折叠电动自行车设计的分析与探究

张迪　安静

摘要：在倡导大众绿色出行、节能减排的低碳交通理念下，受共享经济与智慧城市启发，调查折叠电动自行车的发展、发放问卷以及进行访谈，根据市场现有产品和概念设计作品对折叠电动自行车的设计趋势和未来发展进行分析，得出该类产品的设计需求和设计目标应该是轻简便、低能耗、高效率。

关键词：折叠电动自行车 设计 轻便

中图分类号：TB472 文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2018）03-0116-02

引言

当前世界大部分发达国家正在追求以低能耗、低污染、低排放为基本特征的经济模式，而低碳交通是社会与经济低碳发展方向下作用在交通领域的一种新的发展理念。在这样的发展背景下，折叠电动自行车绿色节能，不仅能够折叠起来转换于不同用户场景，还可以降低被盗可能性，非常适合作为快节奏、多方向的城市人群中短途通勤车首选。本文主要分析折叠电动自行车的设计趋向，依据用户与城市的需要，提出未来折叠电动自行车的设计趋势。

一、低碳交通理念下的绿色出行方式概述

低碳交通重在强调采取各种措施降低交通运输带来的二氧化碳排放量，由公共交通完成长距离、高强度的出行需求，由自行车加步行的方式衔接短途出行来解决，实现绿色、环保、可持续发展的绿色交通模式。

自行车具有零污染、零排放、灵活性高、成本低的优点，符合绿色出行的低碳理念。为倡导绿色出行和节能减排，各类共享单车和共享电动自行车层出不穷，如摩拜单车、ofo小黄车、优拜单车、小蓝单车等。共享单车的普及是解决“最后1公里”的问题。而共享电动自行车的出现，则有效解决用户在中短途出行时会出现体力不足的问题，并降低人们使用机动车而产生的污染排放量。

但是城市同时出现大量的交通工具，除了能给人们带来便利，还会给城市环境予以压力。据新闻报道称，截止2017年8月上海静安区鸿兴路的共享单车坟墓大约停放有9万辆共享单车，并且上海市有多处这样的“坟墓”，停放数量每天都在持续增长。以节能减排为目的发展的共享单车，而今大批量的丢弃荒废同样是浪费资源、污染环境，与保护环境和绿色出行的初衷相悖。随意停放、堵路占道、拆卸盗窃、事故频出等问题提高了共享車辆的管理难度。

发展绿色出行应充分考虑到现在及未来的城市承载力，对人们的出行秩序进行潜移默化的有机管理，并且对原有固定的交通区域面积之外的城市空间应合理利用与规划。结构巧妙、便于携带的折叠自行车和折叠电动自行车能够很好地解决空间拥堵和频繁被盗问题，并能与其他公共交通工具衔接使用，有利于解决未来城市用地紧张和节能减排的问题。

二、折叠电动自行车的发展

折叠自行车是20世纪30年代在欧洲起源于军事领域并跟随着轿车的遍及和城市人口的增加而发展。由于采用各种新材料、新技术及结构创新从而使体积更小、重量更轻、更稳固耐用。近年折叠电动自行车随之出现，应相较于普通自行车能完成更远的骑行距离而消耗少且便于携带而受到消费者欢迎。

为明晰消费者需求，设计了折叠电动自行车市场调查问卷，问卷主要内容是调查已购买产品的消费者在购买时考虑的产品因素优先级，如安全性能、新材料的使用、外观造型、使用时间、附加功能等，以及对未购买产品的消费者对市场现有产品的购买倾向，如出行方式、喜欢的折叠方式、颜色造型、品牌等，发放对象为初高中学生、写字楼白领、退休中老年，地点为高中学校、写字楼园区、公园。

根据问卷调查和访谈，分析可以得出消费者对折叠电动自行车的需求在随着城市发展和新技术的出现而改变。除了对品牌宣传、安全性能、续航时间、售后服务这些基本要求外，还提出以下新的需求：1）加入新材料的使用2）人性化的设计3）操作简易、轻量便携4）运动健康数据记录5）适用不同地形环境。若是将新材料、新技术及创新结构设计应用于折叠电动自行车，该类产品能符合不同用户群体的要求，得到广泛的使用和扩大化的发展。

三、折叠电动自行车的设计趋势

目前市场上折叠电动自行车的产品参差不齐，但通过调查可以看出该类产品低、中、高市场都在通过新材料和新科技追求轻量化、便携化、个性化。车身的各个部分的设计对整车的造型都有很大的影响，以下就结构形态、车身材料、充电方式来分析折叠电动自行车的设计趋势。

（一）结构形态的设计：折叠结构影响着折叠电动自行车的各项性能，特别是便携性与安全性。通过调查，现行折叠电动自行车的折叠方式可分为以下六种（如表1）。

目前的折叠电动自行车的折叠方式多样，不断简化和改进的结构也影响着造型形态设计的衍变。分析现有产品到概念设计可以得出，车身的形态也不单为直线走势，也出现了流线型的支架设计，且在保证安全的前提下考虑了造型点、线、面的架构关系，减少结构支撑点，让折叠电动自行车的造型从视觉上更为轻巧。并且充电电池的大小和位置的改变也使车身重量变轻、造型更简洁，折叠后体积变得更小，携带移动更为轻便（如图3）。

未来的折叠电动自行车的结构和造型设计应需要考虑不同的用户场景。对于城市通勤要注重轻量便携性，户外旅行则要注重结构的稳定性和耐性，尽量满足各种用户的需求。

（二）车身材料的选取：不同材料的使用对产品的市场定位、结构造型、加TT艺有一定的影响。目前市场上的自行车车架使用的材料种类繁多，但使用最多的是以下五种材料（如表2）。

经过比较几种金属材料和复合材料，钛合金材料相对来说最好，但价格较贵，大量用于日常使用的折叠电动自行车车架上不明智。当前市场使用最多的材料是铝合金，因为相关技术成熟，性价比高。中端市场主流材料为铝镁合金，钛合金和碳纤维材料在高端市场使用较多。从低碳环保的角度出发，折叠电动自行车的材料应考虑到可持续再利用的原则，采用环保且不能过于昂贵的材料才有利于环境的发展和产品市场的扩大。

（三）充电电池组的改变：纵观折叠电动自行车的发展历史，可以清楚地看出电池的改变是最为明显且关键的。想要广泛地应用折叠电动自行车，要依靠先进的蓄电池组，努力达到“低成本、高容量、高安全”的要求。动力电池主要有铅酸蓄电池和锂离子电池。锂离子电池单位重量储能为铅酸电池的3倍，使用寿命为2倍，而且锂资源较丰富，价格不是很贵，随着锂电技术的突破性进展，制造成本快速下降，由此推动了电动自行车由铅酸电池转换为锂电池的过程。

电池组的充电方式和放置位置是随着车身形态和创新技术而改变的，主要有两种（如表3）。

通过以上对电池组的分析，发现电池组的设计趋势正向着小型、轻量、智能的方向发展，有部分可拆卸电池组还可作充电宝使用，充分考虑到了用户的日常所需。无论是在电池组设计还是车架设计、折叠结构都是在向“轻巧、简单、便捷”的方向发展，这正是在充分考虑消费者需求而做的改变。

结语

1993年以来，智慧城市理念在全世界范围内悄然兴起，许多国家开始投入建设智慧城市的计划。在交通方面，以建成“高效、环保、安全、舒适、文明”的智慧交通体系，例如空中列车、新能源电动汽车、智慧路灯等都是新时代的产物。折叠电动自行车是受广大消费者认可的环保低碳交通工具，通过生态环保、高新技术、再生能源、设计创新来创造产品并推广吸引消费者，在倡导节能减排和绿色出行的今天起到了重要作用。

折叠电动自行车作为未来城市不可缺少的交通工具，拥有广阔的用户市场和无限的发展可能，各种创新技术和信息技术都可能与折叠电动自行车融合，例如电单车除了靠家用电能、动能和太阳能充电外，未来的马路、智慧路灯或者其他介质能够提供电力补给。

通过研究得出，折叠电动自行车的设计应注意以下几点：1）考虑不同环境、用户的需求2）结构和造型应遵从轻、简、便的原则3）使用成熟的技术和材料确保安全性并要尝试具创新4）使用可循环的电力能源或者开发其他电力补给方式。