Prezentace GoPedelec! by ekolo.cz

Seminář GoPedelec = vše o elektrokolech Žďár nad Sázavou 24.1.2012

Projekt GoPedelec! Existuje v rámci „Intelligent Energy Europe“ a jeho cílem je lepší informovanost o elektrokolech v Evropě. Projekt zahrnuje partnery z Nizozemí Maďarska, Rakouska, Italie, Německa a Česka. Školení GoPedelec se na jaře bude konat také ve Stuttgartu, Drážďanech, Neapoli, Budapešti, Mattighofenu, Essenu, Grazu a v Modeně. Pro více info: www.gopedelec.cz www.gopedelec.eu

Presentátor – Hannes Neupert - Od roku 1982 se zajímá o „solární mobilitu“ - Závody solárních aut od roku 1995 - Od roku 1992 pracuje pouze na elektrokolech - V tomto roce začal také testovat elektrokola - Od roku 2001 se zaměřil na bezpečnost baterií a konektivitu - president ExtraEnergy e.V.

Prezentátor – Jakub Ditrich - Zabývá se dlouhodobě elektromobilitou - Elektrokolům se věnuje od roku 2006, zakládá ekolo.cz - 2007: první flotila firemních elektrokol pro St. fond životního prostředí - Od roku 2008 organizuje testovací jízdy na elektrokolech – Bike Brno - 2009: připravil výběr. řízení pro elektrokola pro Českou Poštu - 2010: Značka AGOGS, nejprodávanější značka elektrokol v ČR - 2011: Půjčovna elektrokol PREkolo v Praze

Elektrokola na konci 19.století a v polovině 19 století …

Patent specification from 1897



First electric series bicycle, EMI-Philips from 1932

‚

Neúspěch  obrovská olověná baterie, obrovská váha,minimální dojezd.

Source:  ekolo.cz 3

‚ Philips

Normy pro elektrokola Na elektrokola se vztahují totožné normy jako na klasická jízdní kola + jedna speciální o elektrokolech. Konkrétně se jedná o: ČSN EN 15532 Terminologie Jízdních kol ČSN ISO 6692 Značení dílů jízdních kol ČSN ISO 4210 Bezpečnostní požadavky na jízdní kola ČSN EN 14766 Bezpečnostní požadavky na Horská kola ČSN EN 14764 Bezpečnostní požadavky na Městská a trekkingová kola ČSN EN 14872 Příslušenství jízdních kol - Zavazadlové nosiče ČSN EN 15496 Požadavky a zkušební metody na zámky jízdních kol ČSN EN 62079 Zhotovování návodů - Strukturování, obsah a prezentace ČSN EN 15194 Jízdní kola s pomocným elektrickým pohonem – EPAC (Standard for Electronically Power Assisted Cycles).

Normy pro elektrokola Vedle toho jsou na elektrokola a jejich části aplikovány ještě další nařízení a platné směrnice: • Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2006/42/ES o strojních zařízeních (Machinery Directive) • Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2006/95/ES o elektrických zařízeních určených pro používání v určitých mezích napětí (Low voltage Directive) • Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2004/108/ES týkající se elektromagnetické kompatibility (EMC) • Baterie musí splňovat normu UN38.3 - Testování transportu baterií na bázi lituim-ion technologií. • Nabíječky pro baterie elektrokol musí splňovat certifikaci dle CE a UL. • Pro německý trh pak elektrokola musí splňovat nařízení dle spolkových pravidel provozu na pozemních komunikacích (StVZO) • V ČR musí splňovat podmínky Přílohy 13 Vyhlášky MD č. 341/2002 o schvalování technické způsobilosti a o technických podmínkách provozu vozidel na pozemních 4komunikacích

Normy pro elektrokola Elektrokola jak je známe nyní jsou definována normou EPACs, Electrical Power Assist Cycles. EPAC standard - 15194:2009/prA1:2010 definuje limity za kterých může být elektrokolo provozováno bez nutnosti oprávnění, pojištění , atd.. 3 hlavní podmínky, kdy lze výrobek nazývat Elektrokolem dle EPAC 1) Pohonný systém se aktivuje šlapáním. Norma připouští akcelerátor, který funguje samostatně do 6 km/h a na max. výkon zároveň při šlapání 2) maximální výkon motoru je 250W jmenovitého výkonu 3) Asistence elektromotoru musí být senzoricky regulována do maximální rychlosti 25 km/h (norma připouští odchylku +/- 10%).

Nové normy pro elektrokola navržené asociací ETRA • Navrhováno zrušení omezení výkonu elektromotoru při zachování maximální rychlosti 25 km/h  to umožní jízdu na elektrokole i lidem s vyšší váhu a umožní vyšší stoupavost v terénu. • Požadavek maximální váhy elektorkola (včetně baterie a veškeré standardní výbavy) do 25 kg.  To vyřadí z trhu „elektrokola“ která jsou konstruována jako nemobilní a také kola s olověnými bateriemi. • Inovace norem byly schváleny v prosinci 2011 na zasedání IMCO (Komise evropského parlamentu pro vnitřní obchod a ochranu spotřebitele). • Schválení těchto bodů je na programu zasedání Evropské komise v březnu 2012, kde nová pravidla musí potvrdit všech 27 členských států EU. Možná platnost od ledna 2013. • Odpor a negativní lobby ze strany cyklistických asociací COLIBI, COLIPED a ECF, které ale publikují většinou nepravdivé argumenty. 4

Typy elektrokol

Elektrokolo < 25 km/h

RychlĂŠ elektrokolo < 45 km/h

ElektroskĹŻtr < 45 km/h

Elektrické dopravní prostředky 11

elektrokola

Co nabízí elektrokolo navíc..? 1. Pomoc při jízdě do kopce

Ztráta strachu ze stoupání

2. Přemožení vrozené lenosti a pohodlí

Můžete se svobodně rozhodnout, jestli budete na kole sportovat a budete se potit , nebo ne. Pro většinu uživatelů je snažší přijmout jízdní kolo jako každodenní dopravní prostředek.

Hlavní předsudek Jízda na elektrokole je není sport! Konvenčí pohled: „Jízda na elektorkole je nesportovní, protože se na něm musíte hýbat méně, než při jízdě na klasickém kole.“ To ale říkají stejní lidé, kteří používají eskalátory, jezdí autem a vlastní automatickou pračku …!

Může být auto „sportovní“?

Veřejné mínění je jednoznačné: - „Auta mohou být sportovní!“

Tento obraz je ale výsledkem úspěšného marketingu!

Jsou pračky nesportovní?

Sportovní!? Takřka nikdo v průmyslových zemích valchu dobrovolně nepoužívá. Obvyklý obrázek: - Zastaralé - Ze dnů našich babičky - Tvrdá a nepříjemná práce - Není pro moderní textil

Pro líné!? V průmyslových zemích používá každý. Obvyklý obrázek: - Komfortní - Moderní styl života - Chytré - Ekologické - Energeticky úsporná - ...

Fakt : Člověk je líný tvor! Podívejte se někdy zdali lidé využívají schody, nebo se radši vezou na eskalátoru Skoro všichni se vezou.. A to platí kdekoli na světě. Jezdící schody použije asi 98% cestujících. Odhaduji tedy, že tržní potenciál elektrokol je 98% pro dopravní účely.

Elektrokola jsou jako eskalátory a automatické pračky, ale zastanou i vybavení pro fitness pro každodenní denní dávku pohybu. Elektrokola jsou ikonou moderní mobility.

Analýza GoPedelec z pohledu měst, proč prosazovat elektrokola: 1) Snadné parkování 2) Nejvyšší přepravní kapacita v přepravním prostoru 3) Velmi nízké náklady na vlastnictví (měsíční pronájem od 1000 Kč) 4) Bez emisí a hluku 5) Relativně vysoká bezpečnost (díky rychlosti vyšší než klasické kolo) 6) Naplňuje základní požadavky přepravy pro většinu obyvatel 7) Dobré pro zdraví (pravidelný a správný pohyb) 8) Vysoká energetická efektivita (vyšší než při jízdě na klasickém kole) 9) Na elektrokole může jezdit každý, mladý i starý. 10) Jsou trvanlivá a odolná

Proč budou elektrokola úspěšná: Statistika důvodů nepřirozených úmrtí v Anglii

Source - Bike to Work

Dle WHO dojde k prodloužení života až o 8 let pokud člověk vykonává tělesnou aktivitu kontinuelně alespoň 30 minut denně

Proč budou elektrokola úspěšná:

Ohřátí vody na jednu horkou sprchu spotřebuje stejnou energii jako ujet 33 kilometrů na elektrokole.

Proč budou elektrokola úspěšná:

Elektrokola pomáhají s emisemi CO2 – Nové auto v EU stále produkuje minimálně 120 – 160 CO2 na kilometr. Elektrokolo produkuje jen asi 11,7 g CO2 na kilometr dle testů ExtraEnergy (3 g / km dle německého energetického mixu a 8,7 g na tělesný výkon průměrného jezdce na základě výpočtu spotřeby CO2 na produkci jídla).

Proč budou elektrokola úspěšná:

Stačí jenom výkon 1/5 plochy standardního solárního panelu na pokrytí reálné celoroční spotřeby elektrokola.

Dobré zprávy

Derby Group: značky FOCUS, KALKHOFF, RALEIGH, UNIVEGA, RIXE

Předpovědi rozvoje trhu - Trh v EU 2030: 8 – 10 milionů lehkých elektrických dopravních prostředků (LEV) - Přechod asijských trhů z „olova na lithium“, což znamená potenciál náhrady baterií do 100 milionů dopravních prostředků -2050: prodej 250 millionů kusů celosvětově za rok -Výrobci prostředků budou volit komponenty tak, aby je mezi sebou mohli kombinovat.

Fenomén„Elektronifikace“ Již se to stalo mnoha produktům, u kterých elektronifikace znamenala jejich „vyhynutí“ (psací stroj, chemický fotoaparát..) Domníváme se, že tento trend povede v následujících málo letech k přeměně většiny jízdních kol převážně používaných k dopravě na elektrokola…

Více a více funkcí je svázáno se softwarem

Mechanické je limitující, všechny funkce přístroje musí být předem vytvořeny.

Elektronika umožňuje aby byly funkce přístrojům instalovány později dle přání jejich výrobce nebo uživatele.

Tržní očekávání prodejů elektrokol v Holandsku do roku 2018: V prvním pololetí 2011 bylo 50% výnosů prodejců v Nizozemí díky elektrokolům

Quelle: HNC Studie Herbst 2008

Německo se v roce 2011 stalo největším trhem pro elektrokola: Pokud platí, že německý trh je 3 roky za Holanským, pak v roce 2014 bude roční prodej 1,6 milionů. Pokud je český trh 1/8 německého , je to 200 tisíc kusů.

2008 byly prognózy na rok 2012 476 000 kusů v tzv. realistickom scénáři.

V roce 2008 byly prognózy pro rok 2011 316 000 kusů. Skutečnost je ale více než 340 000 prodaných kusů elektrokol.

Source: HNC Research listopad 2008

Prodeje dle Electric Bikes Worldwide Report Dle počtu prodaných kuů je Evropa na úrovni rozvojových zemí

USA Jihových. Asie Taiwan Evropa Japonsko Indie Čína

2008 EBWR (Electric Bikes Worldwide Report)

SVĚT

Odhadovaný obrat v € V eurech - EU je po Číně druhým nejdůležitějším regionem na světě

Svět USA, 450 Euro JV Asie, 150 Euro Taiwan, 450 Euro Evropa, 1300 Euro Japonsko, 900 Euro Indie, 150 Euro Čína, 150 Euro

Odhadovaný zisk v € za lehké elektromobily:

SVĚT USA, 180 Euro JV Asien, 4 Euro Taiwan, 150 Euro Evropa, 350 Euro Japonsko, 250 Euro Indie, 4 Euro Čína, 4 Euro

Šipky ukazují trendy.

Vyšší cena elektromobilty. Mitsubishi i: benzinová verze 10-14 000 Euro Mitsubishi iMiev: elektromobil 33 000 Euro

Peugeot jízdní kolo: 500 Euro Peugeot elektrokolo: 1900 Euro

Přirážka: 1400 Euro

Přirážka: 19 000 Euro Peugeot Vivacity: benzinova verze Peugeot eVivacity electric

1800 Euro 3700 Euro

Přirážka: 1900 Euro

Elektromobily se musí uživateli vyplatit aby vyšší cenu vyvážili nižšími provozními náklady!

Testování elektrokol – co je důležité pro dobrý produkt - Ergonomický test - Individuální jízdy různých cílových skupin - Mechanický bezpečnostní test - Testování bezpečnosti elektrosystému

Ergonomické testování se 100 potenciálními zákazníky

Měření dojezdu a výkonu na testovací dráze

Mechanickรก bezpeฤ nost Velotech - Schweinfurt

Elektrickรก bezpeฤ nost SLG - Chemnitz

Výběr elektrokola Jaká bude vaše typická trasa na elektrokole?

Po městě / obci

Hory / doly

Kombinace města a venkova

Co se pohodlí týče, jaké funkce očekáváte (ovládací prvky elektrokola)?

jednoduché

komfortní

multimediální

Výběr elektrokola Jaká bude vaše typická trasa na elektrokole?

nikam nespěchám

střední rychlostí

Nic, nebo jen příruční zavazadlo / batoh

rychle

Rozvážím a vezu velkou váhu, nebo dítě Většinou mám zavazadla

Výběr elektrokola Jak přenosné nebo přepravitelné musí elektrokolo být?

stačí mi jej tlačit, parkuji v garáži musím ho unést, parkuji v bytě

potřebuji jej přenášet a skládat (do auta, do vlaku, v práci)

Technologie : • • •

baterie pohonné systémy řídící a ovládací prvky

Všechny „elektromobily“ mají stejné skupiny komponent: AC/DC měnič (síťový zdroj) Zásobník energie (baterie) s řídící jednotkou Pohon s řídící jednotkou Uživatel / Stoj interface (senzory, tlačítka, ukazatele) Zástrčky, konektory, kabely Software

Typy baterií v roce 2011

Trh v EU: 300 Wh se stoupající tendencí 36 V jako standard Doba nabíjení: 4 h Udávaná životnost - 3 roky -> - ve skutečnosti se výrobci snaží aby to bylo mé Typická cena nové baterie -> 600 €

Prodej baterií obchodníky by měl být zakázán Pokud by byla baterie jenom pronajata, její poskytovatel by měl zájem o dlouhodobou spokojenost zákazníka. Pro zákazníka by to také mohlo být výhodné. Také by to mohlo mít za následek, že po ukončení použitelnosti baterie v elektorkole mohou použít jako úschovna energie z obnovitelných zdrojů. Použití baterie, může být ekonomicky zajimavý již od 15 € za měsíc.

Baterie dle chemického složení:

Lithium Ni-Cd Blei

Ni-Mhd 2008

2009

Průmysl elektrokol přešel během poseldních 6ti let na technologii lithia. V jeho prospěch mluví mnoho argumentů: baterie jsou relativně lehké, malé, mají dlouhou životnost a vysokou hustotu energie.

Tipy pro dlouhou životnost všech typů baterií v elektrokolech: Používání: Baterii, pokud je to možné, po KAŽDÉM použití (nezávisí na aktuálním stavu nabití) Skladování : - ukládat v suchu a chladu, ale bez mrazu (10-15C ideální) - Před uložením baterie na další dobu nabít do plna. Pokud možno pravidelně alespoň jednou za 2 měsíce připojit nabíječku. - Některé systém umožňují nechat připojenou nabíječku stále.

Předkládaný dojezd baterií často jde o optimismus výrobce Specifikace dojezdu kola s elektroasistencí jsou uváděny v ideálních a praxi nereálných podmínkách použití, což může vést k rozčarování u spotřebitele….

Možnosti většího dojezdu: A) Větší baterie  vyšší váha a menší požitek z jízdy B) Menší baterie, které se rychleji nabijí  nižší váha, ale vyžaduje to vybudování infrastruktury rychlého nabíjení (jako jednotný konektor u elektromobilů, EnergyBus u elektrokol). C) Standardní baterie, které patří nezávislé entitě, která zajistí jejich rychlou výměnu ve výměnných stanicích  v dnešních podmínkách pronájem baterií není reálný D) Vývoj dalších typů baterií s vyšší energetickou hustotou  prozatím žádná z kvalitnějších Li- technologií není na trhu.

Bezpečnost baterií: V minulosti došlo už k mnoha případům nehod zaviněných chemickými bateriemi.

Proč existuje UN-T norma pro transport lithiových baterií? Každý už slyšel zprávy o hořících noteboocích! Je sice zaměřena na transport baterií, ale týká se i provozu zařízení v kancelářích.

Příklad těžké nehody: UPS Transport let číslo1307, 7. únor 2006 Philadelphia, Pennsylvania USA

Všechny osoby na palubě naštěstí přežili Lithiové baterie se nalézaly v pozicích 3 A 14

• Proto platí: • •

ELECTRICALLY POWERED VEHICLES / EQUIPMENT UN 3171 Battery Powered Vehicle, Class 9,

Description of image 61

4 nabíječky vysokého výkonu, všechny se stejným konektorem XLS ale s různým napětím na konektorech !

Lithiová baterie elektromotocyklu E-One s články Moli byla zažehnuta při nabíjení. 62

Lithium Is The Promising Technology! But Lithium Technology is potentially dangerous and several Lithium Batteries on the market should not be sold anymore. A accident with a EU customer of a Taiwanes electric bike system has experienced in January 06 a tremendous fire in his bicycle garage. Fortunately

•

Škoda 40 000 € - Toxické zamoření po požáru pokrylo vše. Elektrokolo bylo postaveno vedle regálu s domácí chemií, nedaleko od benzinové sekačky na trávu! 64

•

Shořelé Ni-Mh baterie následkem přetížení i přes tvrzení jejich výrobce, že baterie na bíázi niklu nemohou hořet. K zahoření došlo vzhledem k extrémním teplotám při nabíjení.

Velmi aktuální případ !

•

Příklad bateriového „Crash-testu“.

•

Prudký výron plynů z článků

•

A krátce potom dojde k samovznícení plynů

•

Připojování kabelu pro zkratový test

•

Krátce po začátku zkratu vyletí teplota článků z 23,3 C až 50,8 C a došlo ke snížení produ zkratem jen na 1A.

Tento snímek byl pořízen několik okamžiků poté, co předchozí - a to byl poslední na kterém bylo něco vidět z baterie!

Plynování bylo tak extrémní, že byl naplněn celý prostor velmi agresivními plyny i přes velmi efektivní extrakci prostor .

Test přebití. Baterie jsou testovány na dřevěné desce, která se nachází nerezové oceli na pánvi a ta je umístěna na betonové desce. . .

Asi 30 minut po začátku přetížení baterie její teplota stoupá na povrchu na 57,4C o 10 minut později teplota již dosáhla asi 600 C!

Krátce předtím, než se bateriové plyny zachvátí obal prudkým oheněm, bude povrchová teplota obalu pouze 49,1 C. Teplota článku v té chvíli dosáhla 622,3 C.

Pokud by došlo k otevření článku pod vysokým tlakem při vnitřní přepětí, došlo by k vysokotlakému výronu bateriového plynu, který by bylo možné přirovnat k použití plamenometu.

Nebezpeฤ nรก baterie

Řešení: • Nákup od osvědčených výrobců • Bezpečný transport a bezpečná úschova baterií

Řešení: Certifikace

V ČR je povinný sběr a následná recyklace baterií!!

Pohonné systémy elektrokol: Systémy výrobců, kteří neprodukují vlastní elektrokola:

Výrobci elektrokol, kteří produkují vlastní pohonné systémy :

Zejména v Číně je ještě asi 1000 dalších výrobců systémů, kteří zde ale nejsou uvedeni, protože jejich nabídka není relevantní pro evropský trh.

Možnosti umístění pohonů: Rund 270 000 der 400 000 in Europa in 2008 verkauften Pedelecs haben einen Antrieb der zwischen 300 und 600 Euro EK für den Fahrzeughersteller liegt. Mit erweiterten Funktionalitä ten ist davon auszugehen das sich dieses Preisniveau auch in den kommenden Jahren relativ stabil halten wird. Auch wenn die Antriebe mit den geringsten Materialkosten die besten Chancen im Markt haben.

Systémy z Japonska: V roce 2002, Panasonic Industries představil systém, který mu zajistil dominantní postavení na trhu elektropohonů Díky jednoduchým vlastnostem: minimální údržba, intuitivní, lehký a kompaktní systém. Systém Panasonic používá například švýcarská značka Flyer, ale na jejich materiálech nenaleznete o značce Panasonic nikde zmínku.

Systémy z Německa: Loni vstoupila na trh spol. Bosch, která je známá z automobilového průmyslu. Tento systém používá dnes asi 12 výrobců elektrokol a většina instalací je velmi totožných i cena finálních výrobků se příliš neliší.

Systémy z Číny: Hlavním vývoj elektropohonů a řídících jednotek nyní probíhá v Číně. Společnosti jako Bafang Science nebo Lishui exportují stovky tisíc kusů zařízení pro více, či méně kvalitní elektrokola. Obecně platí, že kvalita produktů závisí na specifikaci objednávky výrobce, v Číně lze nakoupit velmi nekvalitní a nebezpečný produkt, ale i velmi Hi-Tech výrobky s dlouhou trvanlivostí (za vyšší ceny, pochopitelně).

Typickávestavba systé mu dnes: Vestavba tří drahých komponent s překrývající se funkcionalitou. Není zcela relevantní pro č eský trh !!

Budoucnost pohonu?

Vše v jednom !

Možné budoucí trendy … • Univerzální napájení – EnergyBus • Pronájem baterií místo jejich nákupu • Půjčovny elektrokol, nebo pronájem s platbou „za použití“ za určitý čas • Bezpečná elektrokola s dlouhou životností • Elektrokola pro speciální použití (cargo, záchranná služba, distribuce zásilek, turistika, zábava).

Co Vás zajímá… Více o jednotlivých systémech pohonů elektrokol se dozvíte v jednotlivých prezentacích a na večerním „hands on“ tréningu. Své konkrétní dotazy můžete směřovat na: jakub.ditrich@ekolo.cz (česky, anglicky) hannes.neupert@extraenergy.org (německy, anglicky)