電動自行車如何挑選：續航力

KHS曾經詢問過筆者個人意見，希望知道自行車的續航力到達幾公里後，就可以滿足使用者需求；筆者基於自行車的活動判斷，除了過硬的一日雙北、北高、雙塔的挑戰賽外，大部分的單車活動會控制在200公里以內，因此筆者建議電動自行車的續航力達到250公里，就可以滿足90%以上的使用情境。然而這標準，是針對把騎自行車當作休閒活動而做出的計算 ，實務上筆者更傾向選擇續航力50公里以下的車款。主要是筆者的使用習慣是將電動自行車作為短距離的代步工具，合理的單趟通勤時間應壓縮在30分鐘以內可抵達，對照目前電動自行車的25公里時速限制法規來看，那就是交通距離在10~12公里左右的使用範圍；一日來回的使用距離也就僅會在20公里左右，因此50公里的續航力足以滿足兩倍的安全使用係數，足以提供日常通勤使用。

而電動自行車的續航力主要還是受到電池容量的影響，越長的續航力就代表著越沉重的電池，同時還有者更昂貴的價格。這兩點恰恰對於自行車業者及使用者產生巨大的影響，因此筆者對於自行車產業的續航力之戰十分感冒，也更傾向低續航力的產品。

續航力與重量：
自行車產業追求輕量化競爭已然好長一段時間了，這電池重量就宛如萬惡深淵，讓自行車廠商又愛又恨。當廠商持續追求輕量化目標時，續航力就會大幅度的衰減；反之，一旦追求續航力競爭，就要煩惱沒電時的車重變成騎乘者的惡夢，或是在搬運自行車時的沉重負擔。

其實電動自行車的車重是有法規限制的，明定要求整體總重量要在40公斤以內，但這重量的標準，要說騎是勉強能騎，但若要搬車爬樓梯，肯定會勸退一堆使用者。目前自行車廠商大多會控制在20公斤以下，則在有限的電池重量下，電動自行車的續航力就受到影響。


電動自行車車重限制
如何在有限的電池容量內提高續航力，這部分倒是筆者比較能運作的題目。首先是馬達的部分，一般廠商大多是希望提高馬達效率，然而正常的電動自行車馬達效率，都已達到80%以上的水準，期待馬達效率在拉高，那經濟效益並不高； 如同考試一般，考及格只要稍微看一下書就行，但要考到80分以上，就要開始認真念書，目標是90分以上就不能偷懶，之後每增加一分要花的精力就是倍增，馬達效率的提升也是如此，後面要提高那1-2%效率，所需要花費的成本可能是之前的倍數。

馬達最高效率其實只是一個使用點，並非恆定值；可參考下圖範例，在不同的使用轉矩值，就會有不同的轉換效率。在電動自行車的真實使用情境下，馬達效率其實會不斷的改變；倘若使用者並未將馬達操作在最高效率點，那高效率僅僅是一種擺飾而已，對續航力無實際幫助。因此筆者第一步做的，並非是拉高馬達最高效率點，而是確保使用者能盡可能的將馬達操作在高效率區間內。


馬達效率非恆定值
此外，正常的馬達使用，在高速時是不太需要過度耗電的；就像汽車高速巡航時，反而省油的情況是相同的。經過長期的測試驗證，當電動自行車時速維持在時速25公里時，其實僅需耗電約120W的功率，而非標示的250W；以下圖的實際例子來看，電池實際電壓為39V，平均電流為3.8A，代表馬達平均使用的輸入功率為148.2W。然而有趣的是，中國制的電控並不會主動降低耗電需求，仍然會維持在250W的耗電；若是改為台灣製的電控，並針對真實行駛的負載需求做優化調整，就能有效的提高整體續航力。將馬達與驅動器進行系統優化後，即可增加20-30%左右的續航力。


電動自行車數據監控
續航力與價格：
電池已然成為電動自行車中最貴的零配件，且目前的電池技術仍有壽命衰減問題，大約兩年左右，使用者會開始明顯感受續航力的下降。然而電動自行車的電池也被法規限制，包括電池外觀、尺寸、安裝位置及規格等等，無法任意的更換，只能回原廠處理，這時的費用往往十分驚人；筆者身邊的使用者最誇張是一年換一次電池，單次更換的費用約為一萬元。如此高的價格，是因為原廠配置的電池容量大，為高續航力的車款。這代表當消費者購買高續航力的電動自行車時，除了一開始購買的車價外，還要負擔更為昂貴的成本，就是後期電池的維護費用，可能變成一輩子的支出。


電動自行車電池法規
重點整理：
確認自己的使用目標，不要一昧的追求數字之爭，規格越漂亮，負擔就越重。

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