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“电动脚踏车”是带有两个驱动系统的车辆，因此也属于人力和电力的混合动力驱动。本文描述电动脚踏车如何作为混合动力车辆在历史背景下逐步发展至今。
在混合动力驱动中，存在着众多能源结合的方式。从上世纪80年代起，Ex-traEnergy几个创立人一直在这个领域中辛苦耕耘。过去25年来，众多研讨会、会议和报刊对这个领域的探讨从未间断。在已出版的ExtraEnergy第1、2期杂志中，封面就展示了这个领域的产品。
我们确信：如今在商业化方面几个技创新技术已经成熟。此外，其应用也得到了完善成熟，即使我们本期杂志中描述的众多解决方案仍未推到市场。在我们对这j些技术另作探讨之前，我们在本文中将试图概述不同类别的技术解决方案。在各种解决方案获得突破后，有些很快便有可能上市。
车辆类型概述
本概述涉及人力，即化学能的“灼热燃烧”等同于内燃机中的“热燃烧”。它小汽车混合动力解决方案与电动脚踏车混合动力解决方案之间所存在的众多关联之处。有趣地是，它表明混合动力技术之所以有意义乃在于它也是令内燃机和人力获得采用的原因。随着总效率水平的增加，限定了最大负载，也减轻了疲劳和元件磨损。
采用内燃机的小汽车和单纯由人力驱动的自行车
这种车辆必须仅由内燃机或骑车者的肌肉发出的能量提供所有推力，这意味着：在山地上起动，或在加速时，“电机”可能需要提供最高负载，而且在正常运作情况下降低效率。在自行车方面，骑车者可选择驱动自行车。这当然并不是说它提供很多乐趣，但这真的有助于降低所需要的最大辅助动力的功率。对于小汽车而言，推力通常并不是选项，因此，仅有的解决方案不是选择十分低的速档（这样可十分缓慢地行驶），或者选择功率超大的电机用于正常骑行——这在今天已属于正常方法。
仅由电能驱动的电动车辆。
这款车辆装置了一个或多个电机。它们由电池释放的能量驱动，该电池则在车辆行驶时充电，而且可采用能量回收制动（电制动）的功能。关于这些，需要规定电机尺寸以便让它应付在山地启动与加速时所需的负载；鉴于电机所拥有的特性.这一般不会有什么问题。它们通常可应付一小段时间，此期间相当大的负载高于其正常额定值。归功于电化储存系统能量密度的不断提高，并且近年来成本有了明显下降，纯电动车辆正获得更大的发展动力。在拥有各种有利环境的国家中，至少情况就是这样。因此，这款车辆的使用为用户（例如在中国和挪威的用户）带来更多好处。
在中国，如今共有约2亿辆电动两轮或三轮车辆，最近一年的销量约为3400万辆。在挪威的某个省份，第一季度新注册的小汽车中有40%属于纯电动车辆。这两个例子反映了政治上的意愿，市民们也由于某些用户优惠的刺激在购车时转向选择纯电动车辆。对于电动小汽车新用户来说，关键的心理因素是“里程焦虑”。在中国和挪威，事实是已找到实际可行的解决方案，而且，它如今广为人们接受，今后还会不断改进。
2、3和4的混合动力
混合动力车辆已不是什么新鲜事物。过去几年来，它们在众多领域已占有统治地位，原因是如果采用其他方法，则难于解决某些驱动方面的需求。尽管如此，在公众心目中，这款车辆仍被视为十分新潮的交通工具。为什么仍要生产双驱动系统？
混合动力驱动器最古老与完善的形式揭示出清晰的原因：即柴油电动混合机车。它要求将最大转矩发挥到高水平，并通过电机将动力传输到轨道上。但是，能量来自与发电机耦合的柴油引擎。这让内燃机在其最佳转速范围内运转，同时电动驱动系统在旋转速度的广阔范围内获得的有效效率。这样便可在总体上获取较高的效率。在这种情况下获取来自柴油机的能量输入到每个单位——更多的能量用作推进力。自然也存在着变换损耗，理由是柴油中的化学储能通过柴油机转化为机械能，所获效率相当差。这种机械能通过发电机转化为电能，然后这种电能通过一个驱动电机或数个驱动电机再转化为机械形式。尽管存在着这些损失，但混合动力驱动系统概念在许多火车、船舶、巴士、重型卡车以及像坦克这样的特种车辆上得到广泛的应用。
例如，在1991年与1994年之间生产出简单小汽车，位于慕尼黑的大众汽车对其进行了一次现场试验。但在此之后，该概念便被冷藏多年。你可以用德语这样描述：概念先于时代而来，但最终没有耐心看到它市场化成为明智与受尊敬的技术。
相反，丰田早在1997年便将没有配备外部主要充电装置的第一辆并联式小汽车推出市场：同时，在初期他们还耐心面对众多经销商与客户的质疑并不断进行解释。到2000年初期，这款小汽车的销量终于攀升。自从1997年起，丰田销售了超过700万台混合小汽车，例如，2014年它在全世界售出157万辆这类小汽车，而且强劲的势头仍在持续。
我记得，仅在几年前，宝马开发部仍旧认为混合小汽车在技术上没什么意义，因此决定宝马永远不会开发和制造这种车辆。当然，宝马如今甚至也销售配备混合驱动的小汽车，即使其主要卖点并非节省更多能源，而主要是由于改善加速性能。这是有点儿切合了该公司“纯粹驾驶乐趣”的口号。但是，今天丰田在全世界范围内所采用的混合动力技术受到巨大的欢迎。同时也承担起繁重的解释工作类似希腊神话中的Sisphean。犹如，在全世界培训推广防火和报修服务的知识。丰田提供关于如何处理配备了高压系统的被撞毁电池车辆的培训。今天，所有其他汽车供应商均在进行这种基础工作，它们正以日本式的极致追求从事这一工作。
关于电动脚踏车的类似故事层出不穷：在1982年，德国发明者Egon Gelhard获得电动脚踏车的概念专利；1990年，Michael Kutter制造第一辆可行驶的电动脚踏车：然后是1993年，雅马哈率先大规模生产与销售电动脚踏车。然而，雅马哈的真正成就并非生产该产品，而是对世界各国政府进行游说，确保电动脚踏车获得如同自行车一样的法律待遇。雅马哈以几乎令人难以置信的高付出于1994年至2002年之间在欧洲进行游说。如果没有进行这一前期工作，电动脚踏车根本不可能获得今天的成功。在未来15年，今天开始进行着永无止境针对电动脚踏车统一标准，法律法规的繁重制订工作，类似希腊神话中的Sisy-phean。此统一标准正是电动脚踏车最终迈向胜利的基础。目前电动脚踏车已在坚实的基础上更上一层楼。 电动助力车类别
在混合动力车辆方面，小汽车和电动脚踏车均拥有不同类型。混合动力一般可分为三类：A）没有配备外部充电功能的并联式混合动力电动脚踏车B）并联式混合动力电动脚踏车C）串联式混合动力电动脚踏车
A）没有配备外部充电功能的并联式混合动力电动脚踏车：这种类比涉及第一代丰田普锐斯一一它增加能量所使用唯一方式是将汽油桶注满，因为不可能从外部给电池充电。
仅在刹车时，或通过内燃机给电池充电，无论操作条件是否指额外负载会导致无关紧要的额外耗油量。在这种方式中，用于普锐斯的油耗和环境排放数字大大高于临时性传统柴油驱动小汽车。当汽油改动发动机实际运行时，它总是并仅处于它能够获得最大效率的速度范围。此外，当选择最有效传动装置时，丰田普锐斯便排除人这个不稳定因素。相反，它使用创新性自动传输一一它称为功率分配驱动器，由两个行星齿轮变速器、两个电机和一个汽油发动机构成。这是也存在于十分相似的诸如Michael Kutter与NexxtDrive等自行车形式中的概念一一尽管在这些情况下，并联式混合动力电动车辆带有外部充电功能。迄今，用于该电池的唯一不带外部充电功能的并联式混合动力电动助力车指来自米兰的Zehus。《ExtraEnergy》杂志在第11期第17-21页对它进行了详细介绍。不带外部充电功能的并联式混合动力概念在Zehus的Mild Hybrid型号中得以实现，直接地与丰田普锐斯进行兼容，原因是Zehus本身也没有任何通过主要充电器的外部电池充电功能。能量到达电池组的唯一来源是制动能量，以及将骑车者肌肉发出来的能量转化为机械能的化学能；而这机械能随后在Zehus驱动器的电机/发电机中转化回电能。在人力驱动传动系统达到高效率时，将能量释出；并在人力驱动传动系统跌到最低效率时，能量便从电池中返回，从电能转化成机械能，并由此提供带有推力的辅助动力。因此，骑行的总体效率和动态性质与正常自行车的相比得到了提高，正如丰田普锐斯一样。期间，效率与驱动动力也比用于比对的汽油驱动小汽车更大。
B）并联式混合动力电动脚踏车：说到电动助力车，使用最广泛是当属这个类型。来自松下、雅马哈、TranzX、博世、禧马诺和博泽的赫赫有名的驱动系统均采取这个原理。两种“电机”均可推动电动助力车：在能量输送方面存在着两种独立的方法，然而，它们经常同时运转。例如，电动脚踏车骑车者可停下来休息一会儿，以食品和饮料的形式摄取化学能；同时，他或她可从主要能源那儿对电池充电。通常按照“灼热式内燃机”人力和电机的使用比例进行放电，但这也属于自由选择，尤其是在没配备扭矩传感器的型号时。此类扭矩传感器通过油门进行控制。
C）串联式混合动力电动脚踏车：本杂志使用大量版面专门对这款机器进行推介——它使用在应用中最为灵活的技术。由于可同时在物理位置上及时地变换着肌力输入与机械输入，这技术有可能在该型号中对电动脚踏车结构重新设计。因此，任何数量的参与者均可提供能量，并且，任何数量的驱动器可使用该能量并将它转化为机械推进力。这是拥有光明未来的技术，但也是迄今很少得到应用的技术。此外，它也是世界各地的自行车发烧友可轻易拥有的技术，理由是在从机械能经转化为电力，并由电力转回机械能用作推进力的能量变换链中在总效率上产生了损耗，这让人看来第一感觉便是不太可行。但是，如果你对不同的使用案例进行分析，很快便可弄清楚以下情况：即在众多案例与应用情形中均产生累积效率损失（其过程包括：经由肌肉的“灼热燃烧”将化学能转化为机械能、在脚踏发电机中将该机械能转化为电能、在电一化储存装置中进行临时储存，以及在电机中再转化为机械推进力），但其总效率水平仍高于经典并联式混合电动脚踏车的动力传动系统所能达到的水平。总之，这适用于电力供应高于总量50%的情形，也适用于所有载货电动脚踏车、业务电动助力车和修复电动脚踏车。一旦串联式混合电动动力传动系统进入商业化生产，此前在技术上被视为不可能的大量自行车概念便可变成现实；并且，这些概念可拥有属于自己的市场，理由是它们比起现有的解决方案更能满足顾客的需求。IAI公司拥有EE-Spee-dbike品牌，它致力于提供最终的证据，即在技术上它有可能在电力方面对链条或皮带传动的机械范式进行重塑。韩国汽车供应商Halla确实已在销售配备控制器装置的自行车，该款自行车装置了串联式混合动力传动系统，但是，它并非基于以下的基础理解：即需要对人的效率进行优化。相反，似乎人们已将它视作紧凑型电动轻便摩托车，而它必须被视为合法的电动脚踏车，因此加装了脚踏式发电机。然而，遥控footloose上的发电机不能真正有效地吸收入力。你踏得越用力，并一旦超过发电机的最大阻力矩，自行车就会滑动得几乎不存在任何阻力。
如今万事俱备，欠缺只是在商业上可获取的串联式混合动力电动轮动系统以及一家不只是一味为自己赚快钱的公司，而且是着眼于长远发展、甚至一开始便遭遇市场阻力，但仍将其本身打造成市场中最终业界领袖的公司。以本人的观察，这家公司很可能来自日本，因为雅马哈和丰田已展示出这方面的优势。或者，也有可能是一家韩国甚或一家欧洲、中国、印度或美国公司？且让我们拭目以待吧！
HighTec后轮驱动动力辅助系统
HighTec后轮驱动动力辅助系统引起测试骑手相当不错的反响。“骑行很快便可达到最大速度，实在是棒极了！辅助动力强劲，太理想了！”测试骑手对骑行质量和动力辅助给予这样评论道。该款电机本身在其他产品已被使用超过20年，并且，骑手骑行时不会发出一点儿噪音。与测试中的任何其他车相比，该款HighTec后轮驱动原型车甚至达到更高动力辅助系数1.59。
全球首次公开试骑在ExtraEnergy公众日进行。MarkusKo rzilius（HighTec EDV-Systeme GmbH公司开发与生产部）亲自将原型车拿到开放日上。他解释道：“令这款HighTec驱动系统脱颖而出的在于其独特的反应性能。它采用汽车工业的感应技术，使用每秒达16000数据点的高分辨磁场计算技术。这样，脚踏无论位于任何位置，均可获得准确数据。由于拥有最新开发的灌封技术，我们获得了最佳热分布和独特的机械稳定水平。在过去数十年，HighTec公司一直从事电力传动的开发与生产，并为汽车应用开发技术软件，因此将这款新的后置电机系统打造成风靡所有自行车发烧友的产品。” 八方MAX Drive
拥有MAX Drive中置电机的八方成为欧洲电动脚踏车电机市场的领导者，为市场设定新基准。
2014年，八方在全世界售出830，000台两轮电动脚踏车用电机，这些电机中有260000台以整套驱动系统出售。八方的业务遍布全世界，欧洲是其的营业额贡献最大地区。为顾客提供轮毂电机是八方的主营业务。
八方自2012年在荷兰设立了销售办事处并开始对欧洲销售，。2015年，它在德国科隆设立一家服务支援中心。过去数年，八方虽然已提供中置电机系统。但如今，八方致力于打造动力强劲、紧凑与低调的中置电机，MAX系统。
ExtraEnergy在2015年春季已测试其最新生产前版本。测试骑手对其中置电机描述道：在骑行时，它令人十分愉悦，而且反应敏捷。作为产前型号，它已算十分安静。根据我们的经验，投产前版本和最终生产型号所产生的噪音水平经常产生极大差异。在山地上，它拉力快；在旅行骑行路段，它提供出色的1.86电动辅助系数。最终，它仍达到令人注目的58.5公里骑行范围，将其对手远远抛于背后。在第一与第二坡道和城市道路路段，该电机系统并不特别强劲：其山地电动辅助系数仅为1.03（25.1公里骑行范围）和1.15市区系数（30.6公里骑行范围）。在市场上与最强劲的驱动系统处于同一级别的骑行范围。八方将该款电机视作与目前公认的中置电机供应商，如博世和禧马诺的直接竞争对手，这些公司仅销售整套系统。另外，它也将该款电机视作与一些公司，如Brose的直接竞争对手，这些公司也单独供应中置电机，但不供应相关系统的其他部分。参加测试的八方电动脚踏车在左拇指可触及的位置装设一个BMZ框架电池、一个八方显示器和一个控制按钮单元。
来自德国Zwickau的系统套间
我们此前出版的《ExtraEnergy》杂志2015年版介绍了创业公司PendixGmbH。然后，在2015年4月ExtraE-nergy测试了产前样车的原型，它极大地改进了此前ExtraEnergy测试的版本。
Pendix是一辆时尚中置驱动系统套件，可对几乎所有车架直接进行安装。不仅仅可以在不作任何修改直接适用于三速的链轮曲柄与链条，也适用与倒刹车装置结合使用的大齿盘。电机可以直接嵌入任何标准底部的五通管，其优点是：它可安装于几乎任何的自行车上，无需对车架进行任何修改。与轮毂电机相比，由于采用了车架五通中心位置，其电机产生的动力由车架最坚硬的部分承受，因此将车架其他部分的承受力至最低程度。由于是作为套件使用，因此对于车辆其他部件（例如前叉、车架或车尾部件）是否能承载电机所产生的额外负载成为关键问题。尽管如此，驱动系统的脚踏距离比传统自行车要稍长。
“一个特别吸引人的特点是该电机在运行时完全无噪音，这样，由Pendix供电的自行车不会发出任何恼人噪音，并且，它仅像普通自行车那样运转。”（Pendix GmbH的公司商业总裁）Thomas Her-zog说道。
确实有测试骑手抱怨有时即使在“运动”辅助动力档时，如果你突然停止蹬车，该电机仍会保持旋转速度到45度角。与某些其他电动脚踏车的电机延时效果比较，由于该电机直接安装在五通管内，没有配备飞轮，因此它的延时性更明显。“因为其效果在低辅助动力状态下并不显著，骑车者可快速适应这种骑行方式，并且，如果你使用任何最新的电动脚踏车，应选择根据驱动系统的响应进行实时调节以适合各种骑行需求。”（PendixGmbH公司的商业总裁）Thomas Herzog回应道。
电池装在水壶架装配位置，但由于配备了2.2公斤的电池组，那就值得对某些框架进行检查，看螺纹是否在设计上适用于此类负载。按照生产商的意见，它们已进行配备不同框架型号的负载测试，以确保所有的结果是符合使用需要的。尽管如此，生产商未能予以保证。
电池组由工厂供应，如果只用一把锁具并不安全。因此，它配备能够抽出来的钢圈，你可用一把钢缆锁穿过它。这让自行车主能够保证电池的安全，并在没有配备任何额外工具的情况下使用自行车。当整个自行车不用时，只需要用把车用钢缆穿过即可。在设计上，注重让顾客易于使用该驱动系统，尽量为其减少操作使用麻烦。
出于同样的考虑，Pendix在车把上不设控制器或显示器，相反，在电池上装设了一个大型开关，使用圆形旋环来选择动力辅助模式。在骑行时，使用它很容易。电池情况经由LED环显示，该LED环根据充电水平亮起四种颜色。对于任何讨厌外观复杂操作的自行车迷来说最适合不过了。
商业总裁Thomas Herzog解释了Pendix驱动系统商业化里程碑的制订方案：“从2015年欧洲自行车展始，该驱动系统通过售后服务专业零售商上销售，并安装于大量生产商生产的新自行车上。”
并联式混合动力电动脚踏车
当Michael Kutter在1990年将首辆电动脚踏车生产出来时，人们对它冷嘲热讽。然而，他毫不气馁，克服种种困难障碍。该电动脚踏车性能与骑行效果十分出色，迄今无出其右者。但是，在2014年初，世界首辆可骑行的“海豚”电动脚踏车的生产商在其电子部件中出现质量问题后，被迫申请破产。
1990年，二轮车行业只会生产摩托车或自行车：若将两者集合在一起，则没人能够理解；并且，无法吸引当时的潜在合作者或投资人兴趣，因为他们不认为电动脚踏车会有什么前途。Michael Kutter在探索路上举步维艰。他回忆道：“我面临两个选择：要么放弃，要么自己来做。”他属于外行新手，并非机械工程专业毕业，也没有自行机械方面的背景。然而，他却是一位具有勇气的开拓者，能够抓住其他人不能充分理解的机遇。
丰田Prius的原型车
“丰田prius的原型车”更类似是对这类新驱动系统说明的一本书，HannesNeupert（ExtraEnergy e.V.主席）描述到。Michael Kutter打破了传统的方法。他开发了“动力分配变速箱”，在后轮毂的行星齿轮变速器中将人力和电动进行动态结合。该动力分配变速箱由Michael Kutter开发，作为第一个原型于1990年进行测试，并在其后多年间持续开发，被命名为“EVO驱动器”。它在曲柄节奏和电动脚踏车后轮速度之间制定相应齿数比的无级变化，这样，在城市交通中，几乎没有任何需要通过更改齿轮来实现变速器的作用。 这种传动方式不仅仅在已用于第一个原型中，并持续不断地在更新变化，与传感器和电子装置自动互动。传感器测算骑手如何努力与如何快速地转动脚踏，同时，电子装置提供了适当的控制性能。因此，世界上第一辆电动脚踏车终于面世，奠定了由骑车者的蹬车动力所控制的整个车辆类别，即今天充满生机的自行车类别。
在第一次远程比赛中，该原型车展示了其驱动系统的另一个主要优点：它将平路上的高速度与此前无法实现的爬山能力结合起来。无论坡度多大，海豚脚踏车都可让骑手在山坡上启动，甚至带着孩子拖车也没有问题直接启动。唯一极限指重心和轮胎抓力所设定的那些极限。
荒野骑行
说到性能，该款自行车一直领先其竞争对手一步。“1990年，Michael Kuttter及其团队在荒野骑行太阳能脚踏车比赛中表现完美，将对手抛离一个多小时。”Neupert清楚记得。“荒野骑行”原本打算仅用作测试。他回忆道：“但事实上，令我们大为惊愕的是，我们的脚踏车在山地上的表现是如此出色。也就在那一刻，我决定继续干下去。”对于Hannes Neupert，这次比赛也是一个重要启示：“对于我来说，Michael Kutter证明了技术进展可给予比赛决定性的影响，并且可能导致新车辆类别乃至一家新公司的诞生。”
测试最高分
在2010年春季和秋季举办的Extra Energy电动脚踏车和电动自行车的测试中，海豚电动脚踏车展示出它的能力。在旅行路段，它达到平均速度28.8公里/小时，里程58 8公里，成为商业电动脚踏车类别的测试冠军。HannesNeupert拥有23年关于电动脚踏车和电动自行车的测试经验，他指出：“迄今，这是能够在任何陡峭的山地上唯一直接可以启动的电动脚踏车。”Kutter在2014年在接受采访时补充道：“由于今天电池质量的提高，海豚满可达到平均速度35-40公里/小时，里程60公里。”
从制造到大规模生产
1990年，驱动系统作为概念出现，在众多阶段中得到进一步发展。在联邦能源部联合资助的研究项目中，原来未见踪迹的元件，例如电动控制器、传感系统、变速箱和充电器获得开发，并作为小批量产品进行测试认证。
随后在2000，Kutter在瑞士采取开头的几个步骤生产了第一批海豚脚踏车。
2004年，海豚电动脚踏车与swizzbee公司签订许可合同，该公司随后在德国建立工厂生产该款脚踏车。Kutter回忆道：“2008年，海豚在每个细节进行了重新设计，最终打造出‘海豚快车’（Dolphin Express）。这是第一次真正可取代小型摩托车的车辆。”
这些原型在ExtraEnergy电动脚踏车和电动自行车以及针对消费使用为主题的瑞士电视节目“Kassensturz”上赢得不同的测试。在他们制作了与奥林匹克冠军Fabian Cancellara进行精彩爬山比赛的专辑后，该款脚踏车最终在销售上获得了成功。
2008年，它与美国生产商Currie Technologies签订许可合同在中国生产“海豚快车”（Dolphin Express），用它们来装备洛杉基警察。但是，当与德国开发与生产商的电子装置引发争议时，这成功便嘎然而止。“该脚踏车停止生产两年。为了留住员工，生产商花费了高额的工资成本，结果导致电子装置供应商遭遇滑铁卢。这是一个我们永远无法真正弥补的信任违约。”Micheal Kutter解释道。“缺乏主要投资，无法保证高质量，供应商也就没有充分的能力来确保质量。对于一家小型生产商来说，要单独将原型车进行商业化谈何容易。”
尽管如此，2013年海豚电动脚踏车开发了带电池的新款女士车型，尽管增加了性能，但它重量更轻。另外，他们与瑞士合作伙伴签订生产合同在瑞士生产“海豚”脚踏车。但是，当地的银行不相信这种十分有前景的商业产品，并撤回业务贷款，迫使业务终止。“对我来说，‘生产与制造’的大门已经关上。”Kutter回忆道。与Si-mon Weishaupt合作几十年后，我重返自己最擅长的开发工作。
今天，他进行开拓性工作，打造出新的电动脚踏车行业。
采访Rod·Keech
ExtraEnergy使用NexxtDrive双子座功率合成/拆分驱动链对并联式混合动力系统的车辆进行测试。在世界上，仅有ExtraEnergy对该后驱动进行了测试，同时测试品将作为生产过程中对生产产品测试检验的对照原型使用。请阅读关于该系统和该公司未来计划的更多独家资料。
Angela：什么是NexxtDrive？
Rod：NexxtDrive是一家技术开发与应用推广公司，其管理层来自汽车行业。我们是一家英国公司，多年来积极从事混合动力CVT技术的应用推广。我们采用汽车级应用技巧和资源来制造最先进的产品。例如，我们的混合超级充电系统最近获许在汽车上应用。
过去两年，我们持续开发“双子座”电动脚踏车驱动技术；所有的研发都在德国完成。我们的业务模式是为自行车企业提供已研发完成的工业技术供他们制造使用。以双子座为例，这是我们的计划，在目前未被任何企业完全独享下。我们设立新公司重点开发该产品线。
Angela：你采用哪方法来发展？
Rod：大部分现有电动脚踏车传动系统均从自行车业衍生而来，因此，这些部件的组合都是基于今天已可获取直接应用的技术基础。当然，它们需要一个供电装置，最为普通的包括中置或后置驱动；带有齿轮传动装置、变速器或轮毂的控制器，以及随后增加的电动换档，以及扭矩传感器。装备大量电缆电线来连接与控制、而同时为将来由于这些复杂的部件所需要的服务和维修准备。
我们所研发的双子座驱动是以顾客需求为出发点，然后尽量在一个系统中打造满足众多需求的系统。我们将系统浓缩至最小程度，并提出“简约”的口号。 我们通过ExtraEnergy对于不同顾客群所获得的最佳分析，来聚焦于我们认为横跨这些产品组别的最高需求。
Hannes：目前在ExtraEnergy评测的是什么产品？
Rod：我们此次提供的是双子座技术两个配置中后轮传动的版本。它被用作技术的开发平台或技术测试对照台。通过改善软件，使其展现的功能优于机械概念。显然目前已成功地实现这一点。
我们还对中置驱动方式的产品进行了一系列的研发工作来确定它们最佳的配置。这部分属不同的专利范畴。
Angela：两个配置之间的差别是什么？
Rod：双子座中置驱动装在踏板之间，并由高速但低扭矩马达来驱动。双子座后轮驱动显眼地安装在后轮中，由两个高力矩、低速马达构成。
Rod：这俩问题问得好，它们的答案是相关的。基本概念十分简单：在我们的双子座系统中，有两个电动机/发电机，而不是通常的一个。它们巧妙地一个套着一个，并连接到行星齿轮组。因此，这两个电机成双成对。“Gemini”是拉丁词，意指孪生。当然，这也是以罗马“孪生”一词的星座名称：我们将两个电机称为E1和E2，但可能我们原来应称他们为Castor（小脚轮）和Pollux（双子座之星）。
尽管像“孪生的一对”，这两个电机一起工作，但是，它们无论在尺寸或功能上均不是一模一样的“孪生儿”。外侧较大的电机主要属于牵引电动机，而较小的一个，即嵌套的电机改变了齿轮的比数，但在某些情况下它也可用作牵引电动机。其结果产生了一个无级、完全流畅的传动比变化。同样，它像一个持续变速传动或无段自动变速器那样工作。
在驱动循环的不同位置，两个电机单独工作；而在另一个位置它们和在一起。在某些位置，它们是彼此相反方向工作。双子座能够适用在中置电机和后置驱动配置中，并且，它可以是自动地或由制动杆或按钮启动。
双子座采用汽车使用的通讯协议CANbus系统，允许进行十分精密的实时编程以及性能数据的输出，例如速度、节奏、充电电池状态，等等，对骑行者来说这趣味盎然。
Hannes：在研发中主要面对的挑战是什么？
Rod：毫无疑问，最重大的挑战在于软件的开发能够实现对系统进行全面与非常多面的操控。我们对操控的演算法经过反复考虑后申请专利，并与德国专家伙伴合作共同开发双子座控制系统以及硬件。我的同事Linan Gong不愧为这方面的专家，他开发了实施该工作的演算法，以及让其达到目前属于卓越性能的持续改进。该控制系统允许双子座驱动行为迎合范围广泛的需求，但无须对任何硬件进行改造。
Rod：在重量方面，我们的目标是将双子座中型驱动控制在3.5至4.0公斤，我们认为已经达到这一水平。双子座将成为一流产品，并且仅为能够提供相等功能的目前任何动力传动系统重量的大约一半。
在成本方面，我们再次认为该系统将打破常规，能够达到非常高的如今市面上找不到的功能，而在价格方面极具竞争力。我们预期这低于目前系统成本至少25%。
Rod：正如我所说，该过程的焦点在于顾客。据我们理解，ExtraEnergy研究的主要追求在于：使用简单、可靠性高、辅助动力高、行驶速度快和低噪音。我们相信我们的系统对于这些需求来说属于最佳级别。对其他特殊需求，通过性能参数修改很容易可以满足。我们看到，如今市场上的双子座具有两个主要特点：总体简易性及其现成可编程性。再哕嗦一点儿，虽然我可能会感觉枯燥，但这对于最终用户和自行车厂家非常重要，
用户只需要把脚放上脚踏板没有其他需要做的。他们骑上自行车，控制系统便会接替操作，根据地形与条件对自行车骑行进行调节。骑车者可选择他或她感觉舒服的骑行速度（节奏）。在骑行爬坡时，该系统将自我调节，提供必要的支持，同时，踏板速度保持不变。
Rod：该系统可由厂家、IBD或用户进行编程，针对地形、使用或个人喜好提供不同的骑行特性。
可通过智能手机应用程式立即进行对其编程。例如，如果骑车者在城市平坦的地面骑行上班，则可设置成优化范围和轻易节奏，这样，他或她就不必赶到单位上班时弄得汗流浃背。在周末，可将调节设置，提供更具运动性能的模式，在乡间道路骑行或作旅行。
可为不同家庭成员保存不同的设置，并且，只需轻触一下近场通讯（NFC）智能手机，或点击几下，便可立刻调至用户喜爱的设置。你的老奶奶可能喜欢以助力在40左右的节奏轻松地骑行，家里小孩会调至80，这些哈问题没有！通过你的智能手机进行编程，连接，然后就可以骑行了！路上要改变主意？那动手更改好了。
将自行车停入停车架用来锻炼身体时，可对自行车编程，设定不同水平的阻力。可经由蓝牙与监测器连接，以获取骑行性能。该功能可以即时算出心率或遵循一个预设的至爱小道，或像环法自行车那样的最高山坳！这样，可编程选择仅由用户的意愿与想象力来控制，并且，我们能够预期通过这些选择不断扩大自己的交流社区。
在自行车厂商看来，可对完全相同的动力传动系统硬件进行编程，以电动脚踏车获得25公里/小时、20每小时公里或45公里/小时的速度。由于法律方面的原因，这一特点可能由厂家来控制。
双子座系统取代传统齿轮传动装置，并且，与仅提供相等于无极自动变速器功能的系统相比，其重量预期至少降低50%。
Rod：聪明和精密的比特控制方法已获得专利。这令该系统能够以一个驱动软件的单一设计产生迥然不同的性能。
Rod：基本的概念与丰田Prius十分相似，除了这一点：即如果是电动助力车，则动力输入由人力脚踏来完成，而不是由燃油机来完成。然而这是一个重要区别：由于人力提供的量不断变化，并且不可预测，因此，实际上会令控制系统变得更加复杂。
Angela：双子座系统替换了什么部件呢？
Rod：双子座系统取代了经典的马达，即齿轮传动装置，例如变速器、齿毂、Nuvinci无级自动变速器、电子变速（如有）以及众多相关电缆和电线。双子座系统所涉及的部件低于至少50%提供相等于无级自动变速器功能的系统。
另一个独特创新即我们所称的“差别感应转矩传感或DITS?”，这让我们得以完全地取消传统扭矩传感器，这是另一个成本与复杂性的省却。
Hannes：对于整车制造商和车辆营运管理由什么好处？
Rod：对于车辆厂家来说，复杂性极大地降低，原因在于取消了零散的部件。机械部分为所有已知技术，并不需要特别的材料或制造工艺。在设计上，该系统需要进行密封耐用，因此，预期可靠性高、保养要求低。作为这一点的证据是：在我们测试的一年中没有出现任何机械故障。它将与皮带传动系统兼容，而不久后将展示样品。
此外，正如我所说的，与其他系统相比，我们预期双子座成本更低、性能提高。
就经营车辆营运而言，例如城区车辆租赁计划等等，我们看到双子座当仁不让地成为理想的系统。可根据当地条件对它进行单一性能水平的编程。使用简单意味着无须向用户解释如何使用它，或由于不当使用而遭受损失。低零部件元件和可靠性将令保养需求大大降低。
Hannes：该系统什么时候上市？
Rod：我们使用的后置驱动，该原型正由ExtraEnerg v测试，作为我们未来产品对照样板。正接受测试的是一台第4代前期生产的原型，它完全验证了我们的概念。它将让我们得以快速开发双子座中置驱动单元，也就是说，以我们看来，它就是电动脚踏车的最终驱动系统。
我们正与一大批电动脚踏车的潜在供应商进行谈判，它们可能希望通过支付方式来获得对双子座中置驱动系统的制造，但对进一步谈判仍持开放态度。
在混合动力驱动中，存在着众多能源结合的方式。从上世纪80年代起，Ex-traEnergy几个创立人一直在这个领域中辛苦耕耘。过去25年来，众多研讨会、会议和报刊对这个领域的探讨从未间断。在已出版的ExtraEnergy第1、2期杂志中，封面就展示了这个领域的产品。
我们确信：如今在商业化方面几个技创新技术已经成熟。此外，其应用也得到了完善成熟，即使我们本期杂志中描述的众多解决方案仍未推到市场。在我们对这j些技术另作探讨之前，我们在本文中将试图概述不同类别的技术解决方案。在各种解决方案获得突破后，有些很快便有可能上市。
车辆类型概述
本概述涉及人力，即化学能的“灼热燃烧”等同于内燃机中的“热燃烧”。它小汽车混合动力解决方案与电动脚踏车混合动力解决方案之间所存在的众多关联之处。有趣地是，它表明混合动力技术之所以有意义乃在于它也是令内燃机和人力获得采用的原因。随着总效率水平的增加，限定了最大负载，也减轻了疲劳和元件磨损。
采用内燃机的小汽车和单纯由人力驱动的自行车
这种车辆必须仅由内燃机或骑车者的肌肉发出的能量提供所有推力，这意味着：在山地上起动，或在加速时，“电机”可能需要提供最高负载，而且在正常运作情况下降低效率。在自行车方面，骑车者可选择驱动自行车。这当然并不是说它提供很多乐趣，但这真的有助于降低所需要的最大辅助动力的功率。对于小汽车而言，推力通常并不是选项，因此，仅有的解决方案不是选择十分低的速档（这样可十分缓慢地行驶），或者选择功率超大的电机用于正常骑行——这在今天已属于正常方法。
仅由电能驱动的电动车辆。
这款车辆装置了一个或多个电机。它们由电池释放的能量驱动，该电池则在车辆行驶时充电，而且可采用能量回收制动（电制动）的功能。关于这些，需要规定电机尺寸以便让它应付在山地启动与加速时所需的负载；鉴于电机所拥有的特性.这一般不会有什么问题。它们通常可应付一小段时间，此期间相当大的负载高于其正常额定值。归功于电化储存系统能量密度的不断提高，并且近年来成本有了明显下降，纯电动车辆正获得更大的发展动力。在拥有各种有利环境的国家中，至少情况就是这样。因此，这款车辆的使用为用户（例如在中国和挪威的用户）带来更多好处。
在中国，如今共有约2亿辆电动两轮或三轮车辆，最近一年的销量约为3400万辆。在挪威的某个省份，第一季度新注册的小汽车中有40%属于纯电动车辆。这两个例子反映了政治上的意愿，市民们也由于某些用户优惠的刺激在购车时转向选择纯电动车辆。对于电动小汽车新用户来说，关键的心理因素是“里程焦虑”。在中国和挪威，事实是已找到实际可行的解决方案，而且，它如今广为人们接受，今后还会不断改进。
2、3和4的混合动力
混合动力车辆已不是什么新鲜事物。过去几年来，它们在众多领域已占有统治地位，原因是如果采用其他方法，则难于解决某些驱动方面的需求。尽管如此，在公众心目中，这款车辆仍被视为十分新潮的交通工具。为什么仍要生产双驱动系统？
混合动力驱动器最古老与完善的形式揭示出清晰的原因：即柴油电动混合机车。它要求将最大转矩发挥到高水平，并通过电机将动力传输到轨道上。但是，能量来自与发电机耦合的柴油引擎。这让内燃机在其最佳转速范围内运转，同时电动驱动系统在旋转速度的广阔范围内获得的有效效率。这样便可在总体上获取较高的效率。在这种情况下获取来自柴油机的能量输入到每个单位——更多的能量用作推进力。自然也存在着变换损耗，理由是柴油中的化学储能通过柴油机转化为机械能，所获效率相当差。这种机械能通过发电机转化为电能，然后这种电能通过一个驱动电机或数个驱动电机再转化为机械形式。尽管存在着这些损失，但混合动力驱动系统概念在许多火车、船舶、巴士、重型卡车以及像坦克这样的特种车辆上得到广泛的应用。
例如，在1991年与1994年之间生产出简单小汽车，位于慕尼黑的大众汽车对其进行了一次现场试验。但在此之后，该概念便被冷藏多年。你可以用德语这样描述：概念先于时代而来，但最终没有耐心看到它市场化成为明智与受尊敬的技术。
相反，丰田早在1997年便将没有配备外部主要充电装置的第一辆并联式小汽车推出市场：同时，在初期他们还耐心面对众多经销商与客户的质疑并不断进行解释。到2000年初期，这款小汽车的销量终于攀升。自从1997年起，丰田销售了超过700万台混合小汽车，例如，2014年它在全世界售出157万辆这类小汽车，而且强劲的势头仍在持续。
我记得，仅在几年前，宝马开发部仍旧认为混合小汽车在技术上没什么意义，因此决定宝马永远不会开发和制造这种车辆。当然，宝马如今甚至也销售配备混合驱动的小汽车，即使其主要卖点并非节省更多能源，而主要是由于改善加速性能。这是有点儿切合了该公司“纯粹驾驶乐趣”的口号。但是，今天丰田在全世界范围内所采用的混合动力技术受到巨大的欢迎。同时也承担起繁重的解释工作类似希腊神话中的Sisphean。犹如，在全世界培训推广防火和报修服务的知识。丰田提供关于如何处理配备了高压系统的被撞毁电池车辆的培训。今天，所有其他汽车供应商均在进行这种基础工作，它们正以日本式的极致追求从事这一工作。
关于电动脚踏车的类似故事层出不穷：在1982年，德国发明者Egon Gelhard获得电动脚踏车的概念专利；1990年，Michael Kutter制造第一辆可行驶的电动脚踏车：然后是1993年，雅马哈率先大规模生产与销售电动脚踏车。然而，雅马哈的真正成就并非生产该产品，而是对世界各国政府进行游说，确保电动脚踏车获得如同自行车一样的法律待遇。雅马哈以几乎令人难以置信的高付出于1994年至2002年之间在欧洲进行游说。如果没有进行这一前期工作，电动脚踏车根本不可能获得今天的成功。在未来15年，今天开始进行着永无止境针对电动脚踏车统一标准，法律法规的繁重制订工作，类似希腊神话中的Sisy-phean。此统一标准正是电动脚踏车最终迈向胜利的基础。目前电动脚踏车已在坚实的基础上更上一层楼。 电动助力车类别
在混合动力车辆方面，小汽车和电动脚踏车均拥有不同类型。混合动力一般可分为三类：A）没有配备外部充电功能的并联式混合动力电动脚踏车B）并联式混合动力电动脚踏车C）串联式混合动力电动脚踏车
A）没有配备外部充电功能的并联式混合动力电动脚踏车：这种类比涉及第一代丰田普锐斯一一它增加能量所使用唯一方式是将汽油桶注满，因为不可能从外部给电池充电。
仅在刹车时，或通过内燃机给电池充电，无论操作条件是否指额外负载会导致无关紧要的额外耗油量。在这种方式中，用于普锐斯的油耗和环境排放数字大大高于临时性传统柴油驱动小汽车。当汽油改动发动机实际运行时，它总是并仅处于它能够获得最大效率的速度范围。此外，当选择最有效传动装置时，丰田普锐斯便排除人这个不稳定因素。相反，它使用创新性自动传输一一它称为功率分配驱动器，由两个行星齿轮变速器、两个电机和一个汽油发动机构成。这是也存在于十分相似的诸如Michael Kutter与NexxtDrive等自行车形式中的概念一一尽管在这些情况下，并联式混合动力电动车辆带有外部充电功能。迄今，用于该电池的唯一不带外部充电功能的并联式混合动力电动助力车指来自米兰的Zehus。《ExtraEnergy》杂志在第11期第17-21页对它进行了详细介绍。不带外部充电功能的并联式混合动力概念在Zehus的Mild Hybrid型号中得以实现，直接地与丰田普锐斯进行兼容，原因是Zehus本身也没有任何通过主要充电器的外部电池充电功能。能量到达电池组的唯一来源是制动能量，以及将骑车者肌肉发出来的能量转化为机械能的化学能；而这机械能随后在Zehus驱动器的电机/发电机中转化回电能。在人力驱动传动系统达到高效率时，将能量释出；并在人力驱动传动系统跌到最低效率时，能量便从电池中返回，从电能转化成机械能，并由此提供带有推力的辅助动力。因此，骑行的总体效率和动态性质与正常自行车的相比得到了提高，正如丰田普锐斯一样。期间，效率与驱动动力也比用于比对的汽油驱动小汽车更大。
B）并联式混合动力电动脚踏车：说到电动助力车，使用最广泛是当属这个类型。来自松下、雅马哈、TranzX、博世、禧马诺和博泽的赫赫有名的驱动系统均采取这个原理。两种“电机”均可推动电动助力车：在能量输送方面存在着两种独立的方法，然而，它们经常同时运转。例如，电动脚踏车骑车者可停下来休息一会儿，以食品和饮料的形式摄取化学能；同时，他或她可从主要能源那儿对电池充电。通常按照“灼热式内燃机”人力和电机的使用比例进行放电，但这也属于自由选择，尤其是在没配备扭矩传感器的型号时。此类扭矩传感器通过油门进行控制。
C）串联式混合动力电动脚踏车：本杂志使用大量版面专门对这款机器进行推介——它使用在应用中最为灵活的技术。由于可同时在物理位置上及时地变换着肌力输入与机械输入，这技术有可能在该型号中对电动脚踏车结构重新设计。因此，任何数量的参与者均可提供能量，并且，任何数量的驱动器可使用该能量并将它转化为机械推进力。这是拥有光明未来的技术，但也是迄今很少得到应用的技术。此外，它也是世界各地的自行车发烧友可轻易拥有的技术，理由是在从机械能经转化为电力，并由电力转回机械能用作推进力的能量变换链中在总效率上产生了损耗，这让人看来第一感觉便是不太可行。但是，如果你对不同的使用案例进行分析，很快便可弄清楚以下情况：即在众多案例与应用情形中均产生累积效率损失（其过程包括：经由肌肉的“灼热燃烧”将化学能转化为机械能、在脚踏发电机中将该机械能转化为电能、在电一化储存装置中进行临时储存，以及在电机中再转化为机械推进力），但其总效率水平仍高于经典并联式混合电动脚踏车的动力传动系统所能达到的水平。总之，这适用于电力供应高于总量50%的情形，也适用于所有载货电动脚踏车、业务电动助力车和修复电动脚踏车。一旦串联式混合电动动力传动系统进入商业化生产，此前在技术上被视为不可能的大量自行车概念便可变成现实；并且，这些概念可拥有属于自己的市场，理由是它们比起现有的解决方案更能满足顾客的需求。IAI公司拥有EE-Spee-dbike品牌，它致力于提供最终的证据，即在技术上它有可能在电力方面对链条或皮带传动的机械范式进行重塑。韩国汽车供应商Halla确实已在销售配备控制器装置的自行车，该款自行车装置了串联式混合动力传动系统，但是，它并非基于以下的基础理解：即需要对人的效率进行优化。相反，似乎人们已将它视作紧凑型电动轻便摩托车，而它必须被视为合法的电动脚踏车，因此加装了脚踏式发电机。然而，遥控footloose上的发电机不能真正有效地吸收入力。你踏得越用力，并一旦超过发电机的最大阻力矩，自行车就会滑动得几乎不存在任何阻力。
如今万事俱备，欠缺只是在商业上可获取的串联式混合动力电动轮动系统以及一家不只是一味为自己赚快钱的公司，而且是着眼于长远发展、甚至一开始便遭遇市场阻力，但仍将其本身打造成市场中最终业界领袖的公司。以本人的观察，这家公司很可能来自日本，因为雅马哈和丰田已展示出这方面的优势。或者，也有可能是一家韩国甚或一家欧洲、中国、印度或美国公司？且让我们拭目以待吧！
HighTec后轮驱动动力辅助系统
HighTec后轮驱动动力辅助系统引起测试骑手相当不错的反响。“骑行很快便可达到最大速度，实在是棒极了！辅助动力强劲，太理想了！”测试骑手对骑行质量和动力辅助给予这样评论道。该款电机本身在其他产品已被使用超过20年，并且，骑手骑行时不会发出一点儿噪音。与测试中的任何其他车相比，该款HighTec后轮驱动原型车甚至达到更高动力辅助系数1.59。
全球首次公开试骑在ExtraEnergy公众日进行。MarkusKo rzilius（HighTec EDV-Systeme GmbH公司开发与生产部）亲自将原型车拿到开放日上。他解释道：“令这款HighTec驱动系统脱颖而出的在于其独特的反应性能。它采用汽车工业的感应技术，使用每秒达16000数据点的高分辨磁场计算技术。这样，脚踏无论位于任何位置，均可获得准确数据。由于拥有最新开发的灌封技术，我们获得了最佳热分布和独特的机械稳定水平。在过去数十年，HighTec公司一直从事电力传动的开发与生产，并为汽车应用开发技术软件，因此将这款新的后置电机系统打造成风靡所有自行车发烧友的产品。” 八方MAX Drive
拥有MAX Drive中置电机的八方成为欧洲电动脚踏车电机市场的领导者，为市场设定新基准。
2014年，八方在全世界售出830，000台两轮电动脚踏车用电机，这些电机中有260000台以整套驱动系统出售。八方的业务遍布全世界，欧洲是其的营业额贡献最大地区。为顾客提供轮毂电机是八方的主营业务。
八方自2012年在荷兰设立了销售办事处并开始对欧洲销售，。2015年，它在德国科隆设立一家服务支援中心。过去数年，八方虽然已提供中置电机系统。但如今，八方致力于打造动力强劲、紧凑与低调的中置电机，MAX系统。
ExtraEnergy在2015年春季已测试其最新生产前版本。测试骑手对其中置电机描述道：在骑行时，它令人十分愉悦，而且反应敏捷。作为产前型号，它已算十分安静。根据我们的经验，投产前版本和最终生产型号所产生的噪音水平经常产生极大差异。在山地上，它拉力快；在旅行骑行路段，它提供出色的1.86电动辅助系数。最终，它仍达到令人注目的58.5公里骑行范围，将其对手远远抛于背后。在第一与第二坡道和城市道路路段，该电机系统并不特别强劲：其山地电动辅助系数仅为1.03（25.1公里骑行范围）和1.15市区系数（30.6公里骑行范围）。在市场上与最强劲的驱动系统处于同一级别的骑行范围。八方将该款电机视作与目前公认的中置电机供应商，如博世和禧马诺的直接竞争对手，这些公司仅销售整套系统。另外，它也将该款电机视作与一些公司，如Brose的直接竞争对手，这些公司也单独供应中置电机，但不供应相关系统的其他部分。参加测试的八方电动脚踏车在左拇指可触及的位置装设一个BMZ框架电池、一个八方显示器和一个控制按钮单元。
来自德国Zwickau的系统套间
我们此前出版的《ExtraEnergy》杂志2015年版介绍了创业公司PendixGmbH。然后，在2015年4月ExtraE-nergy测试了产前样车的原型，它极大地改进了此前ExtraEnergy测试的版本。
Pendix是一辆时尚中置驱动系统套件，可对几乎所有车架直接进行安装。不仅仅可以在不作任何修改直接适用于三速的链轮曲柄与链条，也适用与倒刹车装置结合使用的大齿盘。电机可以直接嵌入任何标准底部的五通管，其优点是：它可安装于几乎任何的自行车上，无需对车架进行任何修改。与轮毂电机相比，由于采用了车架五通中心位置，其电机产生的动力由车架最坚硬的部分承受，因此将车架其他部分的承受力至最低程度。由于是作为套件使用，因此对于车辆其他部件（例如前叉、车架或车尾部件）是否能承载电机所产生的额外负载成为关键问题。尽管如此，驱动系统的脚踏距离比传统自行车要稍长。
“一个特别吸引人的特点是该电机在运行时完全无噪音，这样，由Pendix供电的自行车不会发出任何恼人噪音，并且，它仅像普通自行车那样运转。”（Pendix GmbH的公司商业总裁）Thomas Her-zog说道。
确实有测试骑手抱怨有时即使在“运动”辅助动力档时，如果你突然停止蹬车，该电机仍会保持旋转速度到45度角。与某些其他电动脚踏车的电机延时效果比较，由于该电机直接安装在五通管内，没有配备飞轮，因此它的延时性更明显。“因为其效果在低辅助动力状态下并不显著，骑车者可快速适应这种骑行方式，并且，如果你使用任何最新的电动脚踏车，应选择根据驱动系统的响应进行实时调节以适合各种骑行需求。”（PendixGmbH公司的商业总裁）Thomas Herzog回应道。
电池装在水壶架装配位置，但由于配备了2.2公斤的电池组，那就值得对某些框架进行检查，看螺纹是否在设计上适用于此类负载。按照生产商的意见，它们已进行配备不同框架型号的负载测试，以确保所有的结果是符合使用需要的。尽管如此，生产商未能予以保证。
电池组由工厂供应，如果只用一把锁具并不安全。因此，它配备能够抽出来的钢圈，你可用一把钢缆锁穿过它。这让自行车主能够保证电池的安全，并在没有配备任何额外工具的情况下使用自行车。当整个自行车不用时，只需要用把车用钢缆穿过即可。在设计上，注重让顾客易于使用该驱动系统，尽量为其减少操作使用麻烦。
出于同样的考虑，Pendix在车把上不设控制器或显示器，相反，在电池上装设了一个大型开关，使用圆形旋环来选择动力辅助模式。在骑行时，使用它很容易。电池情况经由LED环显示，该LED环根据充电水平亮起四种颜色。对于任何讨厌外观复杂操作的自行车迷来说最适合不过了。
商业总裁Thomas Herzog解释了Pendix驱动系统商业化里程碑的制订方案：“从2015年欧洲自行车展始，该驱动系统通过售后服务专业零售商上销售，并安装于大量生产商生产的新自行车上。”
并联式混合动力电动脚踏车
当Michael Kutter在1990年将首辆电动脚踏车生产出来时，人们对它冷嘲热讽。然而，他毫不气馁，克服种种困难障碍。该电动脚踏车性能与骑行效果十分出色，迄今无出其右者。但是，在2014年初，世界首辆可骑行的“海豚”电动脚踏车的生产商在其电子部件中出现质量问题后，被迫申请破产。
1990年，二轮车行业只会生产摩托车或自行车：若将两者集合在一起，则没人能够理解；并且，无法吸引当时的潜在合作者或投资人兴趣，因为他们不认为电动脚踏车会有什么前途。Michael Kutter在探索路上举步维艰。他回忆道：“我面临两个选择：要么放弃，要么自己来做。”他属于外行新手，并非机械工程专业毕业，也没有自行机械方面的背景。然而，他却是一位具有勇气的开拓者，能够抓住其他人不能充分理解的机遇。
丰田Prius的原型车
“丰田prius的原型车”更类似是对这类新驱动系统说明的一本书，HannesNeupert（ExtraEnergy e.V.主席）描述到。Michael Kutter打破了传统的方法。他开发了“动力分配变速箱”，在后轮毂的行星齿轮变速器中将人力和电动进行动态结合。该动力分配变速箱由Michael Kutter开发，作为第一个原型于1990年进行测试，并在其后多年间持续开发，被命名为“EVO驱动器”。它在曲柄节奏和电动脚踏车后轮速度之间制定相应齿数比的无级变化，这样，在城市交通中，几乎没有任何需要通过更改齿轮来实现变速器的作用。 这种传动方式不仅仅在已用于第一个原型中，并持续不断地在更新变化，与传感器和电子装置自动互动。传感器测算骑手如何努力与如何快速地转动脚踏，同时，电子装置提供了适当的控制性能。因此，世界上第一辆电动脚踏车终于面世，奠定了由骑车者的蹬车动力所控制的整个车辆类别，即今天充满生机的自行车类别。
在第一次远程比赛中，该原型车展示了其驱动系统的另一个主要优点：它将平路上的高速度与此前无法实现的爬山能力结合起来。无论坡度多大，海豚脚踏车都可让骑手在山坡上启动，甚至带着孩子拖车也没有问题直接启动。唯一极限指重心和轮胎抓力所设定的那些极限。
荒野骑行
说到性能，该款自行车一直领先其竞争对手一步。“1990年，Michael Kuttter及其团队在荒野骑行太阳能脚踏车比赛中表现完美，将对手抛离一个多小时。”Neupert清楚记得。“荒野骑行”原本打算仅用作测试。他回忆道：“但事实上，令我们大为惊愕的是，我们的脚踏车在山地上的表现是如此出色。也就在那一刻，我决定继续干下去。”对于Hannes Neupert，这次比赛也是一个重要启示：“对于我来说，Michael Kutter证明了技术进展可给予比赛决定性的影响，并且可能导致新车辆类别乃至一家新公司的诞生。”
测试最高分
在2010年春季和秋季举办的Extra Energy电动脚踏车和电动自行车的测试中，海豚电动脚踏车展示出它的能力。在旅行路段，它达到平均速度28.8公里/小时，里程58 8公里，成为商业电动脚踏车类别的测试冠军。HannesNeupert拥有23年关于电动脚踏车和电动自行车的测试经验，他指出：“迄今，这是能够在任何陡峭的山地上唯一直接可以启动的电动脚踏车。”Kutter在2014年在接受采访时补充道：“由于今天电池质量的提高，海豚满可达到平均速度35-40公里/小时，里程60公里。”
从制造到大规模生产
1990年，驱动系统作为概念出现，在众多阶段中得到进一步发展。在联邦能源部联合资助的研究项目中，原来未见踪迹的元件，例如电动控制器、传感系统、变速箱和充电器获得开发，并作为小批量产品进行测试认证。
随后在2000，Kutter在瑞士采取开头的几个步骤生产了第一批海豚脚踏车。
2004年，海豚电动脚踏车与swizzbee公司签订许可合同，该公司随后在德国建立工厂生产该款脚踏车。Kutter回忆道：“2008年，海豚在每个细节进行了重新设计，最终打造出‘海豚快车’（Dolphin Express）。这是第一次真正可取代小型摩托车的车辆。”
这些原型在ExtraEnergy电动脚踏车和电动自行车以及针对消费使用为主题的瑞士电视节目“Kassensturz”上赢得不同的测试。在他们制作了与奥林匹克冠军Fabian Cancellara进行精彩爬山比赛的专辑后，该款脚踏车最终在销售上获得了成功。
2008年，它与美国生产商Currie Technologies签订许可合同在中国生产“海豚快车”（Dolphin Express），用它们来装备洛杉基警察。但是，当与德国开发与生产商的电子装置引发争议时，这成功便嘎然而止。“该脚踏车停止生产两年。为了留住员工，生产商花费了高额的工资成本，结果导致电子装置供应商遭遇滑铁卢。这是一个我们永远无法真正弥补的信任违约。”Micheal Kutter解释道。“缺乏主要投资，无法保证高质量，供应商也就没有充分的能力来确保质量。对于一家小型生产商来说，要单独将原型车进行商业化谈何容易。”
尽管如此，2013年海豚电动脚踏车开发了带电池的新款女士车型，尽管增加了性能，但它重量更轻。另外，他们与瑞士合作伙伴签订生产合同在瑞士生产“海豚”脚踏车。但是，当地的银行不相信这种十分有前景的商业产品，并撤回业务贷款，迫使业务终止。“对我来说，‘生产与制造’的大门已经关上。”Kutter回忆道。与Si-mon Weishaupt合作几十年后，我重返自己最擅长的开发工作。
今天，他进行开拓性工作，打造出新的电动脚踏车行业。
采访Rod·Keech
ExtraEnergy使用NexxtDrive双子座功率合成/拆分驱动链对并联式混合动力系统的车辆进行测试。在世界上，仅有ExtraEnergy对该后驱动进行了测试，同时测试品将作为生产过程中对生产产品测试检验的对照原型使用。请阅读关于该系统和该公司未来计划的更多独家资料。
Angela：什么是NexxtDrive？
Rod：NexxtDrive是一家技术开发与应用推广公司，其管理层来自汽车行业。我们是一家英国公司，多年来积极从事混合动力CVT技术的应用推广。我们采用汽车级应用技巧和资源来制造最先进的产品。例如，我们的混合超级充电系统最近获许在汽车上应用。
过去两年，我们持续开发“双子座”电动脚踏车驱动技术；所有的研发都在德国完成。我们的业务模式是为自行车企业提供已研发完成的工业技术供他们制造使用。以双子座为例，这是我们的计划，在目前未被任何企业完全独享下。我们设立新公司重点开发该产品线。
Angela：你采用哪方法来发展？
Rod：大部分现有电动脚踏车传动系统均从自行车业衍生而来，因此，这些部件的组合都是基于今天已可获取直接应用的技术基础。当然，它们需要一个供电装置，最为普通的包括中置或后置驱动；带有齿轮传动装置、变速器或轮毂的控制器，以及随后增加的电动换档，以及扭矩传感器。装备大量电缆电线来连接与控制、而同时为将来由于这些复杂的部件所需要的服务和维修准备。
我们所研发的双子座驱动是以顾客需求为出发点，然后尽量在一个系统中打造满足众多需求的系统。我们将系统浓缩至最小程度，并提出“简约”的口号。 我们通过ExtraEnergy对于不同顾客群所获得的最佳分析，来聚焦于我们认为横跨这些产品组别的最高需求。
Hannes：目前在ExtraEnergy评测的是什么产品？
Rod：我们此次提供的是双子座技术两个配置中后轮传动的版本。它被用作技术的开发平台或技术测试对照台。通过改善软件，使其展现的功能优于机械概念。显然目前已成功地实现这一点。
我们还对中置驱动方式的产品进行了一系列的研发工作来确定它们最佳的配置。这部分属不同的专利范畴。
Angela：两个配置之间的差别是什么？
Rod：双子座中置驱动装在踏板之间，并由高速但低扭矩马达来驱动。双子座后轮驱动显眼地安装在后轮中，由两个高力矩、低速马达构成。
Rod：这俩问题问得好，它们的答案是相关的。基本概念十分简单：在我们的双子座系统中，有两个电动机/发电机，而不是通常的一个。它们巧妙地一个套着一个，并连接到行星齿轮组。因此，这两个电机成双成对。“Gemini”是拉丁词，意指孪生。当然，这也是以罗马“孪生”一词的星座名称：我们将两个电机称为E1和E2，但可能我们原来应称他们为Castor（小脚轮）和Pollux（双子座之星）。
尽管像“孪生的一对”，这两个电机一起工作，但是，它们无论在尺寸或功能上均不是一模一样的“孪生儿”。外侧较大的电机主要属于牵引电动机，而较小的一个，即嵌套的电机改变了齿轮的比数，但在某些情况下它也可用作牵引电动机。其结果产生了一个无级、完全流畅的传动比变化。同样，它像一个持续变速传动或无段自动变速器那样工作。
在驱动循环的不同位置，两个电机单独工作；而在另一个位置它们和在一起。在某些位置，它们是彼此相反方向工作。双子座能够适用在中置电机和后置驱动配置中，并且，它可以是自动地或由制动杆或按钮启动。
双子座采用汽车使用的通讯协议CANbus系统，允许进行十分精密的实时编程以及性能数据的输出，例如速度、节奏、充电电池状态，等等，对骑行者来说这趣味盎然。
Hannes：在研发中主要面对的挑战是什么？
Rod：毫无疑问，最重大的挑战在于软件的开发能够实现对系统进行全面与非常多面的操控。我们对操控的演算法经过反复考虑后申请专利，并与德国专家伙伴合作共同开发双子座控制系统以及硬件。我的同事Linan Gong不愧为这方面的专家，他开发了实施该工作的演算法，以及让其达到目前属于卓越性能的持续改进。该控制系统允许双子座驱动行为迎合范围广泛的需求，但无须对任何硬件进行改造。
Rod：在重量方面，我们的目标是将双子座中型驱动控制在3.5至4.0公斤，我们认为已经达到这一水平。双子座将成为一流产品，并且仅为能够提供相等功能的目前任何动力传动系统重量的大约一半。
在成本方面，我们再次认为该系统将打破常规，能够达到非常高的如今市面上找不到的功能，而在价格方面极具竞争力。我们预期这低于目前系统成本至少25%。
Rod：正如我所说，该过程的焦点在于顾客。据我们理解，ExtraEnergy研究的主要追求在于：使用简单、可靠性高、辅助动力高、行驶速度快和低噪音。我们相信我们的系统对于这些需求来说属于最佳级别。对其他特殊需求，通过性能参数修改很容易可以满足。我们看到，如今市场上的双子座具有两个主要特点：总体简易性及其现成可编程性。再哕嗦一点儿，虽然我可能会感觉枯燥，但这对于最终用户和自行车厂家非常重要，
用户只需要把脚放上脚踏板没有其他需要做的。他们骑上自行车，控制系统便会接替操作，根据地形与条件对自行车骑行进行调节。骑车者可选择他或她感觉舒服的骑行速度（节奏）。在骑行爬坡时，该系统将自我调节，提供必要的支持，同时，踏板速度保持不变。
Rod：该系统可由厂家、IBD或用户进行编程，针对地形、使用或个人喜好提供不同的骑行特性。
可通过智能手机应用程式立即进行对其编程。例如，如果骑车者在城市平坦的地面骑行上班，则可设置成优化范围和轻易节奏，这样，他或她就不必赶到单位上班时弄得汗流浃背。在周末，可将调节设置，提供更具运动性能的模式，在乡间道路骑行或作旅行。
可为不同家庭成员保存不同的设置，并且，只需轻触一下近场通讯（NFC）智能手机，或点击几下，便可立刻调至用户喜爱的设置。你的老奶奶可能喜欢以助力在40左右的节奏轻松地骑行，家里小孩会调至80，这些哈问题没有！通过你的智能手机进行编程，连接，然后就可以骑行了！路上要改变主意？那动手更改好了。
将自行车停入停车架用来锻炼身体时，可对自行车编程，设定不同水平的阻力。可经由蓝牙与监测器连接，以获取骑行性能。该功能可以即时算出心率或遵循一个预设的至爱小道，或像环法自行车那样的最高山坳！这样，可编程选择仅由用户的意愿与想象力来控制，并且，我们能够预期通过这些选择不断扩大自己的交流社区。
在自行车厂商看来，可对完全相同的动力传动系统硬件进行编程，以电动脚踏车获得25公里/小时、20每小时公里或45公里/小时的速度。由于法律方面的原因，这一特点可能由厂家来控制。
双子座系统取代传统齿轮传动装置，并且，与仅提供相等于无极自动变速器功能的系统相比，其重量预期至少降低50%。
Rod：聪明和精密的比特控制方法已获得专利。这令该系统能够以一个驱动软件的单一设计产生迥然不同的性能。
Rod：基本的概念与丰田Prius十分相似，除了这一点：即如果是电动助力车，则动力输入由人力脚踏来完成，而不是由燃油机来完成。然而这是一个重要区别：由于人力提供的量不断变化，并且不可预测，因此，实际上会令控制系统变得更加复杂。
Angela：双子座系统替换了什么部件呢？
Rod：双子座系统取代了经典的马达，即齿轮传动装置，例如变速器、齿毂、Nuvinci无级自动变速器、电子变速（如有）以及众多相关电缆和电线。双子座系统所涉及的部件低于至少50%提供相等于无级自动变速器功能的系统。
另一个独特创新即我们所称的“差别感应转矩传感或DITS?”，这让我们得以完全地取消传统扭矩传感器，这是另一个成本与复杂性的省却。
Hannes：对于整车制造商和车辆营运管理由什么好处？
Rod：对于车辆厂家来说，复杂性极大地降低，原因在于取消了零散的部件。机械部分为所有已知技术，并不需要特别的材料或制造工艺。在设计上，该系统需要进行密封耐用，因此，预期可靠性高、保养要求低。作为这一点的证据是：在我们测试的一年中没有出现任何机械故障。它将与皮带传动系统兼容，而不久后将展示样品。
此外，正如我所说的，与其他系统相比，我们预期双子座成本更低、性能提高。
就经营车辆营运而言，例如城区车辆租赁计划等等，我们看到双子座当仁不让地成为理想的系统。可根据当地条件对它进行单一性能水平的编程。使用简单意味着无须向用户解释如何使用它，或由于不当使用而遭受损失。低零部件元件和可靠性将令保养需求大大降低。
Hannes：该系统什么时候上市？
Rod：我们使用的后置驱动，该原型正由ExtraEnerg v测试，作为我们未来产品对照样板。正接受测试的是一台第4代前期生产的原型，它完全验证了我们的概念。它将让我们得以快速开发双子座中置驱动单元，也就是说，以我们看来，它就是电动脚踏车的最终驱动系统。
我们正与一大批电动脚踏车的潜在供应商进行谈判，它们可能希望通过支付方式来获得对双子座中置驱动系统的制造，但对进一步谈判仍持开放态度。