电助力自行车，这一源于日本并在欧洲获得广泛发展的交通工具，如今已成为我们日常生活中的一部分。在欧盟法规的框架下，这类车型被细分为三大类：电助力自行车（Pedelec）、高速型电助力自行车（S-Pedelec）以及电动自行车（E-Bike）。其中，Pedelec作为半踩踏式电动自行车的代表，因其独特的助力方式而备受瞩目。
当骑行者主动踩踏时，Pedelec的电机才会提供助力，这种设计既保留了传统自行车的骑行乐趣，又充分利用了电动技术的便捷性。此外，其助力模式可根据个人需求进行灵活调整，无论是平路、越野、爬坡还是下坡，都能找到合适的档位来满足骑行者的特殊需求。

然而，助动程度的选择并非随心所欲。在欧盟标准下，电动助力自行车的电机额定功率被严格限制在250W以内，且当车速达到25km/h时，助力会自动关闭。这样的设计旨在确保骑行的安全与环保性能。同时，一些高端的电动助力自行车还配备了推行辅助系统，让推行变得更加轻松省力。

S-Pedelec，作为电动助力自行车（Pedelec）的高速版本，也被称为高速型电动助力自行车。其工作原理与普通Pedelec相似，即只有在骑行者踩踏时，电机才会提供助力。然而，S-Pedelec在额定功率和断电速度方面有着更高的要求。根据欧盟标准，其额定功率上限提升至500W，并且当车速超过45km/h时，电机才会断开助力。正因如此，在德国，S-Pedelec已被归类为轻型摩托车，骑行者必须购买保险、获得使用许可，并遵守相应的交通法规。此外，骑行时还需佩戴“合适的”防护头盔，安装反光镜，并确保不占用自行车道。值得注意的是，虽然电动助力自行车（Pedelec）在特定条件下可以通过刷程序升级为S-Pedelec，但私自改装往往可能违反当地国家法规。

电动自行车的第三个类别是电动自行车（E-Bike）车型。E-Bike，即Electric Bike的简写，与助力自行车的主要区别在于其电机驱动特性。即便骑行者未踩踏踏板，车辆仍会受到电机驱动力的影响。某些特定设计的电动自行车，如通过油门手柄或按钮启动的款式，其最高时速可达到45公里。因此，在欧洲，这类电动自行车被归类为轻型摩托车，需要购买相应的保险并上牌后方可上路。

接下来，我们探讨电助力系统的工作原理

不论是哪个品牌的电助力系统，其核心都是将电能高效转化为动能，并通过单车传动系统将动力施加到车轮上，从而减轻骑行者的负担。而电助力系统本身，则是由传感器、控制器和电机三个关键部分组成。

电助力系统在运作时，会通过传感器收集速度、踏频、力矩等关键数据，并将这些信息传递给控制器。控制器经过计算后，会发出指令来驱动电机的运转。值得注意的是，电机并不直接与传动系统相连，而是以高转速和低扭矩的方式输出动力。为了将扭矩放大并调整转速至适合人腿踏频（对于中置电机）或轮组转速（对于轮毂电机），电机需要通过减速系统进行转换。
此外，电机的动力输出轴与自行车的牙盘轴并非同一根轴，而是通过降速机构相连结。根据这两根轴的相对位置差异，中置电机可进一步细分为同轴电机和平行轴电机。

图中所示为Shimano中置电机的传动构造。右侧的白色小齿轮正是电机的动力输出轴，而最左侧则连接着牙盘轴，这两根轴以平行方式布置，中间通过一系列传动齿轮相连结。正因如此，这种结构的电机被命名为平行轴电机。

图中展示的是BOSCH（博世）电机的内部构造。其电机输出轴位于后方，而牙盘轴则置于前方，二者以平行的方式布置，共同构成了这种平行轴电机结构。

▲由于平行轴电机需要宽敞的内部空间，其体积相对较大，形状类似冬瓜。而同轴电机，其特点在于牙盘轴与电机输出轴共线，通常采用外转子设计，减速系统被巧妙地安置在电机定子的内圈及两侧，使得同轴电机外观更为紧凑，内部结构也更为精巧。
此外，市场上的助力电机系统主要分为中置式和轮毂式两种。中置电机，即驱动电机安装在车架五通位置的电机，它通过链条与后轮相连以传递动力。而轮毂电机，则是直接将驱动电机安装在车轮毂上，从而实现对轮组的直接驱动。
对于运动车型而言，一体式中置电机无疑是理想之选。其优势在于，电机驱动系统位于车架五通处，这样不会打破整车的前后重量平衡。对于全避震车型来说，中置电机还能减轻簧下质量，使后避震的反馈更加自然，从而在越野操控上占据先天优势。此外，更换轮组对中置电机而言相当便捷，与轮毂电机相比，中置电机让玩家能自行DIY车架组，提升了可玩性的同时，也降低了传动损耗，提升了续航能力。另外，在越野骑行时，中置电机所受的冲击比轮毂电机更小，这有利于电机的防护，减少了损坏危险和故障率。

对于非运动车型来说，轮毂电机则更为合适。其无需更改传统车架结构，且成本更低，更易被通勤代步类人群接受。

此外，市面上E-BIKE所使用的传感器也各有千秋。力矩传感器能提供高精度的扭力数值，而踏频传感器则根据踏频快慢来调整助力需求。但速度传感器有时无法准确判断助力需求，特别是在爬坡或逆风时。因此，靠谱的E-BIKE通常会综合使用力矩、踏频、速度传感器，通过综合运算来更准确地判断骑行状态。

控制程序

同一部电机，同一辆E-BIKE，通过刷写不同的控制程序，可以带来截然不同的骑行体验，这并非玄学。当控制器接收到力矩、速度、踏频信号后，会进行运算并输出指令，指导电机如何出力。这种运算法则就是我们所称的控制程序。

有些E-BIKE品牌甚至在APP上提供了程序调试功能，让玩家能自由调整助力曲线。你可以让车辆在起步时迅猛，中段巡航平稳，末段加速狂暴，或者起步平顺，中段加速灵敏，末段平顺限速。在数字技术高度发达的今天，当硬件技术达到一定水平后，软件控制程序就成了决定电机性能的关键因素。

电机额定功率

电机额定功率通常是指在理想状态下，电机可长期正常运转的最大输出功率。然而，电机的实际性能并不仅仅取决于额定功率。结构设计、额定电压、转化效率以及输出扭矩等因素都会影响电机的骑行体验。因此，仅凭额定功率来衡量电机性能并不全面。

此外，不同国家和地区对电助力自行车的额定功率有各自的法规要求。例如，欧盟标准规定额定功率不得超过250W，而美国部分地区则放宽至750W。在中国，新国标规定电动车和电助力自行车的额定功率不得超过400W。

▲聚云新能源的海龙电池组

电池容量

在日常使用中，我们常常误用毫安来描述电池容量，实际上，毫安是电流的单位，而电池容量的正确单位应该是毫安时（mAh）。为了更准确地表达，一些专业品牌还会同时标注瓦时（wh）这一单位。以PESU MONSTER整车所配备的电池为例，其电压为36V，容量为13.6Ah。若将其换算成瓦时，即得13.6乘以36，等于489.6瓦时。这大约相当于0.5千瓦时，也就是半度电。这样的换算方式，是不是更有助于大家理解电池容量了呢？

▲聚云新能源的银鱼电池组

我们所见的“电池”，无论是外置还是车架隐藏，其实都只是电池包的外壳。打开这层外壳，你会发现内部是电芯的密集排列，以及负责电池管理的控制系统（BMS）。市面上的电助力自行车大多采用18650锂电池电芯，这种电芯以其长寿命、高容量密度和稳定的性能而受到推崇。

值得注意的是，18650并不仅仅是一个规格型号，它指的是电芯的尺寸（直径18mm，长度65mm）。即便是同一厂家生产的18650电芯，不同等级之间的容量和耐用性也会有所不同。更别提国际知名品牌与小作坊之间的品质差异了。