电动自行车技术标准参数

作者：赵光明　周文辉　周芬　李健

来源：《汽车与安全》2016年第02期

        摘要交通事故数据统计结果显示，电动自行车存在着巨大的交通安全隐患，技术标准参数滞后是其重要原因之一。目前，国标《电动自行车通用技术条件》（GB 17761）的修订草案已经形成，但其中关于电动自行车的切断速度、标称功率、以及整车质量等关键技术参数仍存在分歧。通过对比分析国（境）外的电动自行车技术标准，结合国内电动自行车骑行的交通现状，针对电动自行车关键技术参数与交通安全的内在关联性进行了研究，并从事故预防的角度，提出了电动自行车关键技术参数的推荐值。

        关键词；电动自行车；技术标准参数；交通安全

        行业调查显示，目前中国内地每百户居民拥有3l.2辆电动自行车，电动自行车的保有量达到1.42亿辆，2013产量为3500万辆，绝大多数被国内消费者购买，出口比例仅为2.5%，驾驶电动自行车已成为民众选择非机动车方式出行的最主要交通方式。同时据数据统计，2012年驾驶电动自行车涉及的道路交通事故起数占总数的3.88%，且在交通事故发生时，肇事人交通方式为驾驶非机动车的数据统计中，驾驶电动自行车涉及的事故起数、死亡人数、受伤人数、直接财产损失4项数据统计，均排在第一位。上述数据统计充分证明，电动自行车的发展已经给交通安全带来了巨大的隐患。

        然而目前电动自行车的技术标准仍然沿用国家标准化管理委员会1999年颁布实施的《电动自行车通用技术条件》（以下简称“原标准”）。根据原标准， 最高时速大于20公里、整车重量大于40公斤的电动车禁止上路。但随着电动自行车技术的不断发展，实际道路上行驶的电动自行车速度基本上已经达到了25公里左右，重量也从原来的40来公斤增加到了50公斤左右，相关技术标准的滞后造成安全技术性能缺乏规范的管理，导致许多“超标”电动自行车上路行驶，是电动自行车存在交通安全隐患的重要原因之一。因此电动自行车技术标准的修订必须充分考虑电动自行车的交通安全现状。

        1国内外电动自行车行驶交通状况对比分析

        《电动自行车通用技术条件》（征求意见稿）[以下简称“新标准（征求意见稿）]在原标准（GB17761-1999）的基础上，参考借鉴欧美日等地区现行技术标准，为满足电动自行车的使用需求，较大程度上提高了最高车速、整车质量、功率和电压等技术标准参数，但未考虑上述参数与交通安全的关联性。而欧美日等地区电动自行车的交通状况与国内存在较大差异，主要集中在以下4方面；

        （1）交通组成结构不同。欧美日等地区大部分城市是以私人小轿车出行为主的交通组成结构，而国内城市的出行结构大多以机非混行为主要特征。

        （2）交通组织形式有差别。欧美日等地区有（电动）自行车行驶的道路，大多有专用的非机动车道，机动车与非机动车分道而驰，而国内多数城市道路机非混行现象严重。

        （3）道路上行驶的（电动）自行车的数量差别明显。欧美日等地区道路上（电动）自行车的数量较少，对机动车行驶的干扰不明显，而国内（电动）自行车数量巨大，对机动车行驶干扰明显。

        （4）电动自行车出行者的素质差别较大。欧美日等地区（电动）自行车出行者绝大多数都遵守交通规则，而国内（电动）自行车出行者交通违法现象较多。

        因此，参考国外现有技术标准修改原标准关键技术参数的同时，必须科学分析国内电动自行车的交通出行特征及其与交通安全的关联性，在保障交通安全的前提之下满足其行驶要求。

        2新标准（征求意见稿）修订的关键技术参数及其对交通安全的影响

        2.1新标准（征求意见稿）主要修订内容

        与原标准（GB 17761-1999）相比，新标准（征求意见稿）中与交通安全相关的修订内容主要有以下7项；

        （1）调整了标准适用范围。将原标准“适用于电动自行车”修改为“适用于在公路上骑行的两轮电动自行车，其鞍座高度不小于635mm”。

        （2）对电动自行车按驱动能量的来源方式进行重新分类，包括三类；由人力或人力与电动机同时驱动（I型）、人力或电动机驱动（Ⅱ型）、仅由电动机驱动（Ⅲ型），取消了电动型电动自行车的必须具有脚蹬功能，即人力驱动。

        （3）提高了最高车速。原标准最高车速为20krrgh，新标准（征求意见稿）修订内容为；当车速超过26 km/h时，通过车速限速或超速断电，使电动机不再提供动力输出，同时规定在测试上述限速值或切断速度值时，允许有±10%的误差，即最高车速可达到28.6 km/h。

        （4）提高了整车质量。原标准最大整车质量为40kg，新标准（征求意见稿）整车质量改为空车质量，即不含蓄电池、充电器以及可拆卸的置物篮、尾箱、保险杠等附属部件的质量，智能型最大空车质量为40kg、助动型为50kg、电动型为55kg，若考虑到电动自行车通常使用的铅酸电池在18kg左右，再加上4kg左右的附属部件，则新标准（征求意见稿）智能型最大整车质量可达到62kg、助动型为72kg，电动型为77kg。

        （5）提高了电动机功率。原标准电动机额定连续输出功率最大为240W，新标准（征求意见稿）中根据电动自行车类型进行了修改，I型电动机额定连续输出功率最大为300W，I型和Ⅲ型为450W。

        （6）提高了蓄电池标称电压。原标准规定蓄电池标称电压不大于48V。新标准（征求意见稿）规定I型和I型电动自行车蓄电池标称电压不大于48V，Ⅲ型标称电压不大于V。

        （7）提高制动性能，增加产品标识、电气控制系统防改装、中高速行驶时车速提示音、短路保护、淋水涉水性能等规定。

        2.2修订内容对交通安全的影响

        修订内容对交通安全的影响主要体现在以下5个方面；

        （1）现有大量违规电动自行车“合法化”后，不利于道路交通规范化管理。新标准（征求意见稿）主要根据目前电动自行车既成现状，确定最高车速、整车质量、功率和电压、脚蹬功能等关键技术标准参数，是对道路上大量存在的超标电动自行车的“合法化”。因此若不考虑技术标准对交通安全的影响，新标准一旦实施，保有量巨大的电动自行车，将对交通安全带来较大冲击。

        （2）电动自行车“机动化”倾向明显，交通安全隐患突出。新标准（征求意见稿）在最高车速、整车质量、功率和电压等方面，大幅提高标准值，电动自行车“机动化”倾向明显，交通事故中造成他人和自身伤亡风险增大。

        （3）缩小了标准适用范围，易造成道路交通管理混乱。新标准（征求意见稿）将标准适用范围限定为“适用于在公路上骑行的两轮电动自行车，其鞍座高度不小于635mm”。新标准一旦实施，在道路交通管理中，如何认定“适用于在公路上骑行”、对鞍座高度小于635mm的电动自行车适用何种标准，都不明确，容易造成安全管理方面的混乱。

        （4）新标准（征求意见稿）中提出的提高制动性能，增加产品标识、电气控制系统防改装、高速行驶时车速提示音、短路保护、淋水涉水性能等安全要求，均有利于道路交通安全。

        （5）电动自行车最高车速等指标提高后，各地出台的相关管理规定，以及现行的《机动车运行安全技术条件》等标准均需要做相应的修改调整。如新标准（征求意见稿）中的电动自行车仍为非机动车，但其最高设计时速为26km/h，已经超过了国家标准关于电机驱动的两轮车辆最高设计时速不大于20km/h的分界线，属于摩托车范畴。同时我国现行法律，将摩托车纳入机动车管理，摩托车上路行驶要注册登记上牌，驾驶人需要申请驾驶执照，驾驶摩托车上路行驶需要戴头盔，而电动自行车上路行驶不受前述。标准的冲突势必会对两标准交叉的部分车辆性质界定产生严重混乱，造成交通安全执法的困难。

        3基于交通安全的电动自行车关键技术标准参数分析

        3.1电动自行车技术标准的适用范围

        根据我国《道路交通安全法》第119条，电动自行车属于非机动车范畴，第57条规定；

        “非机动车应当在非机动车道内行驶；在没有非机动车道的道路上，应当靠车行道的右侧行驶”，以及《中华人民共和国公路管理条例》第三十六条，公路主要是供汽车行驶的公共道路。电动自行车主要应在非机动车通行区域内行驶。若按照新标准（征求意见稿）范围的规定；“本标准适用于在公路上骑行的两轮电动自行车”，将会加剧实际交通中电动自行车在机动车道上行驶的乱象，导致严重的交通安全隐患。

        参考国外标准的适用范围，欧盟标准，对电力助动自行车的范围定义“电力助动自行车，它的最大连续额定功率不超过0.25kW，当车速到达25km/h或骑车人停止了蹬车，它的电助力会逐步减少并最终消失”；美国CPSC法律，对低速电动自行车的范围定义“低速运行的电动车必须具有可踩踏的踏板，电动马达的输入功率不超过750瓦，速度最快为20km/h，且整车质量不超过50kg”；日本标准，对电力助动自行车的范围；“电力助动自行车由符合JIS D9111的表中规定的普通自行车和三轮车加装电动机构成，但是这个电动机的旋转输出不能发生，它必须伴随骑车人的脚踏蹬车进行，而且要与骑车人蹬车旋转的力成比例”。综上所述，欧美日法规标准中，定义范围的主要目的是界定电动自行车与自行车、轻便摩托车，便于交通安全管理。

        同时国内市场上有部分电动自行车鞍座高度小于635mm，为了满足身材较为矮小的妇女使用，符合交通行驶安全考虑。因此“鞍座高度小于635mm'’的电动自行车未纳入标准范围的规定，与实际电动自行车使用需求不符。

        建议新标准范围保持原标准描述“适用于两轮电动自行车”，明确标准的使用界限（区别普通两轮自行车与轻便摩托车）。

        3.2电动自行车的脚蹬功能

        新标准（征求意见稿）与原标准都明确定义电动自行车属于自行车范畴，而自行车主要以脚蹬驱动。综合分析国际（欧洲、美国、日本、澳大利亚、加拿大）现行的法规标准，无论是电动助力自行车，还是电动自行车，只要属于非机动车范畴，在电力切断时，电动自行车能依靠人力踩踏功能行驶，只有有类似无脚蹬功能的电动自行车的分类。除此之外，脚踏功能是从外观上区分电动自行车与轻便摩托车的主要特征，去除脚踏功能后，很难定义电动自行车与轻便摩托车，容易导致电动自行车的非法改装（形似电动自行车，动力实为摩托车），从而无法遵循有效交通管理。因此建议技术标准中保留电动自行车的脚蹬功能。

        3.3电动自行车的切断速度

        国内电动自行车保有量巨大，其最高行驶速度的提升会直接导致非机动车道的平均交通速度增大，根据欧洲运输安全委员会权威研究报告统计，交通平均速度每减小1%，交通事故人员受伤几率减小296，严重受伤几率减小396，死亡几率减小496。且国外电动自行车出行者绝大多数都遵守交通规则，部分地区还要求骑行者经过专业培训，取得相关驾驶证；国内由于人口密度较大，电动自行车与行人极易发生共用道路的情况，电动自行车出行者交通违法现象极为普遍，如逆行、闯红灯等，因此发生事故的几率相比欧美日等国家较大。

        同时当行人与电动自行车发生碰撞时，由于行人质量相比电动自行车刚度较小，属于碰撞中的弱势群体，冲击力大部分集中在行人身上，根据欧洲自行车联盟统计研究报告，碰撞速度30km/h是人体损伤的分界点，在30km/h以下，交通参与者中的弱势群体（如儿童、老人、自行车骑行者）在交通事故中的死亡几率约为0.30km/h以上死亡几率逐渐增大，且死亡几率增加幅度大于速度提升幅度，如碰撞发生在30km/h时，弱势群体在交通事故中的死亡几率大约是3%，当碰撞发生在50km/h时，弱势群体在交通事故的死亡几率大约是20%，速度提升幅度不到2倍，但死亡概率增大6倍多。因此国际上城区、学校和机非混合区交通管理速度多为30km/h。

        基于上述分析，以30km/h为预防严重伤亡的相对碰撞速度，考虑行人步行的平均速度为5km/h，当电动自行车与行人发生碰撞事故时，为了减小事故发生时人员伤亡程度，电动自行车的最高速度不应超过25km/h。因此建议修订的技术标准中规定电动自行车的切断速度为25km/h。

        3.4电动自行车的标称功率

        根据国家标准非机动车道纵坡控制指标在296-3%之间，同时规定机动车与非机动车混行的道路，其纵坡宜按非机动车道要求，结合电动自行车主要在非机动车道上行驶的实际使用情况，因此电动自行车行驶的坡度绝大多数小于3%。参考美国自行车协会对自行车在不同坡度上行驶所需功率的研究结果，假设电动自行车总质量为136kg（包括骑行者，与国内实际使用情况相近），且输出功率（人力+电力）为300W时，其中普通骑行者连续输出功率约为50W，平地最高速度可达到27km/h，与最高行驶速度26km/h相近；在坡度为3%的坡道最高速度可达到18km/h，与非机动车道限速15km/h相近。因此，对于人力+电力为主的智能型，功率建议为250W，对于以电力为主的其他型，功率建议为300W，能够同时满足电动自行车行驶及道路安全需求。

        此外，健壮人群骑行自行车最大输出功率约为200W，为减少电动自行车与自行车行驶速度差，两者功率应相近，参考借鉴相关国际法规标准；欧盟电动自行车最大功率为250W、日本为250W、美国为750W、加拿大为500W、澳大利亚为200W、英国为200W、新西兰为200W等，并考虑电动自行车功率过大给非法改装留下空间，可能对交通安全管理造成隐患，建议修订的技术标准中将电动自行车的标称功率设定为300W。

        3.5电动自行车的整备质量

        电池及其附属部件是电动自行车使用中不可分割的一部分，而电动自行车使用的电池质量直接决定其整备质量，若在标准中割裂或规避整备质量，必然不利于交通安全管理执法认定等操作。因此，标准规定应针对“整备质量”而不是“空车质量”。

        根据国内电动自行车技术发展现状，主要使用电池为锂电池和铅蓄电池。对比两类电池的能量密度，同等标称电压条件下，锂电池是铅蓄电池质量的1/3，而电动自行车使用的铅酸蓄电池质量大多在6-18kg之间，可以估算同等性能的锂电池在2-6kg之间，换用锂电池后，电动自行车的整备质量会大幅降低，普通自行车最大质量在10-20kg之间，按最大值推算，不会超过40kg。因此目前使用的质量较重，是导致电动自行车整备质量居高不下的主要原因。根据中国自行车行业协会统计，目前中国的1.5亿辆电动自行车中，铅酸电池占97%，但铅酸蓄电池技术落后、不利于环保。在日本、欧美等发达国家，锂电池电动自行车早已普及，占据90%以上的市场，且铅酸蓄电池产业已被国家列入淘汰的落后产能范围，标准的修订不应保护落后产业，而应促进新技术的发展与使用。

        进一步结合国内电动自行车使用现状分析，根据《道路交通安全法实施条例》规定；“驾驶自行车、电动自行车、三轮车在路段上横过机动车道，应当下车推行”，但多数人会选择骑行通过，整车质量较大造成推行不方便，会加剧此类现象，形成较大安全隐患。同时电动自行车整备质量越大，间接导致碰撞事故以及侧翻事故中骑行者受伤的程度也越大，我国电动自行车使用人群主要为妇女、中老年人，通常后座还会搭载儿童，一旦发生事故，伤亡程度将会加剧。参考国际相关规定；英国规定电动自行车最大整车质量为40kg，以色列为30kg，美国德州为45.36kg，电动辅助自行车为40kg，整车质量均在40kg以下，只有电动自行车规定为40kg（不含电池），但法律限定不能载人，因此实际行驶时质量相对较小。建议修订的标准中规定电动自行车的整备质量上限值设为40kg。

        4基于交通安全的电动自行车标准补充建议

        4.1建议修订的标准中增加最大启动速度的技术参数

        通过分析交叉路口电动自行车交通事故，发现电动自行车启动速度过快容易使骑行者产生侥幸心理，造成闯红灯、乱穿插等违法行为，极易导致交通事故。为了减少此类交通安全隐患，可参考欧盟标准规定“在电动自行车启动模式下，电动自行车最大速度低于6km/h”，在标准中增加电动自行车的最大启动速度技术参数；或参考日本标准规定“在车速小于10km/h时，电动机产生的助力与人蹬车力比值为2”，规定只有在人体对脚蹬输出力时，电动机才输出功率，从而电动自行车过快的启动速度，预防此类交通事故的发生。

        4.2建议修订的标准中增加刹车断电和制动断电功能

        电动自行车国家新标准（征求意见稿）中只对限速断电作原则性要求，仅考虑到电动自行车正常行驶状态，缺乏对刹车及出现故障状态的安全考虑。若无刹车断电和制动断电功能，一旦电动自行车出现刹车失灵或其他故障，极容易造成电动自行车失控，导致交通事故。建议参考欧盟、日本、等地区标准，增加制动断电和故障断电功能，并细化断电的具体时间，即电动自行车产生刹车动作以及控制系统产生故障信号时，电机电源3秒钟自动断电。

        5结论

        通过对电动自行车技术标准参数对交通安全的影响进行分析与研究，针对电动自行车国家标准的修订，可得出如下建议；

        （1）保留电动自行车的脚蹬功能，有利于将电动自行车参照非机动车进行交通安全管理；

        （2）设定电动自行车的切断速度为25km/h，减小交通事故发生时人员伤亡程度；

        （3）设定电动自行车的标称功率为300w，满足电动自行车正常行驶要求，同时保证交通安全；

        （4）设定电动自行车的整备质量上限为40kg，促进锂电池技术的发展与应用；

        （5）增加电动自行车最大启动速度、刹车断电及故障断电功能的设定，预防交通事故。

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