Elektrické kolo je cyklus vybavena pedály a s přídavným elektrickým motorem a nesoucí zdroj energie, obecně dobíjecí baterie . Vývoj tohoto produktu je nedávný a některé koncepce se mohou lišit v závislosti na regionální legislativě.
V Kanadě je „elektrické kolo“ nebo e-bike dvoukolové a tříkolové vozidlo vybavené elektromotorem a klikou, které mu umožňují jezdit jako na běžném kole; motor s výkonem omezeným na 500 W musí být schopen provozu, pouze pokud je rychlost kola mezi 3 a 32 km / h .
Švýcarsko definuje „elektrické kolo“, jak animované kola pomocným elektrickým motorem, který může pracovat sám. Na rozdíl od Evropské unie , která definuje cyklus asistovaného šlapání jako konkrétní kategorii elektricky asistovaného kola, švýcarské předpisy nestanoví pro tento typ vozidla konkrétní kategorii.
Elektrická kola jsou tu od 90. let 20. století; první výrobní model, EMI / Philips, byl uveden na trh ve třicátých letech 20. století. Znovu se objevily na konci sedmdesátých let a od roku 2000 zaznamenávají obnovený zájem o zlepšení výkonu baterie.
Několik patentů podaných ve Spojených státech v 90. letech 20. století se týká elektrických jízdních kol. The31. prosince 1895Ogden Bolton Jr. je hodnocen patent n O 552 271 pro jízdní kolo, opatřené baterií, který je schopen dodávat 100 A při napětí 10 V, a motor namontovaný na zadním kole.
O dva roky později, Ozeáš W. Libbey, do Bostonu , vynalezl kolo poháněné duální elektromotorem (patentovým n o 596 272) sídlí v prostoru osy šlapacího středu.
V letech 1936 až 1938 společnost EMI / Philips uvedla na trh sériově model elektrického kola.
Německý Egon Gelhard vynalezl a patentoval to, co lze považovat za princip elektrického jízdního kola v roce 1982. Trvalo téměř deset let, než japonský výrobce motocyklů Yamaha vyvinul první elektrické kolo a uvedl ho na trh v roce 1993. Přesvědčilo zákazníky Vzhledem k tomu, že jediný produkt je obtížný, Yamaha přesvědčuje své konkurenty Sanyo , Panasonic , Mitsubishi , Honda , Suzuki a mnoho dalších, aby se na tomto novém trhu umístili.
Model vychází z patentu Ozeáš W. Libbey se následně objevil a napodobil v pozdní 1990 od Krkonoš .
Ve stejném období se objevily měřiče točivého momentu a regulátory výkonu. Asi padesát modelů elektrických kol bylo vyvinuto v letech 1992 až 1998. Nejstarší a nejdostupnější modely mají olověné baterie, zatímco pokročilejší modely jsou vybaveny lehčími niklovými nebo lithiovými bateriemi .
V roce 2004 činil prodej na čínském domácím trhu 7,5 milionu jednotek, což je téměř dvojnásobek oproti předchozímu roku, a dosáhl 16 milionů v roce 2006. V roce 2007 představovala v Číně elektrická kola až 10 až 20% všech jednostopých vozidel v oběhu v roce několik velkých městských center. Současně činil vývoz za rok 2006 tři miliony kusů. V roce 2010 byla Čína největším světovým výrobcem elektrických jízdních kol.
V Číně je rozvoj hodnotového řetězce kolem elektrického kola součástí strategií plánovaných národní vládou a obcemi ( Tchien-ťin ) v rámci pětiletých plánů na období 2011–2015 a 2016–2020.
Elektrické kolo je kolo s elektromotorem a klikou, která také pomáhá pohánět vozidlo.
Aby bylo možné elektrický motor pohánět, může mít kolo kromě lidského pohonu i několik typů zdroje energie.
BaterieU elektrických jízdních kol se používá hlavně lithiová baterie ; ostatní technologie, olovo nebo nikl, byly postupně upuštěny od elektrických jízdních kol prodávaných v Evropě (téměř výlučně s elektrickými jízdními koly ).
Hmotnost baterie , která byla po dlouhou dobu problematická, nyní těží z významných vylepšení souvisejících s lithium-iontovými a lithiovými polymery . Olověná baterie tedy váží asi 13 kg , zatímco lithiová baterie váží asi 3 kg pro ekvivalentní napětí a kapacitu.
Plné nabití baterie trvá 3 až 8 hodin v závislosti na typu baterie a nabíječky. Rychlé nabíjení je možné pomocí vhodných nabíječek a baterií. Tyto typy akumulátorů neodolávají hlubokým výbojům, je proto vhodné je nabíjet co nejčastěji, nebo dokonce zůstat nabité během fází nepoužívání, přičemž pro tyto případy jsou speciálně navrženy moderní nabíječky.
Obecný název „lithium“ pokrývá několik technologií s výrazně odlišnými vlastnostmi. V roce 2015 byla elektrická jízdní kola provozována hlavně na lithium-iontové , lithium-polymerové (Li-Po) a lithium-železo-fosfátové (LiFePO 4). První dvě technologie umožňují získat baterie, které jsou velmi lehké, ale citlivé na chlad a na silné náboje / výboje. LiFePO 4 je považován za bezpečnější (s menší pravděpodobností vznícení), přijímá vyšší nabíjecí proudy (kratší doba dobíjení) a především má delší životnost (tisíc cyklů a více).
Baterie elektrického kola je citlivá na teplotní rozdíly: výrobci uvádějí ideální teplotní rozsah, aby měli co nejlepší dojezd. Je také citlivý na otřesy: chemikálie jsou obsaženy v křehkých obálkách, které mohou prorazit nebo dokonce vzplanout.
Kromě toho je velmi důležitá náhradní cena baterií, několik set eur za lithiovou baterii. Baterie tak zůstává jedním ze slabých míst elektrického kola, jako u elektromobilů.
U některých motorů s nábojem motoru se baterie dobíjí automaticky regenerativním brzděním . Brzdění tak usnadňuje motorová brzda.
Palivový článekVodíkové elektrické kolo ( vodík v plynné formě) vyrábí elektřinu potřebnou pro jeho pohyb díky palivovému článku ; lze jej použít pouze ve městech vybavených nabíjecími stanicemi pro vodík. Alpha 2.0, vynalezená v Biarritzu a vyráběná společností Pragma Industries, je první kolo na světě využívající tuto technologii.
SuperkondenzátorFrancouzská skupina Veloci Industries vyvíjí elektricky poháněné kolo vybavené superkapacitorem místo baterie. Super kondenzátor se při šlapání dobíjí a přeměňuje mechanickou energii na elektrickou. Superkondenzátor je vyroben z hliníku a uhlíku, aby omezil použití vzácných kovů.
V roce 2020 vyvíjejí vědci z Delft University of Technology systém podpory řízení pro elektrické kolo, který pracuje od 4 km / h .
V roce 1992 byla směrnice 92/61 / EHS z 30. června 1992týkající se schvalování typu vozidel stanoví výjimky pro mopedy se sníženým výkonem „vybavené pedály, pomocným motorem s výkonem menším nebo rovným 1 kilowatt a majícím maximální konstrukční rychlost nejvýše 25 kilometrů za hodinu“ . Tato kategorie vozidel byla později nazývána „motorové kolo“.
Nařízení EU 168/2013 rozlišuje mezi dvěma kategoriemi „lehkých motorových jednostopých vozidel“ (kromě cyklů asistovaného šlapání , definovaných směrnicí Evropské unie 2002/24 / ES18. března 2002): „motorová kola“ ( kategorie L1e-A ) a „dvoukolová mopedy“ ( kategorie L1e-B ). Definice motorových jízdních kol je méně omezující než definice cyklů asistovaného šlapání podle směrnice z roku 2002: výkon musí být menší nebo roven 1 000 W a „primárním účelem“ (nikoli však výlučným) motoru musí být šlapání pomoc:
Tříkolové nebo čtyřkolové vozidlo (např. Skútr nebo taxi na kole ), které splňuje výše uvedené podmínky, je „považováno za technicky rovnocenné dvoukolovému vozidlu L1e-A“ .
Vozidla kategorie L1e-B („dvoukolové mopedy“) jsou omezena na 4 kW a 45 km / h .
Evropská unie rovněž definuje „cyklus asistovaného šlapání“, elektricky asistované kolo, které splňuje určité normy.
V Kanadě musí být elektrické kolo nebo tříkolka, aby se nepovažovalo za skútr:
Pohyb může zajišťovat samotný motor, ale kolo musí být také schopné pohánět samotnou svalovou námahou. Toto se označuje jako „asistované kolo“.
Minimální věk pro řízení elektrického kola je 14 let. Od 14 do 17 let je vyžadována licence třídy 6D. Nosit helmu je povinné.
Přestože je asistenční kolo považováno za elektromotor, porušení bezpečnostního předpisu na silnicích se uplatňuje stejným způsobem jako u uživatelů na kole. Pokud je však osoba na elektrickém kole zachycena ve stavu intoxikace alkoholem v krvi 0,8 g / l , platí trestní zákon stejně jako v případě oběhu s automobilem, sekačkou na trávu, nákladním vozem , atd. Totéž platí pro osoby se zdravotním postižením, které používají motorové vozíky na veřejných komunikacích, když je překročen povolený limit alkoholu.
Ve Spojených státech mnoho států rozlišuje mezi elektrickými motocykly a jízdními koly . Ten musí být vybaven pedály, které samy umožňují stroj řídit. V různých státech mohou platit další kritéria, například limit 20 mil za hodinu (přibližně 32 km / h ).
Na rozdíl od Evropské unie Švýcarsko nerozlišuje konkrétní kategorii pro cykly s pedálem , jejichž motor funguje pouze v případě, že uživatel šlapá.
Elektrická kola jsou podle předpisů považována za mopedy, které rozlišují dvě kategorie:
Švýcarská administrativa také používá názvy „pomalé elektrické kolo“ a „rychlé elektrické kolo“.
Koncept elektrického jízdního kola ve Švýcarsku více odpovídá konceptu přijatému Evropskou unií pro motorová kola: k zapojení motoru není vyžadováno šlapání uživatele, ale ten nemůže fungovat. Pouze u rychlých elektrických kol nad 20 km / h ( „Lehké mopedy“) a nad 30 km / h pro rychlá elektrická kola („elektrické mopedy“). U pomalých modelů navíc není omezen počet kol.
Návrh Spolkové rady předpokládá rozšíření povinnosti nosit helmu i na pomalá elektrická kola; většina členů sdružení Pro Vélo je proti tomuto opatření.
Elektricky asistované kolo (VAE) je elektrické kolo jehož motor hraje pouze roli pomoc při šlapání: Uživatel musí pedálu se motor začne pracovat.
V rámci mezinárodní obchodní nomenklatury používané téměř ve všech zemích světa ( harmonizovaný systém ) jsou elektrická jízdní kola označena v rámci čísla 8711, která sdružuje všechny motocykly ( nemotorové jízdní kola odpovídají číslu 8712). Revize tohoto systému z roku 2017 zavedla zvláštní podpoložku pro elektrické motocykly, podpoložku 8711.60. Každá země má poté možnost definovat v rámci této šestimístné podpoložky podrobnější kategorie produktů specifické pro danou zemi, tzv. Celní položky.
Evropská unie používá dva celních položek:
Cla uplatňovaná na třetí země (s nimiž Evropská unie nemá obchodní dohodu a nepatří do kategorie zvýhodněných zemí podle všeobecného systému preferencí ) je 6% na všechny motocykly. Elektrický, zatímco u 14% nemotorová kola.
Švýcarsko používá jediný tarifní čáru, ale používá statistický klíč k odlišení produktů na 8711.60 položky. Ten, který se používá k identifikaci elektrických jízdních kol, je klíčem 915. Clo uplatňované na třetí země (s výjimkou zemí Evropské unie) je založeno na hrubé hmotnosti (včetně obalu) vozidla. Je to 37 franků za 100 kg brutto.
Švýcarské údaje naznačují, že nehody s elektrickými jízdními koly jsou vážnější než nehody s běžnými jízdními koly.
V roce 2020 vyvezla Evropská unie 273 900 elektrických jízdních kol v hodnotě 427 milionů eur; 36% elektrických jízdních kol vyvážených mimo EU bylo určeno pro švýcarský trh , zatímco 29% bylo exportováno do Spojeného království . Ve stejném roce dovezla EU 839 100 elektrických jízdních kol v hodnotě 721 milionů EUR; mimokomunitní dovoz pocházel hlavně z Tchaj-wanu (53%), Vietnamu (19%), Číny (10%), Turecka (7%) a Švýcarska (6%).
Typické elektrické kolo v Číně vydrží na jedno nabití až 100 km , jeho rychlost je omezena na 20 km / h (některé však dosahují 45 km / h ) a stojí v průměru 2 000 juanů, tedy více než 200 EUR.
V roce 2006 bylo 2700 výrobců elektrokol s licencí, nepočítaje mnoho malých, nezvěstných obchodů.
Od roku 2008 bylo v Číně již 120 milionů elektrokol , kdy se po celém světě prodalo 23 milionů elektrokol, z toho 90% v Číně, kde hlavní výrobce, Xinri, vyrobil 1,6 milionu elektrokol ročně.
V roce 2013 bylo podle zprávy Electric Bikes Worldwide Report v Číně prodáno 32 milionů elektrických kol.
Elektrické jednostopé vozy si také získávají oblibu ve městech, přičemž termální modely jsou v městských centrech většiny velkých měst zakázány. Na elektrická jednostopá vozidla se však zase vztahují omezení nebo zákazy v některých velkých městech, jako je Peking , Šanghaj a Canton .
V roce 2013 měli Švýcaři 250 000 elektrických kol.
V Ženevě působí asociace pro dopravu a životní prostředí (ATE) ve prospěch elektrického jízdního kola, které je náhradou za vůz upřednostňovaný před skútrem . Sdružení získalo v roce 2007 grant kantonálního udržitelného rozvoje s cílem vyvinout nabídku kol s elektrickým pohonem pro podniky v regionu.
Některá švýcarská města platí obyvatelům, kteří si kupují eBike, několik set franků.
Od roku 2019 se pořádá několik běžeckých závodů s elektrickými horskými koly, například World E-Bike Series. První mistrovství světa se koná v roce 2019 v Mont Sainte-Anne v Kanadě .