第十五章：个人交通应用

个人交通是世界上最大的电气化交通市场。这个市场的最大部分是由电动自行车、踏板车和摩托车组成的。在世界上许多地区，但主要是在亚洲国家，电动自行车作为日常交通工具被普遍使用，每年售出3000多万辆电动自行车。在欧洲和美国，大多数正在使用的电动自行车是供运动爱好者使用的，而不是用于日常交通工具，但这些市场也开始经历显著的增长。

第一类电动自行车被称为“pedelecs”。pedelec包括一个小型电动机和电池，在骑行过程中为骑车人提供动力辅助。pedelec在大多数国家都被归类为自行车，在《自行车》中有很好的定义欧盟。根据欧盟针对机动车辆的指令（EN15194标准），如果：

1.仅在骑手踩踏板时起作用的机动辅助系统，一旦达到25公里/小时就会切断，并且

2.当电机产生的最大连续额定功率不超过250w时（法国标准化协会，2009年）。

如今，电动车的电池通常是铅酸电池，但也可能是镍镉、镍氢或锂离子电池（最常见的是磷酸铁锂（LFP））。它们的范围从12V，24V,36V，在某些情况下48V和承载容量之间的250Wh和850Wh的能量。今天，大多数自行车使用的是12V铅酸电池。电动自行车的电池一般安装在自行车的车架上、座椅下，或者后面的储物架下。电动自行车电池的关键设计标准之一是便携性。大多数电池的设计都是可拆卸的，这样它们就不会被偷，也可以在家里或办公室轻松充电。

第二类电动自行车是电动滑板车或轻便摩托车。电动助力车可以是低速的，也可以是高速的，可以有踏板，也可以没有踏板。在许多情况下，电动助力车使用标准的铅酸电池，然而，就像电动自行车一样，电动助力车正在转换为镍氢和锂离子电池。它们减轻了重量，提高了能量密度，这意味着更大的电动行驶里程。在这些应用中，电池通常是永久安装在车辆上的，而脚踏板是可拆卸的。电动滑板车在亚洲国家的需求最大，中国大陆、台湾和印度等国家大量采用电动滑板车，并为消费者提供激励措施，以帮助增加使用量（图1和2）。

在全球许多市场，电动摩托车的市场也在不断增长。在美国和欧洲，有几家制造商正在生产优质和高性能的电动摩托车。ZeroMotorcycle、Brammo、MissionMotorcycles等公司，以及最近的哈雷戴维森（Harley-Davidson）都宣布推出高性能电动摩托车，其锂离子电池的尺寸从8千瓦时到15千瓦时不等（图3）。

由于能量和功率需求高，这些摩托车的电池主要是锂离子电池，由于摩托车的包装限制，通常是针对应用定制设计的。根据摩托车的分类和最高速度，这些电池通常需要满足与汽车相似的性能和安全要求，而这些要求通常不像轻便摩托车和电动自行车那样受到限制。电动个人交通工具的下一个最大市场是电动高尔夫球车，这个市场已经存在，并且已经在大量销售。电动高尔夫球车通常使用传统的12v铅酸电池，因为这是一个对成本非常敏感的市场。EZGo和ClubCar等公司是高尔夫球车型电动汽车的主要制造商。然而，这个市场也在不断发展，包括一些更高级的应用，比如传统“四轮车”越野车的电动版。其中一个例子是BadBoyBuggy公司，该公司提供完整的电动和混合动力“4×4”车辆系列。这些车辆目前主要使用铅酸电池，但也在寻找基于锂离子电池的解决方案。这些类型系统的大多数电池的电压范围从48伏到大约72伏。

另一类电动个人交通工具是轻型电动汽车（LEV）。电动自行车、踏板车、电动高尔夫球车和4×4s都属于这一类，但还有许多其他类型的交通工具。LEV通常受美国州法律的限制，最高道路速度在25英里/小时到35英里/小时之间，在某些情况下，仅限在某些道路上通行。在大多数情况下，LEV不允许在公共高速公路系统上使用。一些LEV可能是三轮或四轮的品种。在大多数地区，三轮车辆通常被归类为摩托车，因此适用于摩托车的法规和法律也适用于这类LEV。其中一个例子就是Piaggio，这是一款三轮电动摩托车，由最大的两轮和商用个人交通工具生产商之一生产。

另一个LEV的例子是无翅目2e，这是一个短暂的项目，但它提供了一个非常独特的产品。无翅目是基于摩托车的结构，但包括一个基于飞机的三轮气动设计的机身。该公司打算包括系列混合动力和全电动版本的车辆。这款全EV原本打算配备一个20千瓦时的锂离子电池，在宣布这款电池的时候，它打算使用A123电池组，直到该公司最终在2011年申请破产保护（Voelcker,2011）（图4）。

目前其他电动个人交通工具的应用包括通常使用铅酸电池的电动轮椅，以及使用锂离子电池提供短途运输的赛格威（Segway），它在机场、购物中心、大学校园等类似场所得到了广泛应用。

展望未来，通用汽车（GeneralMotors）、丰田（Toyota）、本田（Honda）等公司已经开始着手开发个人交通项目，重点是应对未来特大城市的挑战。丰田公司在2013年日内瓦车展上推出了一款概念车，他们称之为个人移动汽车“i-Road”。i-Road是一辆全电动的双人车，行驶里程约为30英里（50公里）（DesignBoom,2013）。虽然丰田尚未宣布这款车的任何生产时间，但它让我们瞥见了未来交通运输的样子。

同样，在2010年的日内瓦汽车展上，本田推出了3R-C概念车。这款概念车是一款单人三轮车辆，旨在在城市环境中使用。在这种情况下，本田基于他们在摩托车开发方面的丰富经验，提供了一个露天驾驶体验，但在车辆停放或不使用时，玻璃顶篷将覆盖驾驶员的隔间。同样，没有显示生产日期，但提供了未来个人交通工具的愿景（本田，2010年）（图5）。

这种类型的产品还有很多其他的例子，但我只提供一个例子，通用汽车和上海汽车工业集团（SAIC）在2010年上海汽车展上推出了联合开发的EN-V概念车。ENV是一种双人“吊舱”型车辆，基于类似“赛格威”的推进系统，仅由锂离子电池提供动力，行驶里程约为25英里（40公里）（通用汽车，2010年）（图6）。

个人交通预计将成为电动交通行业的主要增长领域，到2030年，全球超过60%的人口不仅居住在城市地区，但在许多情况下，未来的超大城市(Rhodes,2014；UnitedNations,2014)。在这些人口以千万计的特大城市中，停放传统车辆的挑战、高水平的排放和主要交通将增加对新产品的需求，以应对这些超级城市的挑战。

图1AllCellSummit®电动自行车电池组。

图2充电时的电动助动车。

图3零电摩托车。

图4无翅目公司革命性的type-1车型彻底改变了乘用车的造型，以减轻重量和节省能源。虽然被归类为摩托车，但无翅目的目标是超越乘用车的安全性标准在其设计上。

图5本田3R-C概念车。

图6通用EN-V概念车。