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2016-2022年我國電動自行車發展現狀分析
2016/6/10 10:33:00 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:電動自行車為重要的民生交通工具,用于居民日常代步和休閑娛樂。隨著人民生活水平的快速提高,電動自行車因其低碳、經濟、節能和便捷而深受歡迎。根據《國民經濟行業分類》(GB/T4754—2011),電動自行車制造業所屬行業為&ld電動自行車為重要的民生交通工具,用于居民日常代步和休閑娛樂。隨著人民生活水平的快速提高,電動自行車因其低碳、經濟、節能和便捷而深受歡迎。
根據《國民經濟行業分類》(GB/T4754—2011),電動自行車制造業所屬行業為“C37 鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設備制造業”大類——“C376 自行車制造”中類——“C3762 助力自行車制造”小類。如下圖所示:
電動自行車生產商所屬行業類型
資料來源:公開資料整理
電動自行車是以蓄電池作為輔助能源,具有兩個車輪,能實現人力騎行、電動或電助動功能的特種自行車。
電動自行車一般由電氣系統、操縱系統、裝飾件部分、車體件部分、隨車附件組成。電氣系統主要包括電機、控制器、蓄電池、轉換器、閃光器、燈具、喇叭、電纜線等組成;操縱系統由調速把、制動把、制動拉線、制動器、五大開關等組成;裝飾件部分主要包括車身覆蓋件和后尾箱等;車體件部分主要包括車架、前叉、車把、后平叉、后衣架、鞍座、中軸、后減震等專用件和其它如飛輪、鏈條、調鏈器等通用標準部件;隨車附件由充電器、保險杠、后視鏡等組成。電動自行車的核心部件為車架、蓄電池、電機、控制器、充電器。
電動自行車結構構成
部件簡介車架車架是構成電動自行車的主體部分,是整車其他零部件的安裝連接主體,并承受所有載荷,其關系到騎行者在騎行過程中的人身安全。電機電機是將電能轉換為機械能、驅動電動自行車車輪旋轉的部件。電機的種類,按其電流形式,可分為交流電機、直流電機等,按結構形態可劃分為盤式電機、轂式電機等,按照磁場生成方式可劃分為開關磁阻電機、稀土永磁電機等�,F階段在電動自行車上最為普遍使用的電機,主要是稀土永磁無刷無齒輪轂式直流電機、稀土永磁無刷有齒輪轂式直流電機,以及少量的其他類型電機。蓄電池蓄電池是提供電動自行車電能的隨車儲能裝置,電動自行車車用電池主要分為鉛酸蓄電池、鋰離子電池等控制器控制器是電動自行車電氣系統的心臟,也是電動自行車能量管理與各種信號處理的核心部件,具有欠壓或過流保護功能。智能型控制器還具有多種騎行模式和整車電氣部件自檢功能充電器充電器是給蓄電池補充能量的一種電器裝置,將交流電轉換成直流電并控制其電壓和電流充入蓄電池進行儲存資料來源:公開資料整理
一、行業發展歷程
隨著電動自行車技術逐步走向成熟實用化,電動自行車除了節能、經濟、環保之外,并兼有機動車的省力省時特點,符合當今中國消費者的消費特征和需求,經過短短幾年的發展便擁有龐大的消費群。發展至今,中國已成為全球最大的電動自行車生產和消費國,年產量和消費量占世界總產量和消費量的比重均超過90%。我國電動自行車行業發展到現在,經歷了三個發展階段,即起步階段、快速發展階段、成熟階段。
1、起步階段—1995 年至2004 年
該階段的特點主要是對電動自行車的電器四大件(電機、蓄電池、充電器和控制器等)關鍵技術的摸索研究,以匯集信息、跟蹤技術、組織市場觀察為主,通過小批量的市場試用投放,電動自行車開始進入消費者的視野。在起步階段,我國電動自行車市場發展緩慢,到2004 年,電動自行車的總產量僅有676 萬輛。在技術方面,早期的電動自行車,單次行駛距離較短,蓄電池壽命短,尚未解決蓄電池和電機方面技術上的問題;在市場方面,仍處于培育階段,進入市場的廠家和商家不多。
2、快速發展階段—2004 年至2007 年
該階段的特點是隨著關鍵技術方面的突破,電動自行車快捷、環保、方便的性能得到提升,消費者對電動自行車的認可度逐漸提高,激發了市場的消費需求。特別是2004 年5 月1 日正式實施的《道路交通安全法》,明確將電動自行車納入非機動車管理范疇,電動自行車得以更廣泛地應用,促進了電動自行車的快速發展。根據中國自行車協會數據顯示,2005年中國電動自行車產量為1,211 萬輛,2007 年電動自行車的實際產量已達到2,138萬輛,復合增長率為32.87%。同時,企業間激烈競爭促進了行業技術水平的快速提升,電機從有刷有齒電機發展為高效無刷電機,電動自行車用動力型鉛酸蓄電池在工藝上取得突破,產業進入“井噴式”發展階段,行業內出現了一批全國性品牌,大量的小品牌也憑借低價優勢獲取小區域內的市場。
3、成熟階段—2007 年至今。該階段的特點表現在形成了電動自行車產業集群,天津、江蘇、浙江三地成為電動自行車的主要生產區。該時期具有競爭力的電動自行車品牌凸顯,并且影響力得到大幅提升,眾多不具有競爭力的品牌和生產廠商逐步退出,產業集中度開始提高。
二、行業技術水平及特點
電動自行車行業的技術水平主要體現在整車工業設計、檢測以及核心零部件技術方面。
1、整車工業設計更人性化
具備騎行功能,僅僅是消費者對于電動自行車功能性需求中最為基礎的一個方面。隨著電動自行車產品的創新發展和人們消費水平、審美意識的不斷提高,消費者在產品安全性、舒適性、穩定性、時尚性等方面對電動自行車企業提出了更高的要求。因此,整車工業設計不僅體現在功能上,更體現在外觀設計的創新、動力參數配置、人機工程的匹配等方面,需要進行系統性的綜合考量。
2、性能檢測不斷提高,整車生產自動化
檢測設備儀器等產品技術質量控制設施也得到了快速的發展,底盤測功機、蓄電池性能測試儀、道路性能參數采集儀等檢測設備達到國際一流水平。電動自行車的市場發展帶動了電動自行車配套制造業的發展,以適應市場需求為導向研發出適合電動自行車的生產、檢測設備和儀器,為行業發展和產品質量控制提供有力的保障。
3、新材料、新技術和新工藝在核心零部件廣泛上的應用
隨著新材料、新技術、新工藝應用提速,電動自行車產業在技術方面取得了長足的進步。核心零部件技術發展代表了電動自行車行業技術的發展。以蓄電池、電機、控制器以及充電器的技術發展過程為例:
電動自行車產業技術
年份電機和控制器蓄電池和充電器1995-2004 年輪轂式有刷電機的發明讓電動自行車的車輪與驅動電機合為一體,簡化了電動自行車動力傳動裝置;無刷無齒電機系統的出現,提高了電機的輸出效率。開始采用的是24V7Ah 電池,來源于當時市場的不間斷電源電池;隨著48V12Ah 動力蓄電池的應用,其整車匹配性理想,電池實際容量和循環壽命得到提升,已能滿足普通消費者一年的使用需求。2004-2007 年198mm 直徑電機研發成功滿足了電動自行車中距離行駛需求,同時,無刷控制器的擴展功能開始大發展。該階段電池生產技術、生產工藝和生產裝備的先進性得到大幅提高,電池產品相對穩定,一致性較好,電池容量和循環壽命得到進一步提升。2007 -至今永磁無刷電機技術的廣泛應用和結構優化,在永磁材料結構上和電磁繞組磁路設計上,都進行了全新的優化,使續行里程和起步加速有明顯提升。同時,該階段電機生產設備和生產技術得到明顯改進,電機產品質量較高。膠體電池和大容量的鉛酸蓄電池廣泛應用,電池的性能進一步向批量穩定和高性能、環保方向發展。脈沖式充電器開始在市場上普遍使用,可以對電池的熱失控形成有效保護。資料來源:公開資料整理
《中國自行車行業“十二五”規劃》明確提出,“十二五”期間要著力抓好科技進步和創新,提高自主創新能力。要加快建立以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的產業創新發展體系,圍繞“十二五”期間行業重大技術創新專項,開展材料創新、產品創新、生產工藝創新、節能環保相關技術創新。“十二五”期間電動自行車行業規劃的重大技術創新如下:
“十二五”期間電動自行車行業規劃的重大技術創新
序號技術名稱簡要說明主要技術指標1鎂合金材料在電動自行車中的研究、推廣及應用鎂合金比重輕,吸震性能好,著色性能好。鎂合金應用于自行車, 可以減輕產品重量、提高騎行舒適度,增加美觀度,產品附加值大大提高。通過前期的研發和試制,在很好的解決焊接和老化問題的前提下,鎂合金可以應用在自行車領域。鎂合金車架、曲柄、車把的強度、抗疲勞、抗氧化等性能達到自行車和零部件國家標準。2鋰離子電池在電動自行車中的應用與鉛酸蓄電池相比,鋰離子電池具有體積小、重量輕、電容量大、循環壽命長等優點。應用在電動自行車上,可以大大減輕整車重量,提高產品壽命,提高產品附加值。鋰離子電池充放電次數比鉛酸電池高1 倍,重量只有鉛酸電池的1/3, 比鉛酸電池更加環保。3永磁、高速、無刷電機在電動自行車中的應用永磁高速無刷電機具有重量輕,效率衰減慢,節能等特點,應用永磁高速無刷電機可以減輕電動自行車重量,提高騎行效率,增加續行里程,節能節材。與永磁低速無刷電機相比,永磁高速無刷電機重量輕40%,節能達到20%,效率衰減慢,續行里程增加20%。4微電腦控制技術在電動自行車中的應用微電腦控制技術在電動自行車上的應用包括:充電器數字化、電氣系統故障自動診斷、騎行狀態自動控制、車輛狀態提示和力矩傳感技術等。微電腦控制技術的應用可以提高產品技術含量和檔次,改善產品安全性能,便于產品維護。微電腦控制技術可以實現電動自行車電氣系統開機自檢、故障診斷; 實現騎行狀態語音、信號提示;可以實現騎行狀態電子控制;可以實現智能助力、電子制動。5自動化焊接技術在電動自行車生產中的推廣應用自動化焊接技術采用焊接機器人來完成以往需要人工完成的車架、前叉等部件的焊接工作。自動化焊接技術對于穩定產品質量,降低勞動強度,提高企業管理水平有重要作用。自動化焊接具有焊接質量穩定可靠、勞動效率有保證、不受時間限制等優點。資料來源:公開資料整理
4、電動自行車行業呈現如下技術特點:
核心部件技術性能不斷提高。電機方面經過有刷有齒、有刷無齒、無刷有齒、無刷無齒、無刷有齒自動變速等技術階段,大大提高了電機性能,并且提高了轉化效率;控制器方面,控制方式發生轉變,正弦波控制方式技術廣泛應用,具有低噪音,高扭矩,高效率等優勢;蓄電池方面,電源管理技術的發展和膠體電池的技術突破,提高了電池的容量和循環使用壽命。電動自行車核心部件技術性能的提高,為電動自行車的廣泛應用提供了支撐。
使用功能趨于完善。電動自行車使用者可以自主切換電動行駛、助力行駛、單獨腳踏行駛等多種行駛方式;電動自行車行駛中,可以使用定速巡航功能。電動自行車在顯示功能方面,用磁電式或液晶儀表,以指示速度和電源電量的剩余,顯示精度高。
車型發展較快,品種豐富。各生產企業擁有自身獨特的產品結構形式,如踏板式、助力與電動混合式、中軸驅動式等產品,并向多元化、個性化等方面發展。結構設計趨于合理。采用并完善前后減震系統,制動系統由抱剎向隨動剎及鼓剎、碟剎發展,騎行更加安全、舒適。電動自行車輪轂由輻條式向鋁合金、鎂合金整體式發展,強度高、耐腐蝕、質量輕。
三、行業的周期性、區域性、季節性特征
1、周期性特征
電動自行車行業無明顯的周期性特征。電動自行車的消費需求與經濟的持續增長、人們生活和收入水平的提高、對生活質量的追求等密不可分,因此,電動自行車行業的周期性特征與經濟總體的周期性基本一致,在長時期內會持續維持較高的景氣度。
2、區域性特征
產業集群是當前我國電動自行車行業及發展的重要特征。目前,天津、江蘇和浙江是我國主要的電動自行車產業集群地。另外,在電動自行車銷售方面也呈現出區域性特征。山東、河南、江蘇、浙江、河北、安徽為我國電動自行車主要銷售市場,其中河南、山東、江浙市場是電動自行車興起較早的傳統銷售區域,而河北、安徽是近兩年發展較快的兩個新興銷售區域。西南地區的廣西、云南、四川、貴州等地,隨著居民購買力的增加以及電動自行車的爬坡、中距離行駛功能的提升,也逐步成為電動自行車重要的銷售市場。
3、季節性特征
我國電動自行車行業具有一定的季節性特征,其特征與天氣、氣溫情況有關,消費者購買電動自行車的需求也隨天氣轉冷、氣溫下降而下降。通常情況下,每年冬季是電動自行車行業的淡季,而每年第三季度為電動自行車行業的旺季。近年來,隨著市場成熟度提高,季節性特征逐步減弱。另外,電動自行車作為消費性產品,生產企業往往會在重大的節假日舉辦優惠促銷活動,重大節假日銷量相對較大。
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