Una bicicleta eléctrica , también conocida como e-bike o ebike , es una bicicleta con un motor eléctrico integrado que se utiliza para ayudar a la propulsión. Hay muchos tipos de bicicletas eléctricas disponibles en todo el mundo, pero generalmente se dividen en dos categorías amplias: bicicletas que ayudan a la potencia del pedal del ciclista (es decir, pedelecs ) y bicicletas que agregan un acelerador, integrando la funcionalidad de estilo ciclomotor . Ambas conservan la capacidad de ser pedaleadas por el ciclista y, por lo tanto, no son motocicletas eléctricas .
Las bicicletas eléctricas usan baterías recargables y, por lo general, viajan hasta 25 a 32 km / h (16 a 20 mph). Las variedades de alta potencia a menudo pueden viajar a más de 45 km / h (28 mph). En algunos mercados, como Alemania a partir de 2013 [actualizar], están ganando popularidad y quitando parte del mercado a las bicicletas convencionales, [2] mientras que en otros, como China a partir de 2010 [actualizar], están reemplazando ciclomotores y ciclomotores pequeños que funcionan con combustibles fósiles. motocicletas. [3] [4]
Dependiendo de las leyes locales, muchas bicicletas eléctricas (por ejemplo, pedelecs ) están clasificadas legalmente como bicicletas en lugar de ciclomotores o motocicletas . Esto los exime de las leyes más estrictas con respecto a la certificación y operación de vehículos de dos ruedas más potentes que a menudo se clasifican como motocicletas eléctricas . Las bicicletas eléctricas también pueden definirse por separado y tratarse según las distintas leyes de bicicletas eléctricas .
Las bicicletas eléctricas son las versiones con motor eléctrico de las bicicletas motorizadas , que se han utilizado desde finales del siglo XIX. Algunos sistemas de bicicletas compartidas los utilizan. [5]
Historia
En la década de 1890, las bicicletas eléctricas se documentaron en varias patentes estadounidenses. Por ejemplo, el 31 de diciembre de 1895, Ogden Bolton Jr. recibió la patente estadounidense 552.271 para una bicicleta a batería con " motor de cubo de corriente continua (CC) de escobillas y conmutadores de 6 polos montado en la rueda trasera". No había engranajes y el motor podía consumir hasta 100 amperios (A) de una batería de 10 voltios. [6]
Dos años más tarde, en 1897, Hosea W. Libbey de Boston inventó una bicicleta eléctrica ( patente estadounidense 596.272 ) que era propulsada por un "motor eléctrico doble". El motor fue diseñado dentro del cubo del eje del juego de bielas . [7] Este modelo fue posteriormente reinventado e imitado a finales de la década de 1990 por las bicicletas eléctricas Giant Lafree.
En 1898 , Mathew J. Steffens patentó una bicicleta eléctrica con tracción trasera, que usaba una correa de transmisión a lo largo del borde exterior de la rueda. Además, la patente de Estados Unidos 627,066 de 1899 de John Schnepf mostraba una bicicleta eléctrica con tracción de rueda trasera y fricción. [8] La invención de Schnepf fue posteriormente reexaminada y ampliada en 1969 por GA Wood Jr. con su patente estadounidense 3.431.994 . El dispositivo de Wood usaba motores de 4 caballos de fuerza fraccionales ; conectado a través de una serie de engranajes. [9]
Los sensores de par y los controles de potencia se desarrollaron a finales de la década de 1990. Por ejemplo, Takada Yutky de Japón presentó una patente en 1997 para tal dispositivo. En 1992, Vector Services Limited ofreció y vendió una bicicleta eléctrica llamada Zike . [10] La bicicleta incluía baterías de NiCd integradas en un miembro del cuadro e incluía un motor de imán permanente de 850 g. A pesar del Zike, en 1992 apenas había disponibles bicicletas eléctricas comerciales.
Yamaha, un gigante automotriz japonés, construyó uno de los primeros prototipos de bicicletas eléctricas en 1989 e inventó el sistema de asistencia de pedaleo en 1993. [11]
La producción creció de 1993 a 2004 en un 35% estimado. Por el contrario, según Gartner, en 1995 la producción regular de bicicletas disminuyó desde su máximo de 107 millones de unidades.
El ícono del automóvil estadounidense, Lee Iacocca, fundó EV Global motors en 1997, una compañía que produjo un modelo de bicicleta eléctrica llamado E-bike SX y fue uno de los primeros esfuerzos para popularizar las bicicletas eléctricas en los Estados Unidos. [12]
Algunas de las bicicletas eléctricas menos costosas usaban voluminosas baterías de plomo-ácido, mientras que los modelos más nuevos generalmente usaban baterías de NiMH, NiCd y / o Li-ion, que ofrecían baterías más livianas y de mayor capacidad. El rendimiento varía; sin embargo, en general hay un aumento en el alcance y la velocidad con los últimos tipos de baterías.
En 2001, los términos bicicleta eléctrica, bicicleta eléctrica, " pedelec ", bicicleta asistida por pedal y bicicleta asistida por motor se usaban comúnmente para referirse a bicicletas eléctricas. Los términos "moto eléctrica" o "e-motorbike" se refieren a modelos más potentes que alcanzan hasta 80 km / h (50 mph).
En una bicicleta motorizada híbrida en paralelo, como la invención de 1897 mencionada anteriormente por Hosea W. Libbey, las entradas humanas y del motor se acoplan mecánicamente en el soporte inferior , la rueda trasera o la rueda delantera, mientras que en un ciclo híbrido en serie (mecánico) , las entradas humanas y del motor están acopladas a través de engranajes diferenciales. En un ciclo híbrido en serie (electrónica), la energía humana se convierte en electricidad y se alimenta directamente al motor y la mayor parte de la electricidad adicional se suministra a partir de una batería.
En 2007, se pensaba que las bicicletas eléctricas representaban entre el 10 y el 20 por ciento de todos los vehículos de dos ruedas en las calles de muchas de las principales ciudades chinas. [13] Una unidad típica requiere 8 horas para cargar la batería, lo que proporciona un rango de 25 a 30 millas (40 a 48 km), [13] a una velocidad de alrededor de 20 km / h. [14]
Clases
Las bicicletas eléctricas se clasifican según la potencia que puede entregar su motor eléctrico y el sistema de control, es decir, cuándo y cómo se aplica la potencia del motor. Además, la clasificación de las bicicletas eléctricas es complicada, ya que gran parte de la definición se debe a razones legales de lo que constituye una bicicleta y lo que constituye un ciclomotor o motocicleta. Como tal, la clasificación de estas bicicletas eléctricas varía mucho entre países y jurisdicciones locales.
A pesar de estas complicaciones legales, la clasificación de las bicicletas eléctricas se decide principalmente en función de si el motor de la bicicleta eléctrica ayuda al ciclista mediante un sistema de asistencia de pedaleo o uno de potencia a pedido . Las definiciones de estos son las siguientes:
- Con la asistencia de pedaleo , el motor eléctrico se regula pedaleando. La asistencia de pedaleo aumenta los esfuerzos del ciclista cuando está pedaleando. Estas bicicletas eléctricas, llamadas pedelecs , tienen un sensor para detectar la velocidad de pedaleo, la fuerza de pedaleo o ambas. La activación del freno también se detecta para deshabilitar el motor.
- Con la potencia a pedido , el motor se activa mediante un acelerador , generalmente montado en el manillar, como en la mayoría de las motocicletas o scooters.
Por lo tanto, en términos muy generales, las bicicletas eléctricas se pueden clasificar como:
- Bicicletas eléctricas con asistencia de pedaleo únicamente : ya sea Pedelecs (clasificadas legalmente como bicicletas) o S-Pedelecs [ cita requerida ] (a menudo clasificadas legalmente como ciclomotores )
- Pedelecs : solo tienen asistencia de pedaleo, el motor solo asiste hasta una velocidad decente pero no excesiva (generalmente 25 km / h), potencia del motor de hasta 250 vatios , a menudo legalmente clasificadas como bicicletas
- S-Pedelecs : solo tienen asistencia de pedaleo, la potencia del motor puede ser superior a 250 vatios, puede alcanzar una velocidad más alta (por ejemplo, 45 km / h) antes de que el motor deje de ayudar, a veces clasificada legalmente como ciclomotor o motocicleta.
- Bicicletas eléctricas con potencia a pedido y asistencia al pedaleo
- Bicicletas eléctricas solo con potencia a pedido : a menudo tienen motores más potentes que las Pedelecs, pero no siempre, los más potentes están clasificados legalmente como ciclomotores o motocicletas.
Asistencia de pedal solamente
Las bicicletas eléctricas que solo cuentan con asistencia de pedaleo generalmente se denominan pedelecs, pero pueden clasificarse en términos generales en pedelecs propiamente dichos y las más potentes S-Pedelecs.
Pedelecs
El término " pedelec " (de ped al ele ctric c ycle) se refiere a un pedal de ayuda de e-bicicleta con un motor eléctrico de relativamente baja potencia y una velocidad máxima excesiva decente, pero no. Los Pedelecs están clasificados legalmente como bicicletas en lugar de motocicletas o ciclomotores de baja potencia.
La definición más influyente de pedelecs proviene de la UE . La directiva de la UE (norma EN15194) para vehículos de motor considera que una bicicleta es una pedelec si:
- La asistencia al pedaleo , es decir, la asistencia motorizada que solo se activa cuando el ciclista está pedaleando, se corta una vez que se alcanzan los 25 km / h, y
- Cuando el motor produce una potencia nominal continua máxima de no más de 250 vatios (nb, el motor puede producir más potencia durante períodos cortos, como cuando el ciclista está luchando por subir una colina empinada).
Una bicicleta eléctrica que cumpla estas condiciones se considera una pedelec en la UE y está clasificada legalmente como una bicicleta . La norma EN15194 es válida en toda la UE y también ha sido adoptada por algunas naciones europeas no pertenecientes a la UE y también por algunas jurisdicciones no europeas (como el estado de Victoria en Australia). [15]
Las Pedelecs se parecen mucho a las bicicletas convencionales en uso y funcionamiento: el motor eléctrico solo proporciona asistencia, por ejemplo, cuando el ciclista está subiendo o luchando contra el viento en contra. Por lo tanto, las Pedelecs son especialmente útiles para las personas en áreas montañosas donde andar en bicicleta resultaría demasiado agotador para que muchos consideren tomar la bicicleta como un medio de transporte diario. También son útiles para ciclistas que generalmente necesitan ayuda, por ejemplo, para personas con problemas cardíacos, musculares de las piernas o de las articulaciones de las rodillas.
S-Pedelecs
Las Pedelecs más potentes que no están clasificadas legalmente como bicicletas se denominan S-Pedelecs (abreviatura de Schnell-Pedelecs , es decir, Speedy-Pedelecs) en Alemania. Estos tienen un motor de más de 250 vatios y una asistencia de pedaleo menos limitada o ilimitada, es decir, el motor no deja de ayudar al ciclista una vez que se han alcanzado los 25 km / h. Por lo tanto, las bicicletas eléctricas de clase S-Pedelec se clasifican generalmente como ciclomotores o motocicletas en lugar de bicicletas y, por lo tanto, es posible que (según la jurisdicción) deban registrarse y asegurarse, el ciclista puede necesitar algún tipo de licencia de conducir (ya sea de automóvil o motocicleta). y es posible que sea necesario usar cascos de motocicleta. [16] En los Estados Unidos, muchos estados han adoptado S-Pedelecs en la categoría de Clase 3. Las bicicletas eléctricas de clase 3 están limitadas a <= 750 vatios de potencia y 28 mph. [17]
Potencia a demanda y asistencia al pedaleo
Algunas bicicletas eléctricas más nuevas incluyen un sistema de asistencia de pedal (PAS) con o sin acelerador, lo que permite a los ciclistas pedalear junto con el motor eléctrico para aumentar la distancia por carga. También hay kits de conversión de bicicletas eléctricas para convertir bicicletas no eléctricas en bicicletas eléctricas.
Solo energía bajo demanda
Algunas bicicletas eléctricas tienen un motor eléctrico que funciona solo bajo demanda . En este caso, el motor eléctrico se acciona y se acciona manualmente mediante un acelerador, que suele estar en la empuñadura al igual que los de una motocicleta o scooter. Este tipo de bicicletas eléctricas a menudo, pero no siempre, tienen motores más potentes que las pedelecs.
Con solo bicicletas eléctricas de potencia bajo demanda , el ciclista puede:
- andar solo con el pedal, es decir, totalmente impulsado por humanos.
- Montar solo con motor eléctrico accionando el acelerador manualmente.
- viaje usando ambos juntos al mismo tiempo.
Algunas bicicletas eléctricas que solo funcionan bajo demanda difícilmente se pueden confundir con bicicletas, y mucho menos categorizarlas. Por ejemplo, el Noped es un término utilizado por el Ministerio de Transporte de Ontario para las bicicletas eléctricas que no tienen pedales o en las que los pedales se han quitado de su bicicleta motorizada. Estos se clasifican mejor como ciclomotores eléctricos o motocicletas eléctricas .
Estatus legal
País / jurisdicción | Tipo de bicicleta eléctrica | Límite de velocidad, km / h | mph | Límite de vatios | Límite de peso, kg | Requisito de edad | Exige matrículas | Permitido en carriles bici | Referencias y notas al pie |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Australia | pedelec | 25 + 10% | 15,5 | 250 | ninguno | ninguno | No | sí | ACT [18] NSW [19] NT [20] QLD [21] SA [22] Tas [23] Vic [24] WA [25] |
Australia | acelerador manual o asistido por pedal (algunos estados prohíben específicamente las bicicletas eléctricas con acelerador manual) | ninguno | ninguno | 200 | ninguno | ninguno | No | sí | ACT [18] NSW [19] NT [20] QLD [21] SA [22] Tas [23] Vic [24] WA [25] |
Canadá | acelerador de mano | 32 | 20 | 500 | ninguno | varios | No | varía de los estatutos municipales | [ cita requerida ] |
porcelana | Desconocido | 30 | 18,5 | Ninguno | 20 | ninguno | No | sí | (***) |
Unión Europea y Noruega | pedelec | 25 + 10% | 15,5 | 250 | ninguno | ninguno | No | sí | [26] |
Alemania | pedelec | 25 | 15,5 | 250 | ninguno | ninguno | No | obligatorio | [27] [28] |
Alemania | s-pedelec | 45 | 28 | 4000 | ninguno | dieciséis | placa de identificación de seguro | No | [27] [28] |
Noruega | velocidad pedelec | 45 | 28 | 500 | ninguno | ninguno | sí | No (*) | [29] |
Hong Kong | ninguno permitido | - | - | - | - | - | - | - | [30] (**) |
Israel | pedelec | 25 | 15,5 | 250 | 30 | dieciséis | No | sí | [ cita requerida ] |
México | ambas cosas | lo mismo que las motocicletas | lo mismo que las motocicletas | - | - | 15+ [31] | sí | No | [32] |
Nueva Zelanda | pedelec | ninguno | ninguno | 300 | ninguno | ninguno | No | sí | [ cita requerida ] |
Taiwán | ambas cosas | 25 | 15,5 | Ninguno | 40 | ninguno | No | sí | [33] |
pavo | pedelec | 25 | 15,5 | 250 | ninguno | ninguno | No | sí | [34] |
Reino Unido | pedelec | 25 | 15,5 | 250 | 30 | 14 | No | sí | [35] [36] |
Estados Unidos | acelerador de mano | 32 | 20 | 750 | ninguno | ninguno | No | varía | (***) |
(*) Permitido en carriles para bicicletas cuando los sistemas eléctricos están apagados (**) Las bicicletas eléctricas son ilegales en esta región (***) Algunas regiones tienen regulaciones especiales, consulte la entrada correspondiente en las leyes de bicicletas eléctricas .
Popularidad
El uso de bicicletas eléctricas en todo el mundo ha experimentado un rápido crecimiento desde 1998. [3] [37]
China es el principal productor mundial de bicicletas eléctricas. Según los datos de la Asociación de Bicicletas de China, un grupo industrial autorizado por el gobierno, en 2004 los fabricantes chinos vendieron 7,5 millones de bicicletas eléctricas en todo el país, casi el doble de las ventas del año 2003; [14] las ventas nacionales alcanzaron los 10 millones en 2005 y entre 16 y 18 millones en 2006. [13] En 2016, se utilizaron aproximadamente 210 millones de bicicletas eléctricas a diario en China. [38]
Se vendieron un total de 700.000 bicicletas eléctricas en Europa en 2010, frente a las 200.000 en 2007 y las 500.000 unidades en 2009. [39] Aproximadamente 2 millones se vendieron en Europa en 2016. [38] En 2019, la UE implementó un 79,3% arancel de protección sobre las bicicletas eléctricas chinas importadas para proteger a los productores de la UE. [40]
Técnico
Motores y transmisiones
Los dos tipos más comunes de motores de cubo utilizados en bicicletas eléctricas son cepillados y sin escobillas. Hay muchas configuraciones disponibles, que varían en costo y complejidad; Se utilizan tanto unidades de motorreductor como de accionamiento directo . Se puede agregar un sistema de asistencia de potencia eléctrica a casi cualquier ciclo de pedal utilizando transmisión por cadena, transmisión por correa, motores de cubo o transmisión por fricción. Los motores de buje BLDC son un diseño moderno común. El motor está integrado en el cubo de la rueda, mientras que el estator se fija sólidamente al eje y los imanes están unidos y giran con la rueda. El cubo de la rueda de la bicicleta es el motor. Los niveles de potencia de los motores utilizados están influenciados por las categorías legales disponibles y, a menudo, pero no siempre, se limitan a menos de 750 vatios.
Otro tipo de motor de asistencia eléctrica, a menudo denominado sistema de transmisión intermedia , está ganando popularidad. Con este sistema, el motor eléctrico no está integrado en la rueda, sino que generalmente se monta cerca (a menudo debajo) de la carcasa del pedalier . En configuraciones más típicas, un engranaje o rueda en el motor acciona una correa o cadena que se acopla con una polea o rueda dentada fijada a uno de los brazos del juego de bielas de la bicicleta . Por lo tanto, la propulsión se proporciona en los pedales en lugar de en la rueda, y finalmente se aplica a la rueda a través del tren de transmisión estándar de la bicicleta.
Debido a que la potencia se aplica a través de la cadena y la rueda dentada, la potencia generalmente se limita a alrededor de 250 a 500 vatios para proteger contra el desgaste rápido de la transmisión. Una transmisión central eléctrica combinada con un cubo de engranajes interno en el buje trasero puede requerir cuidado debido a la falta de un mecanismo de embrague para suavizar el impacto de los engranajes en el momento de volver a engranar. Una transmisión continuamente variable o un cubo de engranajes interno completamente automático pueden reducir los golpes debido a la viscosidad de los aceites utilizados para el acoplamiento líquido en lugar de los acoplamientos mecánicos de los cubos de engranajes internos convencionales.
Pilas
Las bicicletas eléctricas utilizan baterías recargables , motores eléctricos y alguna forma de control. Los sistemas de baterías en uso incluyen sellados de plomo-ácido (SLA), níquel-cadmio (NiCad), níquel-hidruro metálico (NiMH) o polímero de iones de litio (Li-ion). Las baterías varían según el voltaje, la capacidad de carga total (amperios hora), el peso, la cantidad de ciclos de carga antes de que el rendimiento se degrade y la capacidad para manejar condiciones de carga de sobrevoltaje. Los costos de energía de operar bicicletas eléctricas son pequeños, pero puede haber considerables costos de reemplazo de la batería. La vida útil de una batería varía según el tipo de uso. Los ciclos de descarga / recarga poco profundos ayudarán a prolongar la vida útil general de la batería.
El alcance es una consideración clave con las bicicletas eléctricas y se ve afectado por factores como la eficiencia del motor, la capacidad de la batería, la eficiencia de la electrónica de conducción, la aerodinámica, las colinas y el peso de la bicicleta y el ciclista. [41] [42] Algunos fabricantes, como Canadian BionX o American Vintage Electric Bikes, [43] tienen la opción de usar frenado regenerativo , el motor actúa como un generador para reducir la velocidad de la bicicleta antes de que se activen las pastillas de freno. [44] Esto es útil para extender el rango y la vida útil de las pastillas de freno y las llantas de las ruedas. También hay experimentos que utilizan pilas de combustible . por ejemplo, el PHB . También se han realizado algunos experimentos con supercondensadores para complementar o reemplazar baterías de automóviles y algunos SUV. Las bicicletas eléctricas desarrolladas en Suiza a fines de la década de 1980 para la carrera de vehículos solares del Tour de Sol venían con estaciones de carga solar , pero luego se fijaron en los techos y se conectaron para alimentar la red eléctrica . [45] Las bicicletas se cargaron luego de la red eléctrica, como es común en la actualidad. Si bien las baterías para bicicletas eléctricas fueron producidas principalmente por empresas más grandes en el pasado, muchas empresas pequeñas y medianas han comenzado a utilizar nuevos métodos innovadores para crear baterías más duraderas. Las máquinas de soldadura por puntos CNC de precisión automatizadas y de última generación fabricadas a medida [46] creadas con paquetes de baterías 18650 [47] se utilizan comúnmente entre los fabricantes de bicicletas eléctricas de bricolaje.
Controladores
Hay dos tipos distintos de controladores diseñados para combinar con un motor con escobillas o un motor sin escobillas . Los motores sin escobillas se están volviendo más comunes a medida que el costo de los controladores continúa disminuyendo. (Consulte la página sobre motores de CC que cubre las diferencias entre estos dos tipos).
Controladores para motores sin escobillas : las bicicletas eléctricas requieren un par inicial alto y, por lo tanto, los modelos que utilizan motores sin escobillas suelen tener conmutación de sensor Hall para la medición de velocidad y ángulo. Un controlador electrónico proporciona asistencia en función de las entradas de los sensores, la velocidad del vehículo y la fuerza requerida. Los controladores generalmente permiten la entrada mediante potenciómetro o empuñadura giratoria de efecto Hall (o acelerador de palanca operado con el pulgar), control de velocidad de circuito cerrado para una regulación precisa de la velocidad, lógica de protección para sobretensión, sobrecorriente y protección térmica. Las bicicletas con función de asistencia al pedaleo suelen tener un disco en el cigüeñal con un anillo de imanes junto con un sensor Hall que genera una serie de pulsos, cuya frecuencia es proporcional a la velocidad de pedaleo. El controlador usa modulación de ancho de pulso para regular la potencia del motor. A veces se proporciona apoyo para el frenado regenerativo, pero el frenado poco frecuente y la baja masa de bicicletas limita la energía recuperada. En una nota de aplicación se describe una implementación para un motor de CC sin escobillas (BLDC) de 200 W y 24 V. [48]
Controladores para motores con escobillas : los motores con escobillas también se utilizan en bicicletas eléctricas, pero se están volviendo menos comunes debido a su menor eficiencia intrínseca. Sin embargo, los controladores para motores con escobillas son mucho más simples y económicos debido al hecho de que no requieren retroalimentación del sensor Hall y generalmente están diseñados para ser controladores de bucle abierto. Algunos controladores pueden manejar múltiples voltajes.
Variaciones de diseño
No todas las bicicletas eléctricas toman la forma de bicicletas de mano convencionales con motor incorporado, como las bicicletas Cytronex que utilizan una pequeña batería disfrazada de botella de agua. [49] [50] Algunas están diseñadas para tener la apariencia de motocicletas de baja capacidad, pero de menor tamaño y que consisten en un motor eléctrico en lugar de un motor de gasolina. Por ejemplo, la bicicleta eléctrica Sakura incorpora un motor de 200 W que se encuentra en las bicicletas eléctricas estándar, pero también incluye un revestimiento de plástico, luces delanteras y traseras y un velocímetro. Tiene el estilo de un ciclomotor moderno y, a menudo, se confunde con uno. [ cita requerida ]
Convertir una bicicleta no eléctrica en su equivalente eléctrico puede resultar complicado, pero ahora hay en el mercado numerosas soluciones de "sustitución de una rueda". [51]
Un remolque empujador eléctrico es un diseño de bicicleta eléctrica que incorpora un motor y una batería en un remolque que empuja cualquier bicicleta. Uno de esos remolques es el Ridekick de dos ruedas. Otros diseños más raros incluyen el de una bicicleta eléctrica de estilo 'chopper', que está diseñada más como una bicicleta eléctrica 'divertida' o 'novedosa' que como una ayuda a la movilidad o un medio de transporte .
Las bicicletas eléctricas de carga permiten al ciclista llevar artículos grandes y pesados que serían difíciles de transportar sin energía eléctrica que complemente la entrada de energía humana. [52]
Hay muchas variaciones de diseño de bicicletas eléctricas disponibles, algunas con baterías conectadas al cuadro, otras alojadas dentro del tubo.
Varios diseños (incluidos los mencionados anteriormente) están diseñados para adaptarse a la mayoría de las leyes del área, y los que contienen pedales se pueden usar en las carreteras del Reino Unido, entre otros países. [53]
También hay disponibles bicicletas eléctricas plegables . [54]
Los monociclos eléctricos con autoequilibrio no se ajustan a la legislación sobre bicicletas eléctricas en la mayoría de los países y, por lo tanto, no se pueden usar en la carretera, [55] pero se pueden utilizar en la acera . Son las bicicletas eléctricas más baratas y utilizadas por los viajeros de última milla , para uso urbano y para combinar con el transporte público , incluidos los autobuses.
Triciclos
También se han producido triciclos eléctricos que cumplen con la legislación sobre bicicletas eléctricas. Estos tienen el beneficio de una estabilidad adicional a baja velocidad y, a menudo, son los preferidos por personas con discapacidades. Los triciclos que transportan carga también están ganando aceptación, con un número pequeño pero creciente de mensajeros que los utilizan para entregas de paquetes en el centro de las ciudades. Los últimos diseños de estos triciclos se asemejan a un cruce entre una bicicleta de pedales y una camioneta pequeña. [56]
Si bien a algunas personas les gusta la estabilidad adicional que ofrecen los triciclos en comparación con las bicicletas, los triciclos eléctricos pueden ser más inestables en las curvas. El nivel de estabilidad al tomar una curva en un triciclo eléctrico depende en parte de la variante: una configuración de 'renacuajo' con dos ruedas delante, o una configuración delta con dos ruedas en la parte trasera. Las variantes de renacuajo son algo más estables en las curvas a gran velocidad.
Efectos en la salud
Se demostró que el uso de bicicletas eléctricas aumenta la cantidad de actividad física. Los usuarios de bicicletas eléctricas en 7 ciudades europeas tenían un gasto energético semanal un 10% más alto que otros ciclistas porque realizaban viajes más largos. [57]
Las bicicletas eléctricas también pueden proporcionar una fuente de ejercicio para las personas que tienen problemas para ejercitarse durante un tiempo prolongado (debido a una lesión o un peso excesivo, por ejemplo), ya que la bicicleta puede permitir al ciclista tomar descansos breves del pedaleo y también brindar confianza al ciclista. ciclista que podrán completar el camino seleccionado sin fatigarse demasiado [58] o sin haber forzado demasiado las articulaciones de las rodillas (las personas que necesitan usar las articulaciones de las rodillas sin desgastarlas innecesariamente pueden en algunas bicicletas eléctricas ajustar el nivel de asistencia motriz según el terreno). Un estudio de la Universidad de Tennessee proporciona evidencia de que el gasto de energía (EE) y el consumo de oxígeno (VO2) de las bicicletas eléctricas son un 24% más bajos que los de las bicicletas convencionales y un 64% más bajos que los de caminar. Además, el estudio señala que la diferencia entre bicicletas eléctricas y bicicletas es más pronunciada en los segmentos cuesta arriba. [59]
Hay personas que afirman haber perdido una cantidad considerable de peso al usar una bicicleta eléctrica. [60] Sin embargo, un reciente estudio de cohorte prospectivo encontró que las personas que usan bicicletas eléctricas tienen un IMC más alto que las que usan bicicletas convencionales. [61] Al hacer que el terreno para andar en bicicleta sea un problema menor, las personas que de otra manera no considerarían andar en bicicleta pueden usar la asistencia eléctrica cuando sea necesario y, de lo contrario, pedalear cuando puedan. [62] Las bicicletas eléctricas pueden ser una parte útil de los programas de rehabilitación cardíaca, ya que los profesionales de la salud a menudo recomendarán el uso de una bicicleta estática en las primeras etapas de estos. Los programas de rehabilitación cardíaca basados en el ejercicio pueden reducir las muertes en personas con enfermedad coronaria en aproximadamente un 27%. [63]
Seguridad vial
Schleinitz y col. (2014) concluyó que los usuarios de bicicletas eléctricas en Alemania no tenían más probabilidades que los ciclistas convencionales de verse involucrados en "situaciones críticas para la seguridad". Sin embargo, Dozza et al. (2015) concluyó (a partir de un análisis de ciclistas suecos) que los ciclistas eléctricos pueden estar involucrados en incidentes más críticos pero con "menor gravedad". Además, los ciclistas electrónicos tenían menos probabilidades de tener interacciones peligrosas con vehículos motorizados. [64]
Un problema común observado en el estudio es la incapacidad de otros usuarios de la carretera para reconocer la velocidad real de una bicicleta eléctrica. Además, algunos ciclistas mayores tuvieron problemas para equilibrar el peso adicional de la bicicleta. Por último, es posible que muchos ciclistas no tengan experiencia o sean principiantes. Los autores descubrieron que los nuevos ciclistas deben familiarizarse con la bicicleta y con la seguridad adecuada para andar en bicicleta en las carreteras antes de llevarlos a situaciones de tráfico exigentes.
Efectos ambientales
Las bicicletas eléctricas son vehículos de cero emisiones , ya que no emiten subproductos de la combustión, pero deben tenerse en cuenta los efectos medioambientales de la generación y distribución de energía y de la fabricación y reciclaje de baterías [65] . Incluso con estas cuestiones consideradas, las bicicletas eléctricas tienen un impacto medioambiental significativamente menor que los coches , [66] y por lo general son vistos como ambientalmente deseable en un entorno urbano. [67]
Un estudio reciente en Inglaterra encontró que las bicicletas eléctricas, si se utilizan para reemplazar los viajes en automóvil, tienen la capacidad de "reducir las emisiones de dióxido de carbono (CO2) de los automóviles en Inglaterra hasta en un 50% (alrededor de 30 millones de toneladas por año)". [68]
Se ha sugerido que las mayores oportunidades se encuentran en entornos rurales y suburbanos: los habitantes de las ciudades ya tienen muchas opciones de viaje con bajas emisiones de carbono, por lo que el mayor impacto estaría en el fomento del uso fuera de las áreas urbanas. [69] También puede haber margen para que las bicicletas eléctricas ayuden a las personas más afectadas por el aumento de los costos de transporte.
Por supuesto, se pueden reducir los efectos medioambientales implicados en la recarga de las baterías. El tamaño pequeño del paquete de baterías en una bicicleta eléctrica , en comparación con el paquete más grande utilizado en un automóvil eléctrico , los convierte en muy buenos candidatos para cargar a través de energía solar u otros recursos de energía renovable. Sanyo capitalizó este beneficio cuando estableció "estacionamientos solares", en los que los ciclistas eléctricos pueden cargar sus vehículos mientras están estacionados debajo de paneles fotovoltaicos . [70]
Las credenciales ambientales de las bicicletas eléctricas y los híbridos eléctricos / humanos en general, han llevado a algunas autoridades municipales a usarlos, como Little Rock, Arkansas con sus bicicletas eléctricas asistidas Wavecrest o la policía de Cloverdale, California con bicicletas eléctricas Zap . Los fabricantes de bicicletas eléctricas de China, como Xinri, ahora se están asociando con universidades en un intento por mejorar su tecnología de acuerdo con los estándares ambientales internacionales, respaldados por el gobierno chino, que desea mejorar el potencial de exportación de las bicicletas eléctricas fabricadas en China. [71]
Tanto los reguladores de la gestión de la tierra como los defensores del acceso a los senderos para bicicletas de montaña han abogado por la prohibición de las bicicletas eléctricas en los senderos al aire libre que son accesibles para las bicicletas de montaña, citando posibles peligros de seguridad y la posibilidad de que las bicicletas eléctricas dañen los senderos. Sin embargo, un estudio realizado por la Asociación Internacional de Ciclismo de Montaña encontró que los impactos físicos de las bicicletas eléctricas de montaña asistidas por pedales de baja potencia pueden ser similares a las bicicletas de montaña tradicionales. [72]
Un estudio reciente sobre el impacto medioambiental de las bicicletas eléctricas frente a otras formas de transporte [73] encontró que las bicicletas eléctricas son:
- 18 veces más eficiente energéticamente que un SUV
- 13 veces más eficiente energéticamente que un sedán
- 6 veces más eficiente energéticamente que el transporte ferroviario
- y de un impacto medioambiental similar al de una bicicleta convencional.
Existen estrictas regulaciones de envío para baterías de iones de litio, debido a problemas de seguridad. [74] En este sentido, las baterías de fosfato de hierro y litio son más seguras que las baterías de óxido de cobalto y litio. [75]
Experiencia por pais
porcelana
China ha experimentado un crecimiento explosivo de las ventas de bicicletas eléctricas no asistidas, incluido el tipo scooter, con ventas anuales que pasaron de 56.000 unidades en 1998 a más de 21 millones en 2008, [76] y alcanzaron una flota estimada de 120 millones de bicicletas eléctricas en principios de 2010. [3] [77] Este auge fue provocado por los esfuerzos de los gobiernos locales chinos para restringir las motocicletas en los centros de las ciudades para evitar interrupciones del tráfico y accidentes. A finales de 2009, las motocicletas están prohibidas o restringidas en más de noventa ciudades chinas importantes. [76] Los usuarios comenzaron a reemplazar las bicicletas y motocicletas tradicionales y las bicicletas eléctricas se convirtieron en una alternativa a los desplazamientos en automóvil. [3] No obstante, la preocupación por la seguridad vial continúa, ya que en 2007 se registraron alrededor de 2.500 muertes relacionadas con bicicletas eléctricas. [77] A fines de 2009, diez ciudades también habían prohibido o impuesto restricciones a las bicicletas eléctricas por los mismos motivos que las motocicletas. Entre estas ciudades se encuentran Guangzhou , Shenzhen , Changsha , Foshan , Changzhou y Dongguang . [76] [77]
China es el principal fabricante mundial de bicicletas eléctricas, con 22,2 millones de unidades producidas en 2009. Algunos de los mayores fabricantes de bicicletas eléctricas del mundo son BYD y Geoby. La producción se concentra en cinco regiones, Tianjin , Zhejiang , Jiangsu , Shandong y Shanghai . [78] China exportó 370.000 bicicletas eléctricas en 2009. [79]
India
Las primeras bicicletas asistidas por pedales aparecieron en India en 1993. La adopción de bicicletas eléctricas ha sido lenta en India principalmente debido a su bajo rango, su incapacidad para escalar pasos elevados, su alto costo inicial y porque están diseñadas para ser conducidas por una sola persona. . En 2020, se introdujo en la India un ciclo eléctrico con un motor de transmisión media, que tiene un alcance de 100 kilo metros con una sola carga, permite montar en el pasajero, montar en colinas, en todo terreno y en la ciudad, todo en uno, esto es Se espera que dé un impulso a la adopción de ciclos eléctricos en India. [80] [ verificación fallida ]
Países Bajos
Holanda tiene una flota de 18 millones de bicicletas. [81] Las bicicletas eléctricas alcanzaron una cuota de mercado del 10% en 2009, ya que las ventas de bicicletas eléctricas se cuadruplicaron de 40.000 unidades a 153.000 entre 2006 y 2009, [82] y los modelos eléctricos representaron el 25% de las ventas totales de bicicletas. ingresos en ese año. [81] A principios de 2010, una de cada ocho bicicletas vendidas en el país era de propulsión eléctrica a pesar de que, en promedio, una bicicleta eléctrica es tres veces más cara que una bicicleta normal. [77] [82]
Una encuesta de mercado de 2008 mostró que la distancia promedio recorrida en los Países Bajos por los viajeros en una bicicleta estándar es de 6,3 kilómetros (3,9 millas), mientras que con una bicicleta eléctrica esta distancia aumenta a 9,8 kilómetros (6,1 millas). [83] Esta encuesta también mostró que la propiedad de una bicicleta eléctrica es particularmente popular entre las personas de 65 años o más, pero limitada entre los viajeros. La e-bike se utiliza en particular para viajes en bicicleta, compras y recados. [83]
Estados Unidos
En 2009, EE. UU. Tenía una flota estimada de 200.000 bicicletas eléctricas. [79] En 2012 fueron cada vez más favorecidos en Nueva York como vehículos de reparto de alimentos. [84]
En 2012, dos defensores de las bicicletas eléctricas completaron el primer recorrido en bicicleta eléctrica transcontinental de 4.000 millas (6.400 km) desde Nueva York a San Francisco para abogar por las bicicletas eléctricas en las principales ciudades de los EE . UU. [85] Muchas bicicletas eléctricas en el Estados Unidos son bicicletas estándar convertidas mediante un kit. En general, los kits incluyen el motor (la mayoría de los cuales son motores de cubo integrados en la rueda delantera o trasera), un controlador de velocidad, acelerador (generalmente con empuñadura giratoria o acelerador de pulgar), cableado y conectores necesarios y una batería. Varias empresas estadounidenses ofrecen kits de conversión que también ofrecen paquetes de baterías de litio avanzadas. Los principales fabricantes también ofrecen bicicletas eléctricas completas. Trek ofrece una línea de bicicletas eléctricas que utilizan el sistema Bionx en el que el ciclista programa el controlador para determinar cuánto esfuerzo dará el motor en respuesta al esfuerzo del ciclista, desde el 25% hasta el 200% de la potencia del ciclista. Este sistema garantiza un nivel mínimo de participación del ciclista y también se utiliza para cumplir con muchas leyes europeas que exigen un esfuerzo humano parcial antes de que el motor se active.
En 2020, la pandemia de COVID trajo consigo una mayor necesidad de transporte individualizado, como bicicletas eléctricas para desplazarse al trabajo. Debido al aumento vertiginoso de la demanda, se produjo una escasez mundial de neumáticos, lo que generó meses de retrasos en los pedidos de envío de cajas. Los fabricantes y proveedores estaban luchando por mantenerse al día. Los minoristas como ZuGo Bike se vieron obligados a aceptar pedidos anticipados durante 3 o 4 meses mientras el mundo esperaba que se cumpliera la demanda.
Japón
En 2017, Panasonic lanzó al mercado la primera e-BIKE "XM-1" en Japón . Y "YPJ-R" también fue lanzado en el mismo mes por YAMAHA .
A partir de 2018, se lanzaron algunos recorridos en bicicleta eléctrica. Shimanami Kaido, la península de Izu y la prefectura de Kioto están ansiosas por difundir el turismo en bicicleta eléctrica.
Ver también
- Conversión de vehículos eléctricos
- Eurobike
- Lista de marcas y fabricantes de bicicletas eléctricas
- Vehículo de baja velocidad
- Esquema de ciclismo
- Energía renovable
- Cronología de la tecnología de transporte
- Twike
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