《DJ在線》E-Bike跑得快,雙雄擁有馬達技術?

驅動電動自行車(E-Bike)的關鍵,除了電池之外,馬達絕對是傳動系統當中關鍵角色。E-Bike當中,電池、馬達、控制器是成本結構中價格貴的三大元件,到底自行車雙雄在馬達上有何著墨? E-Bike馬達又有甚麼技術關鍵?

大腦與雙腿協調,馬達與控制器關係緊密

E-Bike馬達的角色就如同人類的雙腿,要讓腳步踏得穩健、走得多快,就需要一顆靈活的大腦,也就是控制器,當然,大腦與雙腿之間的協調性才是重點。業內人士表示,成車廠會先決定新車種定位,包含單價、客群等,事實上他們多數在意馬達與控制器之間的性能配合,且馬達廠也會有長期合作的控制器廠商,配合非常緊密。

像是SHIMANO、Bosch這類的大廠,就會同時掌握馬達、控制器、電池等關鍵技術,推出整合型方案,讓成車廠減少各元件之間的技術調整與校正,也能減少出錯率。但對部分中型廠來說,若受限營運發展,則會逐步將電池交給第三方廠商生產,馬達、控制器技術則把持在手,技術門檻最高。

馬達種類多,客製化/現成品依需求而生

目前市面上馬達多是將傳動系統放在踏板附近、花鼓當中,屬於中置馬達(如下圖),配合中置電池,體積小、符合車架設計、效能較高、省力等優勢;另外也有前置、後置馬達等方案,依照整車重量配置而定。

至於要選擇哪種馬達形狀、位置,都是來自於成車廠一開始的原始設計,根據設計圖開始開發或尋找相因應的方案,但許多時候,會受限於成本而在後期更換設計與供應商,業內人士也發現,在馬達選擇時會越來越兩極化,高階車種就願意大筆採用很貴的馬達,但中低階卻明顯追求成本更低、再更低的方案。

成車廠表示,選擇馬達供應商的時候,會考量到三大要素,包含技術能力、生產穩定性、服務網絡,除了能夠持續創新產品,配合車種需求之外,生產與供應的穩定性也很重要,若是不小心斷貨、生產出差錯,對於出貨來說是很大的麻煩,另外服務網絡是否健全,各地都有經銷商與服務據點,這對消費者購買後要維修是很重要的要素。

以E-Bike馬達的商業模式來看,對於成車廠來說有二,其一為以現成的零組件組裝而成,像是大廠SHIMANO、Bosch多是提供現成品給成車廠,車廠再依照車種的需求與特色,將零件放入車中問世。其二則為客製化模式,車廠會鎖定特殊車款,與馬達廠商共同開發產品,透過過去對於使用者騎乘體驗、使用狀況等,以大數據分析的結果,提供給馬達廠商,使之進一步研發符合需求的產品。

美利達(9914)的馬達供應商包含日本SHIMANO,以及德國廠商Bosch、Brose,今年4月再新加入Mahle,以供應狀況來說,SHIMANO、Bosch幾乎皆以整個模組提供,包含電池、馬達,用於量大的車種,其他廠商則以客製化產品為主。巨大(9921)中高階車種則與日商YAMAHA共同開發,較低階的入門車款銷售到中國市場的車種,則採買其他品牌現成品方案。

共同開發馬達,貼近使用體驗

目前觀察兩大成車廠皆在高階車種與馬達廠「共同開發」相應的馬達方案,而到底甚麼是「共同開發」,據供應鏈指出,目前成車廠較難擁有直接設計到製造一顆馬達的能力,原因有以下二點。

其一,驗證期繁瑣、冗長。馬達、電池等產品本身就需要長期驗證,放入車種後又需再次驗證,因此過程繁冗,讓車廠多數採用長期合作的廠商方案,避免產生出錯率。因此,唯有新車種才可能加入新供應商,且會朝向客製化能力較強、具有彈性的廠商,以符合未來開發少量、高階車種的需求。或者是尋找提供完整解決方案的廠商,減少元件之間互相磨合的校正期,像是SHIMANO、Bosch皆是提供馬達、電池等套件方案給美利達,鎖定量大的車種。

其二,受限於與騎乘安全直接相關,因此受到嚴格的法規規範,技術能力掌握在馬達廠商手中,要求相對較高,門檻相對較高,對於過去專注於組裝、經營品牌的成車廠來說,較難直接跨入。

「共同開發」的商業模式到底是甚麼? 業內人士表示,其實這是自行車業界常態,多數是為了特殊車款、高階車種而開發,像是網版印刷廠也需要與車架、車廠共同開發相應的款式,為了就是要更貼近車廠的開發需求。

所謂共同開發的意義應較屬於客製化產品,像是成車廠在既有供應鏈產品中找不到所需產品,而向供應商提案,提供騎乘體驗、姿態轉變等抽象經驗等,再轉換成大數據,這些觀察成為下一顆馬達的開發靈感,或者針對需求,直接提出段數、瓦數、馬力、形狀、重量等具體要求,開發符合需求的產品。

有趣的是,「共同開發」馬達有兩個條件,由於供應商需負擔龐大的開發費用,且該產品只限於該客戶使用,不符合經濟效益,因此據了解,成車廠需付出全額開發費用,或者每年定量下單,部分開發費用則讓馬達廠負擔。所以儘管成車廠確實能拿到符合需求的元件,並買斷該產品,但會提高費用,因此目前兩大成車廠皆是在高階車種採用此模式。

成車廠擁有自家設計車種、整合的能力,全面考量各元件的重量與形狀,並且配置得宜,讓騎乘起來更加舒適,提升消費者體驗。至於各類零配件的技術,成車廠也試著了解與研發相關技術,但程度相對零件廠還是較淺,因此彼此的關係緊密。

巨大研發費用大, 美利達貼近市場

如果從兩大成車廠的研發費用來看,幾乎是每年都在提升,巨大(9921)落在8億元左右,美利達(9914)則落在5千萬~6千萬左右,但兩家營收規模不同,因此在從研發費用率來看,巨大約在1%左右,美利達則在0.2%左右,顯見巨大在研發投入的資源比美利達更大。但美利達的研發基地位於歐洲,相較巨大位於台灣,或多或少能更貼近電動自行車的主要市場需求,或許更接合當地民情與使用狀況。


整體而言,兩大成車廠仍持續在高階車種,以及電動自行車上投入研發,包含整車設計、新材料、新零件等,並了解市場需求與騎乘體驗。短期內對於零件技術的掌握度仍低,依賴供應商的技術支援,一條龍設計製造並非成車廠可觸及,因此供應商的穩定度、彈性都將是目前開發車款的關鍵之一。長期而言,或許成車廠對於零件技術的掌握度陸續提高,對於成本結構、獲利能力將有所助益。

(圖片來源: shimano/美利達官網)

MoneyDJ 新聞 2019-08-01 11:06:35 記者趙慶翔 報導