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【E-bike電動輔助自行車的組成】 電池篇

一般E-bike上配置的電池都是由數十顆電芯(Cell)通過串聯或並聯來達到適當的電壓以及容量,所以精準一點描述應該是「電池組(Battery pack)」,但為了溝通方便就簡稱電池囉!這篇就來談一談電動輔助自行車的能量來源:『電池』。

相較於鉛酸電池,當今主流電池組會以鋰電池的方向前進,鋰電池組的特性在於重量輕、體積小、使用壽命長,但是價格較鉛酸電池來的昂貴許多。

而要將整車能量的泉源壓縮在有限的空間中,並且要適當的整合到車架上,其實是需要非常高的技術門檻,這也是導致鋰電池組價格昂貴的原因之一。

我們每天接觸的手機使用的就是鋰電池,在數年前也常聽聞手機發熱、膨脹甚至爆炸的事件。

經數年發展,當然技術早已提升,品質越來越穩定,但要因應千奇百怪的騎行狀況,電池組若沒有完善的電池管理系統(BMS)進行管理及保護,相當於帶著一顆能量炸彈到處走。

整台電動輔助自行車當中,電池的價值占比可能會高達1/3,所以尋找心儀的車種時,除了馬達以外,所搭配的電池也必須列為重點參考項目之一喔!

電動輔助自行車 電池外觀

而依外觀常見的有下面幾種形式:

  • 貨架電池:安置於裝有貨架的城市車種不會顯得太過突兀。
  • 下管電池:雖說稱為下管電池,實際上放置位置的靈活度很高,有許多位置都可擺放。
  • 管內電池:隱藏或是半隱藏式電池,對電池的保護性較高,防水性相對也會提升。另外從重心配置考量,較常見的仍是安置在下管內,有些電動輔助折疊車(E-folding bike)甚至會將電池組安置在座管當中。
  • 其他依據自行車架設計開發的電池形式
貨架電池:捷安特 EA-401
BESV TRS1
下管電池:達瑞創新 BESV  TRS1 
BESV CF1 LENA
管內電池:達瑞創新 BESV CF1 LENA 
BESV PSA1
其他:達瑞創新 BESV  PSA1

電動輔助自行車 電池內部

簡單了解外觀後,接著我們來看一下電池的內部到底是怎麼構成的。

BATTERY Compliment

電芯規格

在使用在E-bike上的電池組絕大多數都是由一顆顆柱狀的電芯(外型類似我們常的AAA乾電池)所組成,最常見的仍為18650這個型式:

18650電芯的命名原則其實非常簡單,18代表直徑為「18mm」,65代表長度為「65mm」而最後的0則代表「圓型」,另外還有如14500、18500、16340等眾多型號的電芯

各廠牌18650電芯規格大致上都是單顆額定電壓約3.6V,額定電容量從2200mah到3500mah甚至更高都有,由於體積相同,重量接近,電容量越大(能量密度越大)、製程難度越高、價格也會向上提升。

電池組規格

從電池組的規格,可以推測出電芯的組成模式:

我們直接從購物平台的資源來講解一下規格,一邊剖析組成結構,以捷安特【GIANT】Fast E SR e公路型電動輔助自行車

Fast Sr E

電池處的規格標示顯示

  • 品牌:Panasonic
  • 電池額定電壓:36V→以3.6V的電芯10顆進行串聯以達到36V的電壓值
  • 電池額定電容量:13.8Ah (或以每小時輸出的功率Wh顯示,容量Ah x 電壓V = Wh)→13.8Ah=13800mAh=496.8Wh,從上述電芯普遍的容量範圍可以推估是以單顆標準容量3450mAh(可能會標示3500mah)的電芯4顆進行並聯。

所以這顆電池組細看內容標示應會顯示10S4P/ 36V/ 13.8Ah,10串4並表示裏頭總共有高達40顆電芯喔!

電池選擇參考

有些品牌會標示自己的電池組所使用的電芯為何,若沒標示也建議選車時問問電源或是再深入查一下品牌原廠資訊(有時透過經銷商資訊可能不是標示的非常明確),可以從耳熟能詳的知名大廠開始篩選如PanasonicSamsungLG等知名進口品牌。

順代一提有些車輛會選用大陸產的電芯進行封裝,買車時可以多問一下多買一顆備用電池的價格為何,若價格偏低大概可以推斷一下可能電芯是採用大陸產的,畢竟進口電芯以及大陸電芯仍有一段價差。

為何需要這樣推敲電芯來源呢?大陸電動機車發展早,電芯的技術也發展了很多年,其實有些規模大的公司所產的電芯都還算穩定喔,但電芯的品質一致性可能就還有些進步空間,這就影響到了整組電池組的使用壽命。

事實上不只是電動輔助自行車E-bike,著名的電動車TESLA(Model S使用高達7000顆18650電芯)、電動機車GOGORO以及部分行動電源這類儲能裝置也都是由這樣的電芯所串並而成的喔!

為了追求更大的能量密度,趨勢上也有越來越多的電池組開始採取使用21700型式的電芯,根據調查21700的能量密度約為300Wh/Kg,大概比18650平均的250Wh/Kg 多約20%。

電動輔助自行車 電池保固

市面上電池的保固基本上都是一年,至於怎樣才合乎保固規範,我們仍然舉世界大廠捷安特為參考基準,擷取自:捷安特常見Q&A 電動車篇

捷安特電動車保固

GIANT DIRT-E的鋰電池容量標示13.8Ah,一年內正常使用下電池充飽測得容量低於6.9Ah,即符合保固資格,往後車種選擇時,可以參考一下這樣的保固標準喔。

Noticed:針對各車電池都會有出相對應的充電器,由於市面上有些充電器的插頭介面都是共用的,但強烈建議不要任意使用非原廠提供的插頭進行充電,因為充電電流的大小若與BMS的設定不相符合,輕則快速消耗電池壽命,嚴重一點可能會導致嚴重的危險後果!!

電動輔助自行車 政府補助

最後來談一談台灣購買電動輔助自行車的補助,台灣的補助標的其實是以『電池是否有通過CNS的檢驗』為主,切記:車輛即便有通過閃電標章,也不一定符合補助標準喔!要知道目前有哪些電輔車可以申請補助,可以行政院環保署的網站先行調查一下囉,至於補助的內容每年都在更新,可以追蹤一下環保署以及所在地方政府每年的相關辦法喔!

台灣的E-bike生態尚未被健全的狀況下,網路上除知名大廠捷安特,美利達等,還有許多E-bike在網路進行販售,但標示可能沒有非常明確,但這不代表就是不好的車,有些國外知名的品牌車種,礙於台灣特殊的法規限制,甚至沒辦法進口呢。

電動輔助自行車的『電池』至關重要,希望這篇能帶大家有進一步的認識。各位可以透過前篇:電動輔助自行車的組成:馬達篇介紹:找出適合自己的車種後,以電池的相關規格做進一步的篩選,相信能帶來多一分的保障喔!

在〈【E-bike電動輔助自行車的組成】 電池篇〉中有 10 則留言

    1. 用在E-bike或是我們看到的gogoro上的電池,所蘊含的能量其實是更大的!! 不管是有名的自行車品牌,或是較大的電池組裝廠都經不起任何一次的意外影響商譽,所以都會非常非常注重這塊的安全。這就顯得為何『透過用料的品牌來篩選車輛』是非常重要的了!

  1. Giant 2019 ebike電子型錄顯示, 目前車種使用鋰電池有Panasonic及SMP(新普科技), 而鉛酸電池則使用CSB(希世比能源科技), 不妨隨時補充最新動態進入本文中. 另外, 建議撰寫專文探討電池與續航力的關係, 我知道這涉及眾多變數, 無法以單一數據揭露, 但是這又是消費者最在意的數字, 可惜官方網站通常不提供, 是否也提議有哪些騎乘模式下可以延長騎乘里程? 感謝有此ebike專門網站科普這類知識.

    1. 一般來說,有一些基礎的試算方式,推測可能通常演算結果不太力於行銷,品牌一般會留一些空間以免顧客藉此產生更多的售服(以上個人推測)感謝您的建議,也謝謝您用心閱讀我的文章,後續再把相關資訊更新上去

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