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电动自行车的科学设计

作者：石鑫胡静吴宗江

来源：《中国自行车》2022年第05期

摘要：电动自行车经过多年发展，结构、功能逐步多样化。此文针对现有产品缺陷，提出

科学设计的建议，重点关注电动自行车安全问题。

关键词：电动自行车;科学设计;安全保障

前言1

电动自行车是一种最常见的交通工具，不仅是民众短途出行的主要代步工具，还是一些特

殊行业的谋生工具，在外卖、快递、代驾等服务行业应用极其广泛。

据权威部门统计，全国电动自行车保有量已超过3亿辆。基于如此庞大的使用群体，电动

自行车给我国社会带来的影响是方方面面的，在给民众提供出行便利、提升通勤效率的同时，

也带来了一定的安全隐患，并由此发生了一些安全事故，其中尤以火灾事故最为突出，造成了

人民生命和财产损失。

由此可见，电动自行车是典型的小產品大民生，电动自行车的安全绝对不容忽视，因此科

学的设计是保证电动自行车安全使用的第一步。

电动自行车的2历史与现状

电动自行车出现于20世纪90年代，在普通自行车的原有结构上，增加电池和电机，通过

简单的转换开关，实现电驱动骑行功能。

世纪2090年代后期至21世纪初期，随着1999年版电动自行车国家标准的颁布实施，电

动自行车开始拥有独立的设计，将电池、电机、控制器等电气部件，与车架更好地结合在一

起，使得骑行感受大幅度提升。

2000年后，电动自行车的设计变得更加复杂，主体结构已经脱离了传统自行车的样子，

最典型的变化就是轮径变小，增加了减震部件，电池电压和电机功率在不断增加。原有国家标

准已经不能适应产品的发展，因此，GB17761开始计划修订。

2018年新版电动自行车国家标准发布，对电动自行车提出了更明确的质量要求，实施强

制性产品认证管理制度，有效地规范了电动自行车的生产和使用。与此同时，随着使用人群不

断的增加，电动自行车的车型更加多样化。

当前电动自行车的设计缺陷3

电动自行车虽然经历了20多年的不断发展，但是，当前电动自行车的设计仍然存在一些

缺陷。

无设计（被动设计）3.1

无设计是指简单地将采购的零部件拼凑在一起，没有独特的原创设计，更没有严谨的定型

试验，忽略了应有的安全底线思维，容易造成主要零部件之间匹配不合理，增加了产品的安全

隐患。同时，由于电动自行车的产品周期相对较短，往往一款新车型上市短短3个月的时间就

可能被市场淘汰，造成已售出车型的售后服务无法得到保障。

借鉴设计3.2

产品同质化严重，无品牌设计语言，大部分企业的主销车型都是跟随头部企业的产品设

计，外观、功能高度一致，致使消费者在选购产品时，更加关注的是产品价格，而非品质。

电动自行车的4科学设计

那么怎样的设计才是科学的呢？

我们认为，至少要做到以下几点：组建完善专业的技术团队，一切以人才为基础;严格遵

守国家标准要求，一切以合规为前提;合理配备组装检验设备，一切以精准为保障;基于试验数

据定型产品，一切以安全为底线。

此外，我们还应重点关注以下几个方面：

机械结构4.1设计——主体结构合理，部件强度达标。

主体结构是支撑电动自行车的部件总成，包括车架、前叉、车把、车轮等主要机械部件。

这些部件都有各自的产品标准，标准对尺寸、强度等都有很明确的要求。我们应该在确保产品

符合标准要求的前提下，优化部件之间的组合设计，充分考虑结构对于骑行的影响，保证骑行

安全。

电4.2气系统设计——功能完备，合理匹配。

电气系统主要包括以下部件：电池、电机、控制器、充电器、转刹把、灯具、仪表、整车

线束等。电气系统的合理设计与合理匹配，直接关系到电驱动行驶时，功能是否正常、完备。

比如，转把用来驱动车辆行驶，刹把用来在制动情况下及时切断电源，各部件间通过各种线束

连接在一起。所以，任何一个环节出现问题，都会影响骑行安全。

防水防火设计4.3——保障恶劣环境下使用安全。

防水设计主要是应对淋雨、涉水等特殊情况，保障电气系统不会因为浸水而发生短路，造

成车辆受损或人身伤害，应重点关注灯具、功能开关、电池盒和电机。而防火设计应重点关注

全车各部位非金属材料、所有电气线路和接插件等，首先不能因为故障引起自身非正常发热，

其次还要在一定程度上避免或延缓火灾对车辆的影响。

骑行安全设计4.4——保护所有