位时间通过车辆流量的减少,就易引发交通的拥堵现象,增加骑行者在道路出行上的时间成本。其三,外型宽度宽了,就增加了与路上行人或自行车横向间刮擦的概率,增加安全事故的发生。

专家观点认为,对电动自行车尺寸的限制定义,符合中国国情。

电动车外形尺寸的限制虽然未在国外定义中体现出,在中国进行规范限制是有一定合理性的。但是限制数值的制定应符合道路资源公平性原则、人体尺寸原则和消费者舒适原则。从理论上看,电动自行车在非机动车道上通行,以其替代自行车的角度来看,这种替代不能增加非机动车道路(包括有隔离的非机动车道和混合路面的路最右侧1.5米)的拥挤。如何实现这一点,显然按人体骑车时最小模向尺寸作为车体的最大尺寸限值是合理的。中国成年男性和女性在骑车时的向下投影尺寸最大值可以作为车辆外型尺寸限值,最大值约0.6-0.7米,最大外型尺寸确定在这个范围之内已经体现了电动自行车标准充分节约道路资源的诚意,没有必要再压缩到300毫米,任何小于人体尺寸及姿态尺寸的压缩都不能实际起到节约道路资源的目的。在0.6-0.7米范围取值已经只有摩托车尺寸的40-47%(摩托车限值为1.5米)的电动自行车与自行车相比,由于其平均速度快于人力自行车,从而也弥补了其长度略长于普通自行车的资源增加量,从线截面上两种车辆通过时间基本相同,因此无需对纵向尺寸做出硬性规定。

另外,在特定的交通距离内,使用电动自行车将有效的减少车辆在路面的停留时间,快速通过交通路口,电动自行车也比自行车有更好的能力优势,因此,当模向投影最大尺寸相同的情况下,以电动自行车替代自行车会有效的减少对非机动车道路资源的占用。事实上,统计数据也充分支持了这一点,几年来,凡是电动自行车拥有比例较高的城市,其非机动车道的通行还是能够保证的。同样的原因,外型尺寸未超过人体姿态最大尺寸,就不存在可能发生的碰撞刮擦的概率上升。相反,与普通人力自行车相比,由于自行车需要靠脚踏骑行,周期性用力,阻力大时还需要通过摇摆重心竭力上行,路径呈现S型轨迹,体能较差者在上坡时S型轨迹尤明显,此时更易产生横向刮擦,相反,电动自行车依靠电机驱动,无需摇摆重心,轨迹呈直线状,也就适当的减少了横向刮擦的概率。

对“发摩托化”的争议内容,主要是制定电动自行车标准是否要以“反摩托化”为依据?

传统观点认为,同意制定电动自行车标准就必须“反摩托化”的观点。电动自行车标应该恪守自行车定位,否则摩托车企业也会反对。因此,“反摩托化”应该成为修订电动自行车产品的基本准则之一。

专家观点认为,制定电动自行车的产品标准,应该从科学的角度出发,从保障和满足消费者权益出发,从交通安全的大局出发,而不是从平衡行业利益的角度出发。修订电动自行车产品标准时,评估怎样的一种有低速动力属性的个人交通工具最适合在中国的非机动车道路上行驶的问题时,只有恪守这一个基本原则才能最有益于广大交通参与者,有益于电动自行车产品消费者的合理化最大福利。不仅要兼顾当前格局,还应该着眼于发展低碳交通的大格局。事实上,是否适合在慢速车道上行驶主要取决于车辆的速度特性和刹车性能,以及是否具备必要的安全警示装备,如照明灯、转向灯、尾灯、刹车灯、鸣号器等等,甚至快速行驶条件下发出必要的警示或许有一定的必要性。以是否侵犯摩托车行业利益为标准。现有的摩托车定性为机动车,它行驶在机动车道,且以燃油形式为主。电动自行车借鉴摩托车成熟的外形设计和制动灯光技术有利于消费者利益,也没有构成对其他交通参与者的福利上的损害,是产品自主进步的一种表现形式。因此,从外形上反对电动自行车“摩托化”是没有依据的。

从实现中国自主减排的目标来看,以低速的电动自行车取代原来需要使用摩托车的市场是符合国家战略的,以一辆电动自行车替代摩托车年行驶1万公里,可以减少CO2排放450-500公斤,多销售2000万辆电动自行车替代燃油摩托车,年减排约1150万吨,5年使用期内累计减排量5750万吨,相当于一个中小国家的全年排放量。一辆纯电动汽车替代传统汽车行驶1万公里可减排1.7吨,多销售2000万辆电动自行车替代摩托车减排1150万吨CO2的效果等效于国家每年销售676.5万吨纯电动汽车,而减少相应的传统汽车的减排效果;2007年全国城乡居民生活用电总量为3622.71亿千瓦时,以每个千瓦时排放0.8公斤CO2计算,折合CO2排放2.90亿吨,以电动自行车替代摩托车2000万辆的减排行动相当于全社会总消费用电节能的3.9%,这是一个惠及全民的重大节能项目。综上所述,社会没有必要为了照顾某种消耗石油产品的市场销售而中止有巨大进步意义的符合节能减排方向的产业进程。合理的行动应该是相反,电动自行车的产品属性应该覆盖“可以在非机动车道路上行驶”的节能型低速车辆而无需界定是否侵犯了摩托车企业的商业利益。只有这样,才能实现减排效益最大化和安全效益最大化。行业间的利益平衡应该是不伤害社会整体利益的前提下进行,制定电动自行车标准应在安全条件下最大限度的发挥低速机动交通效率为前提,而不应该预设“是否侵犯传统摩托车企业商业利益”这样一个平衡性前提。摩托车界已经积极开展电动化进程,电摩标准没有争议表明了一种可以行驶于机动车道的减排型电动摩托车即将产业化;被搁置的轻便电摩也许将出台,也许被叫停,但无论如何这都将是一种机动车,也许是将行驶在机动车道上,如果我们在制定电动自行车标准时总是反对摩托化,就意味着将一个数量众多的低速电动车辆一下子推向轻便摩托的范畴,推向机动车道,其后果是不堪设想的,此举不仅促进了现有传统摩托车的销量,增加能耗和碳排放,而更意味着引发交通混乱和增加死亡数据。不仅无益于行业利益,也是对社会福利的极大损害,必须予以反对。

总之,只有正确理解观点所指的具体内容和所代表的本质,以科学分析理性思考为工具,我们就不难得出观点是否正确合理的判断,才能有助于我们制定出合乎电动车行业持续性发展的新标准!

[责任编辑:wangkt] 标签:电动自行车 脚蹬曲柄 速度特性 
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