客觀地講，我們說電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)或已步入“鋰動(dòng)時(shí)代”，但更多只是象征性意義上的一種說法。因?yàn)槟壳颁囯姵爻杀救韵鄬ζ?，而由于成本的原因，則給“鋰電車”的推廣普及帶來相當(dāng)難度；或因此而導(dǎo)致目前“鋰電車”的普及率仍較低，而且要遠(yuǎn)低于現(xiàn)大量使用的“鉛酸電池”之車型產(chǎn)品。

那么，如何定義電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)“鋰動(dòng)時(shí)代”的真正到來，筆者以為，最為簡單之衡量標(biāo)準(zhǔn)或可以是：“鋰電車”之普及率(市場占有率)，是否達(dá)到或超過50%以上。而據(jù)此定義及其衡量標(biāo)準(zhǔn)，則電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)若要真正跨入“鋰動(dòng)時(shí)代”，或仍有一個(gè)時(shí)間過程。但筆者以為，這個(gè)過程或相對很短，理由在于：就現(xiàn)有技術(shù)及其實(shí)施條件，我們不僅已具備“高效節(jié)能型鋰電車”之商品化開發(fā)、以及規(guī)?；慨a(chǎn)實(shí)施條件；而且，對于“經(jīng)濟(jì)型鋰電車”的推廣普及條件即消費(fèi)者的實(shí)際需求，也更為成熟；或只是我們尚未意識(shí)到而已。就此展開如下相關(guān)問題之討論。

就如何加快我國電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)“鋰電化”轉(zhuǎn)型升級，我們可能更多的關(guān)注于，如何來降低鋰電池本身的成本(造價(jià))，繼而可以降低“鋰電車”造價(jià)和有利于提升其普及率。但筆者以為，對于電動(dòng)自行車行業(yè)而言，我們或更應(yīng)該側(cè)重于：通過技術(shù)手段來優(yōu)化整車設(shè)計(jì)，更有效提升驅(qū)動(dòng)電機(jī)(驅(qū)動(dòng)系統(tǒng))功效，繼而降低其功耗，則可以減少電池能量消耗及其電池容量配置。而這樣，不僅能有效降低“鋰電池”成本和有利于提高“鋰電車”普及率；而且，更為重要的是：即便是將來電池技術(shù)有所突破，而“提升電機(jī)功效、減少能源消耗”之改進(jìn)思路，將始終不會(huì)失去其技術(shù)上的先進(jìn)性。

當(dāng)然，對于“低成本、高性能”電池產(chǎn)品之研究與開發(fā)，乃今后發(fā)展方向，這一點(diǎn)毋庸置疑。因?yàn)樗P(guān)系到諸多相關(guān)產(chǎn)業(yè)之技術(shù)進(jìn)步與未來發(fā)展，而不僅限于電動(dòng)自行車行業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)品。但就現(xiàn)階段而言，我們?nèi)暨^于期待或依賴于電池技術(shù)在短期內(nèi)有所突破，則將使電動(dòng)自行車技術(shù)進(jìn)步及行業(yè)發(fā)展停滯不前。理由很簡單：對于“儲(chǔ)能技術(shù)”的不斷研究與改進(jìn)、以及新一代電池的開發(fā)，乃多年來世界范圍內(nèi)所研究和亟待解決的技術(shù)難題；其難度或更體現(xiàn)于，即便是實(shí)驗(yàn)室研究獲得突破，但要真正轉(zhuǎn)化和開發(fā)出“性價(jià)比”相對較高的經(jīng)濟(jì)實(shí)用型產(chǎn)品，或仍需要相當(dāng)長的時(shí)間過程，短期內(nèi)或難以投入商品化實(shí)際應(yīng)用。

因此，就現(xiàn)階段而言，我們或可以運(yùn)用現(xiàn)已成熟應(yīng)用的現(xiàn)有技術(shù)，對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)，來更有效降低整車產(chǎn)品實(shí)施成本，繼而大幅提高其“性價(jià)比”。這不僅有助于“鋰電車”的普及率、或可在短期內(nèi)獲得較大幅度的提升；并且，或許是一條更有效和“隨及就可以方便做到的”解決途徑。尤其對于推動(dòng)和加快電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)，在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品之全面“鋰電化”轉(zhuǎn)型升級，以至整個(gè)行業(yè)整體跨入“鋰動(dòng)時(shí)代”，或?qū)?huì)產(chǎn)生更為顯著的實(shí)效。為能充分地說明這一點(diǎn)，現(xiàn)結(jié)合電動(dòng)自行車技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，并就如何更有效降低“鋰電車”實(shí)施成本及其優(yōu)選技術(shù)解決方案，具體探討如下：

1.技術(shù)現(xiàn)狀

就現(xiàn)有電動(dòng)自行車產(chǎn)品及其驅(qū)動(dòng)方式而言，普及率最高的乃低速輪轂電機(jī)。而經(jīng)過多年來的不斷改進(jìn)，目前低速輪轂電機(jī)技術(shù)已相當(dāng)成熟；但正因?yàn)槿绱?，欲進(jìn)一步提高其功效，則優(yōu)化改進(jìn)空間已不大。原因在于：其一，由于輪轂電機(jī)受到車輪轂特定結(jié)構(gòu)和軸向尺寸的限制，不利于電機(jī)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)；其二，由于輪轂電機(jī)其轉(zhuǎn)速要與車輪轉(zhuǎn)速相匹配，則電機(jī)轉(zhuǎn)速相對較低；而低轉(zhuǎn)速電機(jī)同比與高轉(zhuǎn)速電機(jī)工作效率相對較低，則致使其功效的進(jìn)一步提升將受到限制。

據(jù)上所述，或者可以說，在新材料、新工藝以及新的技術(shù)方法尚未出現(xiàn)(或尚未成熟應(yīng)用)之前，欲通過進(jìn)一步優(yōu)化輪轂電機(jī)之本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、來大幅提升其功效，則將受到現(xiàn)有技術(shù)與實(shí)施條件的制約。據(jù)此而言，就目前技術(shù)條件，希望于輪轂電機(jī)技術(shù)有重大突破，即：通過提升其功效來降低電池能量消耗，繼而減少“鋰電池”容量配置及其成本，顯然是不現(xiàn)實(shí)的。

2.改進(jìn)思路及其優(yōu)選方案

2.1電動(dòng)自行車技術(shù)發(fā)展及其演變過程之探析

所周知，早期的電動(dòng)自行車，是由自行車增設(shè)電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)演變而來，而傳動(dòng)裝置仍采用的是鏈傳動(dòng)方式。比如，較典型的車型為外置式(中置式)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，經(jīng)鏈傳動(dòng)裝置來帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。但它的不足之處就在于，鏈傳動(dòng)裝置的耐用性能及工作可靠性欠佳；也就是我們通常形象地說，容易“掉鏈子”。因此，客觀地講，自輪轂電機(jī)誕生以來，省去了鏈傳動(dòng)裝置，其工作可靠性明顯改善。它對于大幅提高電動(dòng)自行車產(chǎn)品之普及率，以至推動(dòng)電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)在近十年來獲得迅猛發(fā)展，乃功不可沒。

可是，由于輪轂電機(jī)其固有結(jié)構(gòu)特征的制約，致使其技術(shù)上發(fā)展或存在局限性。因此，更宏觀地講，輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，或?qū)⒊蔀殡妱?dòng)自行車技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中之現(xiàn)階段“制約瓶頸”。那么，我們?nèi)怨淌赜诂F(xiàn)有輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，并依賴于電池技術(shù)上的突破，這將會(huì)使我們的改進(jìn)思路或也存在局限性。

2.2設(shè)計(jì)理念與改進(jìn)思路之探討

那么，就如上所述之“制約瓶頸”，我們?nèi)绾蝸硗ㄟ^技術(shù)手段加以突破呢？筆者以為，電動(dòng)自行車乃一種普及型低速交通代步工具，或仍應(yīng)該堅(jiān)持其“簡約化”設(shè)計(jì)理念，并將更有效提升驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功效、即減少其功耗放在首位。更具體的說，就是：“在滿足所需驅(qū)動(dòng)扭矩之前提下，如何使所需驅(qū)動(dòng)功率趨于更小，繼而使能源消耗亦趨于更少”。這一點(diǎn)或應(yīng)該作為“電動(dòng)自行車技術(shù)改進(jìn)”之始終不變的研究課題(主題)。即便是如何強(qiáng)調(diào)個(gè)性化設(shè)計(jì)，但也應(yīng)該是在此基礎(chǔ)上作出的優(yōu)化設(shè)計(jì)。而堅(jiān)持這一改進(jìn)思路，或反而會(huì)使我們解決問題之途徑變得更簡單，改進(jìn)方案更簡約和更便于實(shí)施。

具體而言，目前多采用的低速輪轂電機(jī)，其致命性缺陷或在于：即便是將其優(yōu)化改進(jìn)做到極致，而就現(xiàn)有技術(shù)條件則很難實(shí)現(xiàn)其功效的倍增。而與之相比，外置式(中置式)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，由于不受車輪轂特定結(jié)構(gòu)的限制，更利于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的“高能效”優(yōu)化設(shè)計(jì)。故，它與低速輪轂電機(jī)相比，其技術(shù)優(yōu)勢或更體現(xiàn)于：運(yùn)用現(xiàn)有技術(shù)條件稍加改進(jìn)，便能獲得“功效”的倍增、以至更大幅度之提升(優(yōu)化改進(jìn)方案及其實(shí)施例之后具體給出)，這對于有效降低“鋰電車”造價(jià)(即：減少電池容量配置及鋰電池成本)，或?qū)?huì)產(chǎn)生更為顯著的實(shí)效。

顯然，與輪轂電機(jī)相比，外置式(中置式)電機(jī)之顯著優(yōu)點(diǎn)則在于，它更便于實(shí)現(xiàn)功效的進(jìn)一步提升，改進(jìn)空間仍較大；而不足之處和有待解決之技術(shù)問題，或只需將鏈傳動(dòng)裝置做些相應(yīng)的、更趨合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)而已，以適應(yīng)和滿足產(chǎn)品“運(yùn)行工況”等相關(guān)技術(shù)要求便可。那么，這就使得問題之最終有效解決變得簡單多了。具體優(yōu)化及改進(jìn)方案推介如下，供參考。

3.改進(jìn)措施及其參考實(shí)施例推介

就鏈傳動(dòng)裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)而言，我們或可以借鑒于已成熟應(yīng)用的現(xiàn)有類似產(chǎn)品、來作出相應(yīng)的改進(jìn)便可，比如：現(xiàn)有機(jī)動(dòng)摩托車所采用的鏈傳動(dòng)方式。而該傳動(dòng)方式之所以延用至今，就在于它不僅能夠適宜產(chǎn)品“運(yùn)行工況”等相關(guān)技術(shù)要求，而且構(gòu)成也相對簡約、便于實(shí)施和較為經(jīng)濟(jì)。但它與早期電動(dòng)自行車所采用的鏈傳動(dòng)方式有所不同，區(qū)別及其效果在于：其后輪轂部位設(shè)有一“緩沖部”；因此，當(dāng)車輛起步或提速時(shí)(即：傳動(dòng)裝置加載瞬間)，能起到有效地緩沖作用，從而使傳動(dòng)系統(tǒng)各部件相互間的瞬間受力強(qiáng)度大大減輕，繼而使其工作可靠性及耐用性能顯著改善，使用壽命則相應(yīng)延長。

據(jù)上所述可見，電動(dòng)自行車選擇上述鏈傳動(dòng)方式，不僅是適宜的，而且“性價(jià)比”或更高。簡單地說，鏈傳動(dòng)方式通常用于低速傳動(dòng)系統(tǒng)，而電動(dòng)自行車速度要遠(yuǎn)低于機(jī)動(dòng)摩托車，則鏈傳動(dòng)裝置其傳動(dòng)速度更低；因此，其工作可靠性、耐用性能更高，使用壽命更長。但就進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)和降低實(shí)施成本而言，或仍有較大改進(jìn)空間。

比如，一種采用中置驅(qū)動(dòng)方式、名稱為《高能效電動(dòng)自行車之驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)裝置》的專利申請(專利號：ZL201220615106.9；授權(quán)公告日：2013年4月24日)，提供了一種更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的解決方案。該方案是將裝于后輪轂部位的“緩沖部”，作了進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)，并采用了“帶有緩沖部件的聯(lián)軸器”方式，即可方便安裝于中置電機(jī)之轉(zhuǎn)軸上，其改進(jìn)效果在于：

〈1〉將“緩沖部”前移中置，可簡化后輪轂部位設(shè)計(jì)，則整車構(gòu)成更為簡約，綜合實(shí)施成本進(jìn)一步降低。

〈2〉將“緩沖部”改為聯(lián)軸器形式，其本體結(jié)構(gòu)更為緊湊、體積減小、用材量減少，實(shí)施成本低廉；不僅更便于加工，而且可選用鋼質(zhì)材料制作，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及耐用性能相應(yīng)提高，使用壽命延長，則綜合性價(jià)比更高。

〈3〉將“緩沖部”改為聯(lián)軸器形式，最明顯優(yōu)點(diǎn)還在于：它與“中置電機(jī)”轉(zhuǎn)軸及鏈輪之間，均可采用螺紋連接方式或鍵槽等連接方式，則結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為簡約，簡便易實(shí)施和方便裝配等等。

綜上所述可見，上述鏈傳動(dòng)裝置及其中置電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，乃較佳驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)方式之一。其可行性在于：不僅僅是經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證其技術(shù)上已相當(dāng)成熟；而且，上述優(yōu)化方案及其改進(jìn)措施，均采用的是現(xiàn)已成熟應(yīng)用之常用技術(shù)手段與方法，則實(shí)施難度大大降低。不僅如此，更為重要的是：它同比與低速輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，將能實(shí)現(xiàn)其功效的倍增、以至更大幅度之提升，繼而可大幅減少電池的容量配置，即可有效降低“鋰電車”實(shí)施成本。這才是問題獲得最終有效解決之關(guān)鍵所在。就此我們作如下進(jìn)一步探討。

4.關(guān)于“高轉(zhuǎn)速”中置電機(jī)與“低轉(zhuǎn)速”輪轂電機(jī)之“功效”對比

4.1相關(guān)參數(shù)概念與“高能效”中置電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)原理概述

為節(jié)省本文篇幅和便于理解，我們結(jié)合如下相關(guān)參數(shù)概念一并討論：

〈1〉關(guān)于“單位功率質(zhì)(重)量”之概念，即：P(功率)/Q(質(zhì)量)。簡單地說，當(dāng)P/Q比值愈大，則表明電機(jī)在獲得相同功率輸出時(shí)，電機(jī)的質(zhì)(重)量與體積愈小，用材量即原材料成本愈少；反之亦然。據(jù)此而言，中置電機(jī)同比與輪轂電機(jī)，由于不受車輪轂特定結(jié)構(gòu)限制，而更利于其結(jié)構(gòu)(磁路)優(yōu)化設(shè)計(jì)，則體積、質(zhì)(重)量可相應(yīng)減小；而據(jù)相關(guān)研究也表明，二者同比，中置電機(jī)通?？蓽p少約30%的體積、重量及原材料成本。

〈2〉關(guān)于電機(jī)之“功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、效率”等相關(guān)參數(shù)概念及其解釋：公知的，電機(jī)之轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比(轉(zhuǎn)矩=功率/轉(zhuǎn)速)，額定功率相同的電機(jī)，極數(shù)越少，轉(zhuǎn)速就越高，同時(shí)轉(zhuǎn)矩越小；而另一方面，額定功率相同的電機(jī)，額定轉(zhuǎn)速愈高，電機(jī)的體積、質(zhì)(重)量和成本將愈小；再一方面，在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，高轉(zhuǎn)速電機(jī)同比與低轉(zhuǎn)速電機(jī)其效率更高。因此，通常在能夠滿足負(fù)載“運(yùn)行工況”等相關(guān)技術(shù)要求時(shí)，以及減速機(jī)構(gòu)構(gòu)成相對簡約、傳動(dòng)效率相對較高(功率損耗較小)之情況下，一般會(huì)選擇高轉(zhuǎn)速電機(jī)實(shí)施“減速增矩”傳動(dòng)方式；這樣，更經(jīng)濟(jì)(即：原動(dòng)機(jī)重量、體積較小，電機(jī)造價(jià)即價(jià)格相對較低等)。

基于上述公知的相關(guān)參數(shù)概念及其解釋，我們或可以得出這樣的結(jié)論：額定功率相同的高轉(zhuǎn)速電機(jī)同比與低轉(zhuǎn)速電機(jī)，若要獲得(達(dá)到)與低轉(zhuǎn)速電機(jī)相同的輸出轉(zhuǎn)矩，則高轉(zhuǎn)速電機(jī)的質(zhì)(重)量、也應(yīng)與低轉(zhuǎn)速電機(jī)的質(zhì)(重)量相同(或大致相當(dāng))?；蛘呤钦f，我們或可以相應(yīng)增加高轉(zhuǎn)速電機(jī)其質(zhì)(重)量(如：增大鐵芯截面、增加繞組匝數(shù))，則可以增大其輸出轉(zhuǎn)矩，并可獲得與低轉(zhuǎn)速電機(jī)相同的轉(zhuǎn)矩。但這里需要特別說明的是：二者“功率及轉(zhuǎn)矩”均相同，但高轉(zhuǎn)速電機(jī)同比與低轉(zhuǎn)速電機(jī)其“質(zhì)(重)量”并未有明顯增加，即：二者“質(zhì)(重)量”是相同的(或大致相當(dāng))。而上述：通過增加高轉(zhuǎn)速電機(jī)“質(zhì)(重)量”來增大其“轉(zhuǎn)矩”，只是針對于“高轉(zhuǎn)速電機(jī)本身”而言，這一點(diǎn)需要特別明確乃確定的(應(yīng)該準(zhǔn)確理解)。

如上之結(jié)論很重要，它對于理解“中置電機(jī)”之“高能效”優(yōu)化設(shè)計(jì)原理，并用于解釋“中置式高轉(zhuǎn)速電機(jī)”同比與“低轉(zhuǎn)速輪轂電機(jī)”，可獲得“功效(額定扭矩/額定功率)”的提升，乃最為重要之依據(jù)。并且，該依據(jù)毋庸置疑，因?yàn)樗粌H符合“質(zhì)量守恒”定律；而且，嚴(yán)格意義上講，乃符合“能量守恒及能量轉(zhuǎn)換”之基本原理。其充分理由在于：

電機(jī)(電動(dòng)機(jī))作為將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的設(shè)備，或可稱之為“能量轉(zhuǎn)換之載體”。而嚴(yán)格的講，該載體的“能量轉(zhuǎn)換能力”則取決于它的“質(zhì)(重)量”，即：電機(jī)的“鐵芯及繞組的質(zhì)(重)量”。據(jù)此，當(dāng)電機(jī)的“質(zhì)(重)量”相同，能量轉(zhuǎn)換能力則相同；那么，更具體的講，也就是說“當(dāng)電機(jī)質(zhì)(重)量相同時(shí)，而輸入功率相同，則輸出轉(zhuǎn)矩亦相同”。

可是，在現(xiàn)有電機(jī)產(chǎn)品中，為何功率相同的電機(jī)，它的轉(zhuǎn)速越高轉(zhuǎn)矩就越小呢？對此，也很好理解，因?yàn)檗D(zhuǎn)速越高的電機(jī)，它的“質(zhì)(重)量”及體積越小，它的“能量轉(zhuǎn)換能力”越小；就是說，高轉(zhuǎn)速電機(jī)的體積、“質(zhì)(重)量”，原本就小于低轉(zhuǎn)速電機(jī)，乃固有特征。而現(xiàn)有電機(jī)產(chǎn)品之所以采用該設(shè)計(jì)方法(模式)，則是因?yàn)椋河欣趦?yōu)化電機(jī)的“功率重量比”，即有助于提高其“性價(jià)比”。

顯然，本文稱之為“高能效”電機(jī)之設(shè)計(jì)方法，不同于現(xiàn)有電機(jī)產(chǎn)品所采用的設(shè)計(jì)模式，其區(qū)別或在于：由于是針對于采用車載電源(蓄電池)供電的電機(jī)，則更側(cè)重于，如何來更有效提升電機(jī)的功效(以減少能源消耗)；具體的講，就是通過增加電機(jī)的“質(zhì)(重)量比”，來提高其“能效比(額定扭矩/額定功率)”。但仍需要強(qiáng)調(diào)的是：改進(jìn)后的“高能效”中置電機(jī)(高轉(zhuǎn)速電機(jī))，它同比與現(xiàn)有產(chǎn)品之“低轉(zhuǎn)速輪轂電機(jī)”，其質(zhì)(重)量、體積以及“原材料(鐵芯、繞組)成本”并未有明顯增加(或大致相當(dāng))；并且，二者的功率、轉(zhuǎn)矩均相同，但“轉(zhuǎn)速”是不同的。

4.2關(guān)于“高能效”電機(jī)之具體優(yōu)化方案及改進(jìn)措施

在現(xiàn)有產(chǎn)品(中置電機(jī))之基礎(chǔ)上，我們能否在不增加電機(jī)額定功率之前提下，來增加其額定轉(zhuǎn)矩呢？據(jù)前述“高能效”電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)原理可知，通過增加電機(jī)“質(zhì)(重)量”，便能相應(yīng)增加其轉(zhuǎn)矩。據(jù)此，我們就可將現(xiàn)有產(chǎn)品，很方便的改制成“高能效”電機(jī)，即：選擇同一系列而不同規(guī)格的現(xiàn)有產(chǎn)品稍加改進(jìn)便可。具體改制方法說明如下：

以額定功率350W的中置電機(jī)為例，我們可選用功率(規(guī)格)稍大一檔或更大一檔的“同一系列”現(xiàn)有產(chǎn)品，將電機(jī)繞組(線圈)參數(shù)作相應(yīng)的調(diào)整重新繞制便可。其改進(jìn)設(shè)計(jì)原理與實(shí)際效果在于：與原有功率為350W的中置電機(jī)相比，電機(jī)規(guī)格即“質(zhì)(重)量”增大后，不僅鐵芯(磁路)截面相應(yīng)增加，而且線圈繞制空間也相應(yīng)增大，繞組匝數(shù)亦可相應(yīng)增加。比如，將鐵芯截面增大一倍(鐵芯長度即磁路長度相當(dāng))、繞組匝數(shù)也增加一倍(適當(dāng)增大線徑)；那么，同樣的電流(功率)輸入，即可產(chǎn)生兩倍的“磁通量”，便可獲得功效(轉(zhuǎn)矩)的倍增。更直觀地講，也就是說，“改進(jìn)后”的電機(jī)，額定功率仍為350W，但它的額定轉(zhuǎn)矩則為“改進(jìn)前”的兩倍，即相當(dāng)于現(xiàn)有產(chǎn)品同一系列700W電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。

上述解決方案之可實(shí)施性及其顯著優(yōu)點(diǎn)更在于：由于采用現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行改制，則無需改變現(xiàn)有產(chǎn)品的原有結(jié)構(gòu)(磁路)設(shè)計(jì)，簡單實(shí)用，實(shí)施成本低廉。因此，就經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性而言，乃可作為“優(yōu)選技術(shù)解決方案”之一。

不僅如此，上述改進(jìn)方案及其實(shí)施例，或給我們帶來一些啟示，或?qū)⑹刮覀兘鉀Q問題之思路發(fā)生改變。即：通過合理適當(dāng)增加電機(jī)的“質(zhì)(重)量比”，則線圈繞制空間相應(yīng)增大，我們就可以選擇適當(dāng)?shù)木€徑來較大幅度的增加繞組匝數(shù)，即可在保持安匝數(shù)(IN)不變之前提下，便可相應(yīng)減少(小)所需驅(qū)動(dòng)電流，即可使電機(jī)額定功率大幅減小。而這對于采用電池(車載電源)驅(qū)動(dòng)的車輛而言，在滿足所需驅(qū)動(dòng)扭矩之前提下，驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定功率(所需驅(qū)動(dòng)功率)的大幅減小，使得電池能量(能源)消耗亦大幅減少，則電池的容量配置及其成本大幅減少。由此可見，采用上述“高能效”中置電機(jī)作為電動(dòng)自行車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，不僅可大幅降低“鋰電車”實(shí)施成本，而且，同比與現(xiàn)有輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，其節(jié)能效果(即：能源消耗大幅減少)更為顯著。

4.3實(shí)施例對比及其“功效”的簡約計(jì)算

為能較為直觀地闡明其優(yōu)化改進(jìn)效果，我們下面采用舉例的方式，將“高能效”中置電機(jī)與低速輪轂電機(jī)之“功效”作一對比，具體如下：

比如，一只額定功率為350W的“高能效”中置電機(jī)，其轉(zhuǎn)速是“功率同樣為350W輪轂電機(jī)”的2倍，但同時(shí)二者的質(zhì)(重)量也相同(或大致相當(dāng))；那么，據(jù)前述“高能效”電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)原理及其相關(guān)結(jié)論，則中置電機(jī)可獲得與輪轂電機(jī)相同轉(zhuǎn)矩。這樣，我們就可以選用“傳動(dòng)比(減速比)”為2的鏈傳動(dòng)裝置，即可獲得“功效(扭矩)”的倍增。也就是說，“高能效”中置電機(jī)的最終輸出轉(zhuǎn)矩(即：經(jīng)鏈傳動(dòng)裝置施加給車輪的扭矩)，則相當(dāng)于(或等效于)700W輪轂電機(jī)的輸出扭矩。反之，若要獲得與350W輪轂電機(jī)相同的輸出轉(zhuǎn)矩(扭矩)，則只需選用175W的“高能效”中置電機(jī)便可。

當(dāng)然，上述“功效”之對比，尚未考慮鏈傳動(dòng)裝置的功率損耗，而實(shí)際“功效”之提升幅度則會(huì)有所降低。但這一問題之解決就更為簡單了，我們只需要選用轉(zhuǎn)速更高一點(diǎn)的“高能效”中置電機(jī)，并相應(yīng)增大鏈傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比(減速比)便可。具體解決方法(方案)及其“功效”簡約計(jì)算如下：

公知的，鏈傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)效率通常為η＝0.9，為留有一定余量，效率可取η＝0.89。那么，我們選擇轉(zhuǎn)速比(即：減速比)為2.3，則結(jié)果為：0.89(傳動(dòng)效率)×2.3(減速比)≥2(功效)。

5.技術(shù)改進(jìn)效果綜述

據(jù)如上所述之改進(jìn)方案及其實(shí)施例對比，我們還可以得出這樣的結(jié)論：“高能效”中置電機(jī)同比與現(xiàn)有“低速輪轂電機(jī)”，當(dāng)二者質(zhì)(重)量相同(或大致相當(dāng))，則“功效”之提升幅度，將取決于中置電機(jī)轉(zhuǎn)速與車輪轉(zhuǎn)速的“轉(zhuǎn)速比”和減速傳動(dòng)裝置的“傳動(dòng)效率”。據(jù)此而言，采用“高能效”電機(jī)及其中置驅(qū)動(dòng)方式，同比與輪轂電機(jī)直驅(qū)方式，其“功效”乃具有更大的提升空間。

具體而言，按車速≦26公里計(jì)，則低速輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)速(即：車輪轉(zhuǎn)速)通常為400r/min左右，而用于減速傳動(dòng)之中置電機(jī)、其轉(zhuǎn)速至少可達(dá)3000r/min以上，則二者間的“轉(zhuǎn)速比”較大(即：“減速比”至少可達(dá)8左右)。那么，即便是減速傳動(dòng)裝置存在一定的功率損耗，但只要減速傳動(dòng)裝置的功率損耗、所占總的功率消耗之比例很小，且遠(yuǎn)小于驅(qū)動(dòng)電機(jī)之“功效”的提升幅度，則改進(jìn)效果將是尤為顯著的。比如，按“轉(zhuǎn)速比(減速比)”為8計(jì)，減速傳動(dòng)裝置的“傳動(dòng)效率”且為η＝0.85(就現(xiàn)有技術(shù)條件乃可以方便做到的)；那么，我們選用額定轉(zhuǎn)速為3200r/min的“高能效”中置電機(jī)，則至少可將“功效”提升6倍以上，其技術(shù)效果更在于：

“功效”提升6倍，則實(shí)用效果即相當(dāng)于電池的“比容量”提高了6倍，或等效于電池的容量配置增加了6倍。反之，若與現(xiàn)有產(chǎn)品(低速輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式)同比，則可相應(yīng)減少(節(jié)省)“鋰電池”5/6的容量配置。

由于本文篇幅所限，關(guān)于上述：采用“高能效”中置電機(jī)，如何來更大幅度提升驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)“功效”及其具體實(shí)施方案。推薦參考筆者近期撰文、并發(fā)表于“中國電動(dòng)車網(wǎng)”之《淺談電動(dòng)自行車之高能效低成本輕量化設(shè)計(jì)》等多篇相關(guān)文章，且作為本文所探討問題之組成部分，謹(jǐn)供參考。

結(jié)語：

對于如何加快我國電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)“鋰電化”轉(zhuǎn)型升級，其優(yōu)選解決方案，或更應(yīng)該包括兩個(gè)方面：其一，行業(yè)自身的努力，加快研發(fā)并推出更符合消費(fèi)者實(shí)際需求的“經(jīng)濟(jì)型鋰電車”產(chǎn)品，以取代現(xiàn)大量使用的“鉛酸電池”之車型產(chǎn)品。其二，就公益性而言，若能像新能源汽車那樣，給予“鋰電產(chǎn)品”適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)業(yè)政策扶持，即便是象征性的一點(diǎn)鼓勵(lì)，這對于推動(dòng)“鋰電車”產(chǎn)品的更廣泛普及，將會(huì)產(chǎn)生極其顯著的實(shí)效。那么，我國電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)真正跨入“鋰動(dòng)時(shí)代”，將指日可待。