▲HYBRIDIZER混世SANN电助力山地车在2023富龙山地车嘉年华比赛中，图源：富龙

随着电助力的火爆，自行车市场上出现了从几千元价位到几万元级别的各类电助力车款，国内消费者也开始逐渐接受电助力车型，各类大型赛事也增加了电助力组别的比赛，但是不少人对电助力自行车以及电机系统存在或多或少的误区。

为了让大家在选择电助力自行车时有据可依，我们深入请教了来自电助力驱动系统品牌八方的电机工程师，从整车的几何设计以及驱动系统的功率、扭矩、踏频和电池容量等多个方面来解答各位在选车过程中的疑惑。

如何判断电助力是否合适你--整车几何设计

图源：HYBRIDIZER混世

电助力自行车遵循现代自行车的几何设计理念，以时下大火的长行程全避震电助力山地车为例，目前软尾山地车在几何设计上有向着长Reach小头管角度更长更低趴的趋势演进，而为了提升整体灵活性和操控性，会使用前29后27.5的Mullet混合轮径，后下叉长度也会更加接近435mm左右的传统山地车标准值，在避震结构的设计上，国际一线厂商越来越多开始选择使用高转点悬挂系统和链条张紧轮设计，从而使后悬架变的更加灵敏和更加有效的处理从路面传过来的冲击并且带来更少的踏板回击。

图源：HYBRIDIZER混世

但由于三电系统的增加给设计师带来了更高难度的挑战，在车架设计方面，电助力设计的难点在于突破电池以及电机带来的重量、空间等方面的物理限制。比如电机、电池位置的设计、车架强度的加固、车架孔位及线缆的排布、储物空间的预留、避震位置可能出现的干涉问题等等，优秀的车架设计会将如此繁杂的问题综合研究并给出最优解决方案。近几年国产电助力原创设计中出现越来越多的佼佼者，在车架几何和避震结构上做出了诸多创新性设计，在轮径搭配、五通高度以及可拓展性等方面给予用户更多的自主可调节性。

电助力系统的增加带来显著的变化就是整车重量的增加，如何有效减重也是中高端电助力山地车急需解决的重要议题，轻量化也一直是电助力不断更新迭代的重要变革方向。

同等条件下，更轻的重量带来更少的电量消耗、更长的续航、更轻松的爬坡体验、更强劲的动能输出、更好的操控以及更接近原生自行车人车合一的骑行感受。

电机系统三大件中电池、电机重量占比最高，如果能有效减少这两部分的重量，轻量化成效就会立竿见影。电机的主要部分有定转子、减速器组件、控制模块、轴心、外壳等组成，电池则是由电芯、BMS管理系统、外壳等部分组成，在不牺牲电机性能和不缩减电池容量的前提下，想在这两块儿扣下点儿重量难度相当大。

除了轻量化的结构设计，驱动系统的性能水平也是备受关注的问题，下文将围绕功率、扭矩、踏频和电池容量等角度展开分析，为大家在选车时提供更多的判断依据。

首先，让我们来了解一下电助力自行车的工作原理：与国内传统电动车不同的是，当骑行者开始踩踏自行车时，电助力系统便会通过力矩传感器感知到，并控制智能算法来启动电机，电机通过齿轮驱动再经由减速器组件降速后匹配人的踏频带动车轮转动，从而为骑行者提供自然稳定的辅助动力。

▲骑行者通过踩踏自行车从而获得电机助力

▲相比上一代八方M500，M510在相同踏频下最大输出功率更高，动力更强

评判一个电机的性能通常会参考额定功率和峰值功率两大参数。额定功率是电机在正常运行条件下持续输出的功率，代表了电机的稳定工作能力，而峰值功率则表示电机在瞬间或短暂负载要求增加时的最大功率输出，具有临时性和瞬时性。

▲八方M510中置电助力系统能够在峰值功率区间保持15分钟以上的输出，图源：HYBRIDIZER混世 

电机高功率输出持续时间和电机功率密度、散热设计等等都有关系，提升持续时间是非常复杂的工程。据八方工程师介绍，为了打造全球首屈一指的山地车中置系统，八方M510通过更换镁质外壳提升电机散热性能，加以升级后的拼块式定转子和自主研发的控制单元，能够在峰值功率区间保持15分钟以上的输出，为骑行提供长久高能的动力输出，这款产品已成为国内外电助力山地车玩家的热门选择。

▲为电助力山地车竞赛而生的M510中置驱动系统，图源：岩羊动力，摄影：嘉轩

如何判断电助力驱动系统的性能——扭矩

▲八方M510电机爆炸模型，重量2.9kg，额定功率250W，最大扭矩95N.m

除了功率之外，电机的性能还受到转速、扭矩、效率以及设计和制造质量等多个因素的影响。

扭矩是指电机在运转时产生的旋转力矩，和功率一样，是评判电机性能的重要参数，直接影响到电机的运行效率。用通俗的语言来说的话：更大的扭矩代表着劲儿更大，爬坡时感觉动力更足，可负载的能力更强。扭矩=9.55系数*输出功率(w) /输出转速(rpm/min)，从这个公式我们就可以推断出，扭矩和输出功率以及输出转速有密不可分的关系。

目前市面上根据不同骑行场景需求，各家不同类型电机系统所标注的最大扭矩存在着巨大差异。最大扭矩通常是一个结合研发、销售、市场等多方需求而制定的综合数值，并非是电机“有劲”的唯一标准，但有些电机厂商为了迎合市场追求大扭矩的心态，对外以机台测功机测试的“堵转扭矩”为最大扭矩，然而理论测试数据的最大堵转扭矩不等于实际骑行的可用扭矩，造成空有数据而实际骑乘效果要弱得多的“虚假宣传”。

▲八方M820电机，仅有2.3kg的重量，能提供250W的额定功率，以及75N.m的最大扭矩

在参照各大国际品牌的最大扭矩逻辑后，我们发现他们的最大扭矩值不会直接采用实验数值，往往比测功机的“堵转扭矩”小一些，而这种方式也更具备实际参考意义。以八方M820为例，这款产品的最大扭矩是75N.m，但在测功机的测试环境下，最大堵转扭矩可达112N.m。

所以说单纯看纸面数据是很难判定这款电机是否真的强劲，除了证明电机在机台上转的更猛以外没有太大的实际意义。

当我们在骑普通自行车全靠大腿输出时，所有“骑行老鸟”都会提醒你注意踏频、保持稳定输出，电助力同样如此。

电助力是人力踩踏+电机辅助的混合动力，高度依赖精准的力矩传感器和内部算法来实时调整电机输出的大小，而力矩传感器的信息采集来源于每一脚踩踏所输出的力量。

▲相比上一代八方M500，M510在60-90rpm的平均踏频段内扭矩更高，动力更强

前面我们了解到功率、扭矩都和转速息息相关，转换到人力输出的部分就是踏频，维持合理区间内的平稳踏频可以大幅提升电机效能，带来更高效的助力。普通骑行爱好者的稳定踏频一般维持在60-90rpm之间，职业运动员的会远远高于常人，甚至在100rpm以上。

▲能否在高踏频状态下持续输出动力是选择一辆电助力山地车的重要标准

保持稳定踏频会提高电机运作效率，像八方M510电机将最大踏频拓展至120rpm，在需要高踏频踩踏持续输出下依然能保持动力的平顺性，在高速骑行或攀爬坡道时保持较高的速度和动力输出，带来极致的骑行体验。

一般意义上我们所指的电池容量有两种表示方式：一种为额定电压下的电池容量以Ah为单位，比如36v 10Ah。另一种则是考虑到放电曲线电压变化的因素，标注的是额定电压X电池容量的电池能量，以Wh为单位，比如630Wh，720Wh等等， 以电池能量（Wh）的表示方式理论上更加准确、更全面。

电池容量决定了电助力的续航能力，在额定电压、功率相同的情况下，越大的电池容量代表越长里程和越持久的续航，但容量过大的电池在增加巨大成本的同时又会不可避免的增加整车重量。

简单粗暴增大容量提高电池容量密度提升续航里程不是缓解补能焦虑的唯一手段，明确使用场景，使用快速充电技术等同样是有效的补能方案。

▲504Wh电池，续航可超100公里

目前电助力会根据不同车型的使用场景和用途来选择合适容量的电池，例如长途旅行、货运车、雪地车等对续航有要求且车身结构有大量冗余空间的车型会配备超大容量电池；而高端运动型山地车、公路车对整车重量非常敏感，则会严格控制电池容量的大小，一般来说标配720~750Wh电池已经属于全避震软尾中的高容量水平了。

在车身主体电池容量无法增加的情况下，目前各大整车厂商的通用做法是选用配套的增程式外挂电池（多以水壶电池形式为主）来及时补能，给车手更多选择，从而有效缓解续航焦虑。

所以总体而言，优秀的电助力系统应该具备高品质材料和精工制造能力、高效易用可控的辅助动力、安全智能可靠的智能算法，是综合实力和实际骑乘体验的大比拼，虽然较高的功率、踏频和扭矩通常意味着更高的骑行速度和更好的动力输出，但电机的性能应该综合评估，例如能否在全踏频段均可保持强大的功率输出，是否能具备快速的电机响应速度，在最大支持踏频和低速情况下电机的灵敏度状态等，这些因素都将影响电助力系统在各种山地路况中的表现能力。

随着eBike在国内的不断发展，未来10年，电助力都将是整个自行车市场发展的主导力量，我们也期待见证越来越多电助力自行车走进我们的日常生活，有更多的人对电助力系统有更加深入正确的认知。

责任编辑：KzMe