【E-BIKE】SHIMANO STEPS 最完整的整合式電力輔助系統
各位接觸過電動輔助自行車嗎?不知道各位對這樣的車款抱持著怎麼樣的想法呢?
筆者過去的經驗,一些非常喜歡騎自行車的車友,會稍微對這樣的車款有點抗拒,會覺得這樣的車款剝奪了大家「挑戰自我極限」的這個目標,認為自行車就應該是單純人力的運動,進而不願意嘗試這樣的車款。
恩,我剛開始也是這麼認為的,總覺得具備電動馬達的自行車就不是自行車了。直到某一天有機會體驗這樣的車款,我才開始有了改觀。
電動,只是輔助
實際體驗之後,我覺得這並不是一種會剝奪騎車樂趣的車輛,如果單看「電動輔助」的本質,我覺得這是一款可以讓更多人體驗騎乘樂趣的新玩具,不管是誰騎上了它,都可以騎得更遠、延續更遠的騎乘距離,不論騎乘者體能的多寡,只要你對於「騎自行車」有興趣,他就是一個可以延伸騎乘樂趣的大玩具。
▲(圖片由三司達自行車提供)
E-Bike在台灣推行的困難?
E-Bike目前在歐洲、美國市場蓬勃的發展,在這些地區已經有完整的制度規劃,在當地的法規中,他們對E-Bike這樣的產品有著嚴謹的規範,但規範本身其實比較著重在「安全性」的要求,盡量不會限制到這種「新產品」的發展。
部分國家對於購買電動輔助自行車的消費者,甚至直接給予補助,藉此讓更多人有意願購買這樣的產品。
在台灣,目前針對電動輔助車款的審核機制非常嚴苛,審核的費用也非常高昂,致使很多販售電動輔助自行車的品牌,並沒有將產品引進國內販售。加上國內近期也沒有購買電動輔助自行車的補助方案,加上這些新穎的車款在市場上還屬於高單價商品,又大大降低了消費者的購買意願。
選擇少、價格貴,這是目前電動輔助自行車在台灣推行的困難之處。
E-Bike的優點
簡單來說,這是一個可以幫助所有人「騎得更遠」,享受騎乘樂趣的車款。
電動輔助自行車,本質依然是一個騎士需要自己踩下踏板、才會被動給予輔助動力的「健身器材」,並不是單純催油門就會前進的電動車,目前的電動輔助自行車已經有著相當程度的進化,動力、輕量化兼備的馬達、不斷增強的續航力,給予騎乘者更棒的騎乘體驗。
對於喜歡騎自行車的車友、或是對自行車稍微有點興趣的群眾來說,筆者認為這都是一款可以給予正面幫助的產品。
▲如果問筆者說,配備輔助電動機的自行車比起純機動車輛有什麼優點?筆者會說這是一輛泛用性很廣的機械,腳踏車可以去的地方,他都可以去,你騎不上去的陡坡,他也會幫你一把。(圖片由三司達自行車提供)
▲自行車可以到達的區域,E-BIKE都可以到達,並且它可以讓你在相同的體能條件下挑戰更加困難的路線,「輔助」就是它最有趣的部分。
面面俱到的 SHIMANO STEPS 系統
過往的經驗,筆者介紹電動輔助自行車,會先從介紹一個車款開始,才開始介紹馬達、電機之類的配備。
不過今天要反著來,先跟各位介紹馬達,才跟各位介紹車子。
嗯?為什麼今天反過來了?
因為我們今天要介紹的,是由SHIMANO開發、一套完整的輔助系統。
這套系統並不是只有單純的「電機」,而是包含電池、控制裝置、傳動系統,總共四種部件組合而成的輔助系統。
▲目前,高階的 E-BIKE 系統,包含驅動馬達、電池、自行車碼表和助力開關等多樣配備,不再只是一個電機馬達這麼單純。
1.驅動馬達
▲(圖片由三司達自行車提供)
SHIMANO 強而有力且輕量化的驅動馬達提供流暢和智慧踩踏助力,將騎乘速度加速至 25 km/h 的法定速限。中置馬達安裝在自行車的重心位置,提供出色操控性。踏板與車架間的窄度能提供自然的騎乘感覺。它的堅固耐用適合於各種天候狀況。
2.電池
▲(圖片由三司達自行車提供)
SHIMANO 高品質鋰電池使用壽命非常長,進行 1,000 次充電循環後不會有大幅功率耗損。具備快速充電功能,最適合經常出門在外的人。單次充電就能讓您放心來回一趟長途的騎乘。
3.自行車碼表
▲(圖片由三司達自行車提供)
SHIMANO 外觀簡潔的自行車碼錶,可讓您輕鬆瀏覽您想看的資訊。快速檢視您的速度、距離、檔位、騎乘時間、動力助力模式等資訊。有四款系列產品供您選擇。使用個人電腦、智慧型手機或平板電腦透過 SHIMANO E-TUBE 應用程式進行無線連線,客製化您的騎乘,且還能透過智慧型手機傳輸至SHIMANO STEPS 自行車碼錶。
此外,這套系統也相容部分第三方廠商推出的自行車碼表。
4.傳動系統
▲(圖片由三司達自行車提供)
因為每個零件都採用 SHIMANO 經實證的技術,其整合的傳動系統能和曲柄、齒盤、鏈條、飛輪、後變速器或內變花鼓完美運作。如此一來,才能擁有最大效率和無人能及的性能。
在台灣,我們比較容易接觸到的電動輔助自行車,大部分是由品牌商自行開發驅動電機、或是找具備系統研發實力的廠商合作開發,接著將該系統搭載在自有品牌的車款上。
但SHIMANO這個專攻自行車傳動系統的品牌,是和其他品牌相反,SHIMANO開發了一套包含驅動馬達、電池、控制按鈕、自行車碼錶的「電動機套裝方案」,之後由其他品牌商來選擇配套的零件、搭配成車車款一起販售。
簡單說,其他品牌主要是推銷成車,但SHIMANO賣的電機系統和售後保固方案。
目前台灣市場採用 SHIMANO 這套系統的成車品牌,主要有「MERIDA」美利達自行車。
在國際市場,也有Canyon、Bianchi、SCOTT、BMC......等知名品牌採用SHIMANO的電動機。因為法規限制,一般消費者自行引進電子類產品會受到限制,帶有電池模組的電動輔助自行車也不可任意以航運的方式從國外引進,因此部分在國外相當有意思的車款,例如Cargo Bike 在台灣的選擇又更少,實屬可惜。
SHIMANO STEPS MTB equipped e-bikes 列表
SHIMANO STEPS equipped e-bikes 列表
SHIMANO STEPS 的優勢
購買搭載 SHIMANO STEPS 電機的車款可以獲得一套完整的電動機配套方案,購買的使用者可以同時獲得成車品牌商的保固、與SHIMANO品牌的軟體支援,甚至也能根據SHIMANO系列產品的配搭表,選擇一些更貼近自己使用需求的零件進行替換。
以開發輔助電機系統為主的品牌,除了SHIMANO之外,也有目前在台灣尚未正式引進的德國Bosch電動機,以及一些主要以代工為主的台灣廠商。
EP800 - SHIMANO 當前最強悍的電機系統
在SHIMANO的電動機產品中,最先進的是「EP800」這個型號。
▲(圖片由三司達自行車提供)
事實上SHIMANO在過去已經開發過多款電動機,型號有DU-E8000、DU-E7000、DU-E6100、DU-E5000。
DU-EP800是SHIMANO目前最新款的頂級電機馬達,根據不同的軟體調校,DU-EP800電機可以發揮最大高達250瓦的動力輸出、85 Nm 的扭力、最遠277公里續航力,電池壽命、防水效能以及快速充電的性能都有著顯著的提升。
作為SHIMANO最先進的電機系統,EP800這次不只是在馬達本身做強化,可搭配的周邊配備、以及軟體的功能都做了更新與擴展。
硬體規格更新
全新的曲柄、大齒盤、導鏈器,這些屬於傳動零件的配備是屬於SHIMANO的老本行,這次跟隨EP800也更新了一些周邊配備。
附帶顯示器的自行車碼表 SC-EM800、SC-E5003 算是這次控制元件比較大的更新。新款的EP800電機修改了連接電線的規格,這次採用的是比現行款Di2更細的連接線「EW-SD300」,SHIMANO在周邊元件當中也額外推出與舊款EW-SD50電線相容的轉接座,用以相容部分舊款的控制元件、以及Di2的變速裝置。
全新的SC-EM800螢幕顯示器具有藍芽功能,主要做為顯示騎乘資訊、以及連接第三方自行車碼表。
SC-E5003則是附帶有實體控制按鈕的顯示器,這個控制器本身可以切換馬達的助力模式、控制周邊照明設備的啟閉、牽車時的推力輔助(*台灣因法規問題無法啟用這個功能)。
此外,這兩個控制器都可以支援 E-BIKE Di2 內變速花鼓的*自動變速功能
註* 自動變速功能需要搭配特殊的INTER-8/INTER-5E花鼓才能使用,外置的後變速器不具備自動變速的機能控制。
聰明的判斷系統
如果問筆者,先進的電動輔助自行車、與傳統電動輔助自行車有什麼差別?
我認為,差別在馬達輸出動力的邏輯不同。
傳統的電動輔助自行車輸出動力的邏輯很單純,只要感應到使用者對踏板施加踩踏力道、就由馬達給予一個固定力量的助推能力。
新款的電機系統,則可以搭配控制模組、或是手機APP,讓我們不只可以切換輔助推力的強弱,也可以針對特定的條件去調配電機的動力,比方說,「偵測到坡度變陡的時候自動提高助推動力」也是可能做到的。
我們以SHIMANO目前最先進的電機系統EP800舉例,「感應使用者的踩踏行為」僅僅只是觸發 EP800 輸出動力的其中一個條件,他也會把騎士的迴轉速、所處的坡度、以及當時行車的速度納入考量,讓動力的輸出更加「滑順」。
聰明的電動機可以不斷偵測你的騎乘狀態,適當的給你助推的動力。這個好處是可以消弭使用者在騎乘的過程中感受到「異常的介入感」,在給予助推動力的同時又不會破壞騎乘的體驗,滑順的動力輸出,甚至會讓你在騎乘中忘記助推動力的存在,可以讓你專注、並且沉浸在騎乘自行車移動的這件事情上。
適當的介入、但助推的力道又不會不斷的讓人感到不適,這也是新款電動機的有趣之處。
*自動變速機能
SHIMANO STEPS 的新型電機,最有趣的莫過於「自動變速」的機能,這個功能就是根據騎乘者的迴轉速、以及當下移動的車速作為判斷,在這個自動變速的模式下,我們不用考慮變速的問題,SHIMANO STEPS 可以讓你在維持固定迴轉速的情況下,自動調配內變速花鼓的齒比、以及電動機輸出的動力,讓你在加速的過程中保持穩定的踩踏感。
*起始模式
此外,用於從紅燈靜止狀態加速的「起始模式」(其實筆者覺得這應該被稱為起步模式,不過官方文件就是這樣翻譯的啦?),也是SHIMANO STEPS電機的特殊之處。簡單來說當它感應到你需要從速度為「零」的情況下開始加速,電動機會自動提升助推的力道,即便你在紅燈靜止之前忘記切換成較輕的齒比,聰明的電動機也能幫你自動改變內變花鼓的齒比。
▲自動變速與起始模式的展示動畫。
註*以上兩種針對變速的自動控制,都需要搭配 Di2 內變速花鼓才能啟動。
變化多端的動力輸出設定
優秀的電動機系統,不但要有聰明的頭腦自行判斷當下的狀況輸出動力,同時也會把一部分的控制權交給騎乘者自行決定。
SHIMANO EP800的電動機在出廠預設的模式下具備BOOST、TRAIL、ECO三種電動機的助力輔助選擇。可以把它簡單理解成高、中、低三種不同的助推動力。
不過他的動力輸出並不是這麼死板,透過連接Windows、手機APP,我們可以透過藍芽功能自行設定、修改輔助動力的輸出內容。
舉例來說,我們可以透過SHIMANO STEPS設定助推能力的上限。
這裡我們可能要用踩踏的「瓦數」來解釋,假設我們腳踩輸出了100瓦的力量施加在踏板上,我們可以自己設定馬達在感應到這個瓦數之後要把這個力量放大「多少倍」,假設我們設定1.5倍,那馬達就會給予150瓦的助推能力,把你個人踩踏的100瓦、加上馬達的150瓦,最後輸出到後輪的動力就會是250瓦(先不考慮動能傳遞的消耗),另外,你也能設定這個動力輸出的上限,比方說限制馬達輸出的動力不要超過100瓦,藉此降低電力的消耗保證E-Bike的續航力。
在這裡舉的只是其中一個小例子,SHIMANO STEPS開放給使用者設定的內容不僅止於此。這套判斷動力輸出的「邏輯」和「結果」都可以透過APP去做修改。
聽起來很複雜嗎?但筆者認為這些可以讓使用者自行編輯動力輸出的內容,也是目前時下新型電動輔助自行車的魅力所在,就像我們剛拿到智慧型手機、既陌生又新鮮的感覺,的確是要花一點時間熟悉、弄懂這些調整的內容。
當然,即便你不想刻意理解這些,出場預設的三種模式也足夠把玩好一陣子了。
▲透過手機安裝的E-TUBE PROJECT,我們可以即時改變馬達的出力模式、以及動力輸出的細節。
SHIMANO EP800 的騎乘感受
按照國外媒體目前的實測看來,EP800電機系統在動力輸出的「滑順度」上有著顯著的提升。
電動機本體的重量顯著的下修、但是動力輸出的上限比起前代的旗艦級馬達E8000更優秀。
新款的馬達在輸出的設定上會更加靈活,重量的減輕也使得搭載新款電機的車輛獲得輕量化的優勢,節省下來的重量可用於搭載容量更大的電池提升續航能力。
減輕重量也有助於提升車輛操控的靈活度、增加驅動效率,在爬坡上也更有優勢。
EP800輸出動力的邏輯判斷,除了感應騎乘者的踩踏功率,也將騎乘者踩踏的「迴轉速」納入考量,在駕馭的體驗上,保持穩定的迴轉速會讓這輛車的操作體驗更好。
另外,動力輸出的設定可以更自由的編輯,也是搭載 EP800 電動機車種的優點。
國內可以買到哪些 SHIMANO STEPS 車種呢?
在全球市場,搭載SHIMANO STEPS系列電動機的車種非常多,但是國內正式引進、合法販售的車種並不多,目前最主要是以「美利達」為主。
▲(圖片由美利達自行車提供)
目前在台灣上市的主要為三個款式
eONE-FORTY (e140)【搭載 EP8 電動機】
▲(圖片由美利達自行車提供)
e140顧名思義,指的是前避震行程可達140mm的雙避震式電動輔助登山車,在台上市的e140車架為鋁合金,經典的外觀造型和美利達聲名大噪的車款e160極為相似,但e140擁有更適合爬坡的人車幾何設計,具有更多騎乘樂趣的操控特性,堪稱越野單車界的SUV運動休旅車,非常適合台灣林道多爬坡的屬性。
在台灣販售的eONE-FORTY,美利達也直接附上了前後擋泥板,以及車尾的貨架。
這個貨架左右兩側可以分別負擔多達12.5公斤的重物,甚至還配備了專用的側柱。這台車的配備真的非常有意思,可以說美利達是最大限度的提升這台車的實用價值,可以在城市裡輾壓柏油路往來通勤,具備雙避震也可以對應很多崎嶇的下坡地形,這會是一輛兼具實用、趣味的登山車。
不管你是想出門買菜,還是飯後想來點運動,甚至是去挑戰林道、越野下坡都難不倒他,堪稱最全能的雙避震登山車。
eBIG-TOUR (eBT)【搭載 EP8 電動機】
▲(圖片由美利達自行車提供)
eBIG.TOUR(eBT)融合了兩種車系的優點: 外觀像是登山車,但實則越野與一般馬路都很適合的跨界運動休旅車。
這款車建構於登山車類型的eBIG.NINE(大9)的車架,刻意下彎的上管使騎士跨騎更容易,搭配避震前叉和大輪徑的29”登山車胎,騎乘感覺比傳統的旅行車更加舒適。此外,eBT還配備了擋泥板、貨物架和前後燈、車鎖等配備,所以不論陰雨或夜晚,足以勝任各種不同任務,是非常令人期待的Trekking跨界混合動力的休旅車款。
eSPRESSO (依貝索)【搭載 E6100 電動機】
▲(圖片由美利達自行車提供)
交通代步、運動休閒,甚至於長途旅行均宜,此為美利達新一代電動輔助自行車eSPRESSO(依貝索)展現的多能功特色。
除了乾淨俐落的造型,舒適性則是美利達設計這款車時最為講究的重點,eSPRESSO將電池整合隱藏在車架下管內,並且採用較寬的50mm車胎,搭配可調式龍頭、舒適型坐墊、舒適型的車架騎乘幾何設定,加上動力輔助系統,讓你在輕鬆爬坡的同時,也能舒適的坐在車子上欣賞風景喔?
▲SHIMANO EP8 Motor Review in 2021 Merida eONE-SIXTY 評測。
還有更多搭載 SHIMANO STEPS 電機的車款嗎?
其實採用 SHIMANO STEPS 電機的品牌非常多,Canyon、Bianchi、SCOTT、BMC......這些品牌都有推出配備 SHIMANO STEPS 電機的E-Bike,但是目前在台灣,就只有美利達可以買,並且美利達在台灣主要也就銷售上述四個款式。
之前為各位詳細介紹了 SHIMANO STEPS 電機系統,有部分有趣的功能並沒有被包含在上述的車款中。比方說因為法規限制無法搭載的推車輔助,以及只有電子變速內變花鼓可以開啟的自動變速、起步模式,算是讓筆者覺得有點可惜的地方。或許只能期待未來台灣的審核規定鬆綁,讓廠商更有意願推廣、消費者也更有意願購買,讓這個E-Bike市場進入正循環,我們也才會有更多選擇、更多功能的E-Bike可以選擇了。