Vélo électrique – Wikipedia


Fat Tire Bike by Ensey Motorized Bikes

Vélo électrique Pedego Trail Tracker

Un vélo électrique de style VTT: un Cyclotricité furtive

Un vélo électrique de type cyclomoteur: un A2B Bicycles Ultramotor metro / octave

Une vélo électrique également connu sous le nom de vélo électrique est un vélo avec un moteur électrique intégré qui peut être utilisé pour la propulsion. De nombreux types de vélos électriques sont disponibles dans le monde entier, des vélos électriques qui n’ont qu’un petit moteur pour aider la puissance de pédale du cycliste (c’est-à-dire des vélos électriques) aux vélos électriques plus puissants qui sont plus proches de la fonctionnalité de style cyclomoteur. Tous conservent la possibilité d’être pédalés par le pilote et ne sont donc pas des motos électriques.

Les vélos électriques utilisent des piles rechargeables et les plus légères peuvent parcourir jusqu’à 25 à 32 km / h (16 à 20 mph), selon les lois locales, tandis que les variétés plus puissantes peuvent souvent parcourir plus de 45 km / h (28 mph). Sur certains marchés, comme l’Allemagne à partir de 2013, ils gagnent en popularité et prennent une part de marché aux vélos conventionnels,[1] tandis que dans d’autres, comme la Chine à partir de 2010, ils remplacent les cyclomoteurs à combustibles fossiles et les petites motos.[2][3]

Selon les lois locales, de nombreux vélos électriques (par exemple, Pedelecs) sont légalement classés comme des vélos plutôt que des cyclomoteurs ou des motocyclettes. Cela les exempte des lois plus strictes concernant la certification et le fonctionnement de deux-roues plus puissants qui sont souvent classés comme des motos électriques. Les vélos électriques peuvent également être définis séparément et traités selon des lois distinctes sur les vélos électriques.

Les vélos électriques sont les versions à moteur électrique des vélos à moteur, qui sont utilisés depuis la fin du XIXe siècle. Certains systèmes de partage de vélos les utilisent.[4]

Histoire[[Éditer]

Dans les années 1890, les vélos électriques ont été documentés dans divers brevets américains. Par exemple, le 31 décembre 1895, Ogden Bolton Jr. a obtenu Brevet américain 552,271 pour un vélo alimenté par batterie avec “un moteur à moyeu à courant continu (CC) à 6 pôles à brosse et commutateur monté dans la roue arrière”. Il n’y avait aucun engrenage et le moteur pouvait tirer jusqu’à 100 ampères (A) à partir d’une batterie de 10 volts.[5]

Deux ans plus tard, en 1897, Hosea W. Libbey de Boston a inventé un vélo électrique (Brevet américain 596,272) propulsé par un «double moteur électrique». Le moteur a été conçu dans le moyeu de l’essieu du pédalier.[6] Ce modèle a ensuite été réinventé et imité à la fin des années 1990 par les vélos électriques Giant Lafree.

Un vélo équipé d’un kit de conversion de moteur de moyeu électrique après-vente, avec la batterie placée sur le porte-bagages arrière

En 1898, Mathew J. Steffens a breveté un vélo électrique à traction arrière, qui utilisait une courroie de transmission le long du bord extérieur de la roue. Aussi, le 1899 Brevet américain 627066 par John Schnepf a représenté un vélo électrique à entraînement par friction à roues arrière.[7] L’invention de Schnepf a ensuite été réexaminée et développée en 1969 par G.A. Wood Jr. avec son Brevet américain 3,431,994. L’appareil de Wood utilisait 4 moteurs à puissance fractionnaire; connectés par une série d’engrenages.[8]

Des capteurs de couple et des commandes de puissance ont été développés à la fin des années 1990. Par exemple, Takada Yutky du Japon a déposé un brevet en 1997 pour un tel appareil. En 1992, Vector Services Limited a offert et vendu un vélo électrique baptisé Zike.[9] Le vélo comprenait des batteries NiCd intégrées dans un cadre et un moteur à aimant permanent de 850 g. Malgré le Zike, en 1992, pratiquement aucun vélo électrique commercial n’était disponible.

Yamaha, un géant automobile japonais a construit l’un des premiers prototypes de vélo électrique en 1989 et a inventé le système d’assistance à la pédale en 1993.[10]

La production a augmenté de 1993 à 2004 d’environ 35%. En revanche, selon Gardner, en 1995, la production régulière de vélos a diminué par rapport à son pic de 107 millions d’unités.

Icône de voiture américaine, Lee Iacocca a fondé EV Global Motors en 1997, une entreprise qui a produit un modèle de vélo électrique nommé E-bike SX et ce fut l’un des premiers efforts pour populariser les vélos électriques aux États-Unis. [11]

Certains des vélos électriques les moins chers utilisaient des batteries au plomb volumineuses, tandis que les modèles plus récents utilisaient généralement des batteries NiMH, NiCd et / ou Li-ion, qui proposaient des batteries plus légères et plus denses. Les performances varient; cependant, en général, il y a une augmentation de la portée et de la vitesse avec ces derniers types de batterie.

En 2001, les termes vélo électrique, vélo électrique, “pedelec”, vélo à assistance électrique et vélo à assistance électrique étaient couramment utilisés pour désigner les vélos électriques. Les termes «moto électrique» ou «e-moto» se réfèrent à des modèles plus puissants qui atteignent jusqu’à 80 km / h (50 mph).

Dans une bicyclette motorisée hybride parallèle, telle que l’invention susmentionnée de 1897 par Hosea W.Libbey, les entrées humaines et motrices sont couplées mécaniquement soit dans le boîtier de pédalier, la roue arrière ou la roue avant, tandis que dans un cycle hybride de série (mécanique) , les entrées humaines et motrices sont couplées via un engrenage différentiel. Dans un cycle hybride (électronique), la puissance humaine est convertie en électricité et est directement injectée dans le moteur et la plupart du temps, de l’électricité supplémentaire est fournie par une batterie.

En 2007, on pensait que les vélos électriques représentaient 10 à 20% de tous les véhicules à deux roues dans les rues de nombreuses grandes villes chinoises.[12] Une unité typique nécessite 8 heures pour charger la batterie, ce qui offre une autonomie de 25 à 30 miles (40 à 48 km),[12] à une vitesse d’environ 20 km / h.[13]

Des classes[[Éditer]

Différents types de vélos électriques

Les vélos électriques sont classés en fonction de la puissance que leur moteur électrique peut fournir et du système de commande, c’est-à-dire quand et comment la puissance du moteur est appliquée. La classification des vélos électriques est également compliquée car une grande partie de la définition est due à des raisons juridiques de ce qui constitue un vélo et ce qui constitue un cyclomoteur ou une moto. En tant que tel, la classification de ces vélos électriques varie considérablement selon les pays et les juridictions locales.

Malgré ces complications juridiques, le classement des vélos électriques est principalement déterminé par le fait que le moteur du vélo électrique aide le cycliste à utiliser un assistance au pédalage système ou par un à la demande une. Les définitions de ceux-ci sont les suivantes:

  • Avec assistance au pédalage le moteur électrique est réglé par pédalage. L’assistance au pédalage augmente les efforts du cycliste lorsqu’il pédale. Ces vélos électriques – appelés Pedelecs – ont un capteur pour détecter la vitesse de pédalage, la force de pédalage, ou les deux. L’activation du frein est détectée pour désactiver également le moteur.
  • Avec à la demande le moteur est activé par un accélérateur, généralement monté sur le guidon comme sur la plupart des motos ou des scooters.

Par conséquent, très largement, les vélos électriques peuvent être classés comme:

  • Vélos électriques avec assistance au pédalage uniquement: Soit Pedelecs (légalement classés comme vélos) ou S-Pedelecs (souvent légalement classé comme cyclomoteur)
    • Pedelecs: assistance pédale uniquement, assistance moteur jusqu’à une vitesse décente mais pas excessive (généralement 25 km / h), puissance moteur jusqu’à 250 watts, souvent légalement classés comme vélos
    • S-Pedelecs: assistance pédale uniquement, la puissance du moteur peut être supérieure à 250 watts, peut atteindre une vitesse plus élevée (par exemple, 45 km / h) avant que le moteur ne s’arrête, légalement classé comme un cyclomoteur ou une moto (ne pas une bicyclette)
  • Vélos électriques avec puissance à la demande et assistance au pédalage
  • Vélos électriques avec alimentation à la demande uniquement: ont souvent des moteurs plus puissants que les VAE mais pas toujours, les plus puissants sont légalement classés comme cyclomoteurs ou motos

Assistance pédale uniquement[[Éditer]

Les vélos électriques à assistance pédale uniquement sont généralement appelés Pedelecs mais peut être largement classé dans les Pedelecs proprement dits et les S-Pedelecs les plus puissants.

Pedelecs[[Éditer]

Le terme “pedelec” (de pedAl electric cycle) fait référence à un assistance au pédalage e-bike avec un moteur électrique relativement faible puissance et une vitesse de pointe décente mais pas excessive. Les vélos à assistance électrique sont légalement classés comme des vélos plutôt que des motos ou des cyclomoteurs de faible puissance.

La définition la plus influente des VAE et qui ne le sont pas vient de l’UE. La directive européenne (norme EN15194) pour les véhicules à moteur considère un vélo comme un vélo électrique si:

  1. le assistance au pédalage, c’est-à-dire que l’assistance motorisée qui n’intervient que lorsque le cycliste pédale, s’arrête une fois que 25 km / h sont atteints, et
  2. quand le moteur produit puissance nominale continue maximale pas plus de 250 watts (n.b. le moteur peut produire plus de puissance pendant de courtes périodes, comme lorsque le cycliste a du mal à monter une pente raide).

Un vélo électrique conforme à ces conditions est considéré comme un vélo électrique dans l’UE et est légalement classé comme un vélo. La norme EN15194 est valable dans l’ensemble de l’UE et a également été adoptée par certains pays européens non membres de l’UE ainsi que par certaines juridictions non européennes (comme l’État de Victoria en Australie).[14]

Les vélos à pédales sont un peu comme les vélos conventionnels utilisés et fonctionnels – le moteur électrique ne fournit une assistance, par exemple, que lorsque le cycliste grimpe ou lutte contre un vent de face. Les vélos à assistance électrique sont donc particulièrement utiles pour les personnes dans les régions vallonnées où faire du vélo s’avérerait trop pénible pour beaucoup pour envisager de faire du vélo comme moyen de transport quotidien. Ils sont également utiles pour les cyclistes qui ont plus généralement besoin d’aide, par exemple pour les personnes souffrant de problèmes cardiaques, musculaires des jambes ou des articulations du genou.

S-Pedelecs[[Éditer]

Des vélos électriques plus puissants qui ne sont pas légalement classés comme des vélos sont doublés S-Pedelecs (court pour Schnell-Pedelecs, c’est-à-dire Speedy-Pedelecs) en Allemagne. Ceux-ci ont un moteur plus puissant que 250 watts et une assistance au pédalage moins limitée ou illimitée, c’est-à-dire que le moteur n’arrête pas d’assister le cycliste une fois que 25 km / h ont été atteints. Les vélos électriques de classe S-Pedelec sont donc généralement classés comme cyclomoteurs ou motos plutôt que comme vélos et peuvent donc (selon la juridiction) devoir être enregistrés et assurés, le cycliste peut avoir besoin d’une sorte de permis de conduire (voiture ou moto) et les casques de moto peuvent être portés.[15] Aux États-Unis, de nombreux États ont adopté les S-Pedelecs dans la catégorie Classe 3. Les vélos électriques de classe 3 sont limités à <= 750 watts de puissance et 28 mph.[16]

Alimentation à la demande et assistance par pédale[[Éditer]

Certains des nouveaux vélos électriques incluent un système d’assistance à la pédale (PAS) avec ou sans accélérateur. Cela permet aux utilisateurs de pédaler à côté du moteur électrique pour augmenter la distance par charge. Il existe également des kits de conversion de vélos électriques pour transformer des vélos non électriques en vélos électriques.

Alimentation à la demande uniquement[[Éditer]

Certains vélos électriques ont un moteur électrique qui fonctionne sur un à la demande base uniquement. Dans ce cas, le moteur électrique est enclenché et actionné manuellement à l’aide d’un accélérateur, qui se trouve généralement sur la poignée, tout comme ceux d’une moto ou d’un scooter. Ces types de vélos électriques ont souvent, mais pas toujours, des moteurs plus puissants que les VAE.

Avec uniquement à la demande vélos électriques, le cycliste peut:

  1. rouler uniquement à pédale, c’est-à-dire entièrement à propulsion humaine.
  2. rouler par moteur électrique seul en actionnant manuellement l’accélérateur.
  3. rouler en utilisant les deux ensemble en même temps.

Certains vélos électriques à la demande uniquement peuvent difficilement être confondus avec, et encore moins classés comme des vélos. Par exemple, le Noped est un terme utilisé par le ministère des Transports de l’Ontario pour les vélos électriques qui n’ont pas de pédales ou dans lesquels les pédales ont été retirées de leur vélo motorisé. Ceux-ci sont mieux classés comme cyclomoteurs électriques ou motos électriques.

Statut légal[[Éditer]

(*) Autorisé sur les pistes cyclables lorsque les systèmes électriques sont éteints
(**) Les vélos électriques sont illégaux dans cette région
(***) Certaines régions ont des réglementations spéciales, voir l’entrée correspondante dans les lois sur les vélos électriques.

Vélos électriques et scooters électriques dans un magasin spécialisé à Pékin en 2008. (Y2750 coûte environ 400 USD)

Les vélos électriques sont courants en Chine, avec une flotte estimée à 120 millions au début de 2010.[2]

Compteur de vitesse de vélo hybride avec mesure intégrée du niveau de la batterie.

Popularité[[Éditer]

L’utilisation du vélo électrique dans le monde a connu une croissance rapide depuis 1998.[2][33]

La Chine est le premier producteur mondial de vélos électriques. Selon les données de la China Bicycle Association, un groupe industriel agréé par le gouvernement, en 2004, les fabricants chinois ont vendu 7,5 millions de vélos électriques dans le pays, soit près du double des ventes de 2003;[13] les ventes intérieures ont atteint 10 millions en 2005 et 16 à 18 millions en 2006.[12] En 2016, environ 210 millions de vélos électriques ont été utilisés quotidiennement en Chine.[34]

Au total, 700 000 vélos électriques ont été vendus en Europe en 2010, contre 200 000 en 2007 et 500 000 unités en 2009.[35] Environ 2 millions ont été vendus en Europe en 2016.[34] En 2019, l’UE a appliqué un tarif de protection de 79,3% sur les vélos électriques chinois importés pour protéger les producteurs de l’UE.[36]

Technique[[Éditer]

Moteurs et transmissions[[Éditer]

Les deux types de moteurs de moyeu les plus courants utilisés dans les vélos électriques sont les brosses et les balais sans balais. De nombreuses configurations sont disponibles, dont le coût et la complexité varient; les unités à entraînement direct et à motoréducteur sont toutes deux utilisées. Un système d’assistance électrique peut être ajouté à presque tous les cycles de pédale utilisant un entraînement par chaîne, un entraînement par courroie, des moteurs de moyeu ou un entraînement par friction. Les moteurs de moyeu BLDC sont une conception moderne courante. Le moteur est intégré au moyeu de roue lui-même, tandis que le stator est solidement fixé à l’essieu et que les aimants sont attachés et tournent avec la roue. Le moyeu de roue de vélo est le moteur. Les niveaux de puissance des moteurs utilisés sont influencés par les catégories légales disponibles et sont souvent, mais pas toujours, inférieurs à 750 watts.

Un autre type de moteur à assistance électrique, souvent appelé système à mi-entraînement, gagne en popularité. Avec ce système, le moteur électrique n’est pas intégré à la roue mais est généralement monté à proximité (souvent sous) du boîtier de pédalier. Dans des configurations plus typiques, un pignon ou une roue sur le moteur entraîne une courroie ou une chaîne qui s’engage avec une poulie ou un pignon fixé à l’un des bras du pédalier du vélo. Ainsi, la propulsion est fournie au niveau des pédales plutôt qu’au niveau de la roue, et est finalement appliquée à la roue via la transmission standard du vélo.

Étant donné que la puissance est appliquée à travers la chaîne et le pignon, la puissance est généralement limitée à environ 250 à 500 watts pour protéger contre l’usure rapide de la transmission. Une transmission électrique intermédiaire combinée à un moyeu d’engrenage interne au moyeu arrière peut nécessiter des soins en raison de l’absence d’un mécanisme d’embrayage pour amortir le choc sur les engrenages au moment du réengagement. Une transmission à variation continue ou un moyeu à engrenages internes entièrement automatique peut réduire les chocs dus à la viscosité des huiles utilisées pour le couplage liquide au lieu des accouplements mécaniques des moyeux à engrenages internes conventionnels.

Piles[[Éditer]

Les vélos électriques utilisent des piles rechargeables, des moteurs électriques et une certaine forme de contrôle. Les systèmes de batterie utilisés incluent le plomb-acide scellé (SLA), le nickel-cadmium (NiCad), le nickel-hydrure métallique (NiMH) ou le polymère lithium-ion (Li-ion). Les batteries varient en fonction de la tension, de la capacité de charge totale (ampères-heures), du poids, du nombre de cycles de charge avant que les performances ne se dégradent et de la capacité à gérer les conditions de charge de surtension. Les coûts énergétiques du fonctionnement des vélos électriques sont faibles, mais il peut y avoir des coûts de remplacement de batterie considérables. La durée de vie d’une batterie varie en fonction du type d’utilisation. Des cycles de décharge / recharge peu profonds permettront de prolonger la durée de vie globale de la batterie.

L’autonomie est un facteur clé pour les vélos électriques et est affectée par des facteurs tels que l’efficacité du moteur, la capacité de la batterie, l’efficacité de l’électronique de conduite, l’aérodynamique, les pentes et le poids du vélo et du cycliste.[37][38] Certains fabricants, comme le Canadian BionX ou l’American Vintage Electric Bikes,[39] avoir la possibilité d’utiliser le freinage régénératif, le moteur agit comme un générateur pour ralentir le vélo avant que les plaquettes de frein ne s’enclenchent.[40] Ceci est utile pour étendre la gamme et la durée de vie des plaquettes de frein et des jantes de roue. Il existe également des expériences utilisant des piles à combustible. par exemple. le PHB.
Certaines expériences ont également été entreprises avec des super-condensateurs pour compléter ou remplacer les batteries des voitures et certains SUV.
Les vélos électriques développés en Suisse à la fin des années 1980 pour la course de véhicules solaires du Tour de Sol étaient équipés de bornes de recharge solaire, mais celles-ci ont ensuite été fixées sur les toits et connectées de manière à alimenter le réseau électrique.[41] Les vélos ont ensuite été rechargés sur le secteur, comme cela est courant aujourd’hui. Alors que les batteries de vélos électriques étaient produites principalement par de plus grandes entreprises dans le passé, de nombreuses petites et moyennes entreprises ont commencé à utiliser de nouvelles méthodes innovantes pour créer des batteries plus durables. Machines de soudage par points CNC de précision automatisées de pointe[42] créé 18650 batteries[43] sont couramment utilisés par les fabricants de vélos électriques à faire soi-même.

Contrôleurs[[Éditer]

Il existe deux types distincts de contrôleurs conçus pour correspondre à un moteur à balais ou à un moteur sans balais. Les moteurs sans balais sont de plus en plus courants à mesure que le coût des contrôleurs continue de diminuer. (Voir la page sur les moteurs CC qui couvre les différences entre ces deux types.)

Contrôleurs pour moteurs sans balais: Les vélos électriques nécessitent un couple initial élevé et, par conséquent, les modèles qui utilisent des moteurs sans balais ont généralement une commutation à capteur Hall pour la mesure de la vitesse et de l’angle. Un contrôleur électronique fournit une assistance en fonction des entrées du capteur, de la vitesse du véhicule et de la force requise. Les contrôleurs permettent généralement l’entrée au moyen d’un potentiomètre ou d’une poignée à effet Hall (ou d’un levier à commande au pouce), d’un contrôle de vitesse en boucle fermée pour une régulation précise de la vitesse, d’une logique de protection pour les surtensions, les surintensités et la protection thermique. Les vélos avec fonction d’assistance à la pédale ont généralement un disque sur le vilebrequin comportant un anneau d’aimants couplé à un capteur à effet Hall donnant lieu à une série d’impulsions, dont la fréquence est proportionnelle à la vitesse de pédalage. Le contrôleur utilise une modulation de largeur d’impulsion pour réguler la puissance du moteur. Parfois, un soutien est fourni pour le freinage régénératif, mais un freinage peu fréquent et la faible masse des vélos limitent l’énergie récupérée. Une implémentation est décrite dans une note d’application pour un moteur 200 W, 24 V Brushless DC (BLDC).[44]

Contrôleurs pour moteurs à balais: Les moteurs à balais sont également utilisés dans les vélos électriques, mais deviennent moins courants en raison de leur efficacité intrinsèque inférieure. Les contrôleurs pour moteurs à balais sont cependant beaucoup plus simples et moins chers car ils ne nécessitent pas de retour de capteur à effet Hall et sont généralement conçus pour être des contrôleurs en boucle ouverte. Certains contrôleurs peuvent gérer plusieurs tensions.

Variations de conception[[Éditer]

Diagramme illustrant un vélo standard converti en vélo électrique à l’aide d’un kit de conversion au détail

Tous les vélos électriques ne prennent pas la forme de poussoirs conventionnels avec un moteur incorporé, comme les vélos Cytronex qui utilisent une petite batterie déguisée en bouteille d’eau.[45][46]

Certains sont conçus pour prendre l’apparence de motos de faible capacité, mais de plus petite taille et constitués d’un moteur électrique plutôt que d’un moteur à essence. Par exemple, le Sakura Le vélo électrique intègre un moteur de 200 W que l’on trouve sur les vélos électriques standard, mais comprend également un revêtement en plastique, des feux avant et arrière et un indicateur de vitesse. Il est conçu comme un cyclomoteur moderne et est souvent confondu avec un.[[citation requise]

La conversion d’un vélo non électrique en son équivalent électrique peut être compliquée, mais de nombreuses solutions de remplacement d’une roue sont désormais disponibles sur le marché.[47]

Une remorque à poussoir électrique est une conception de vélo électrique qui intègre un moteur et une batterie dans une remorque qui pousse n’importe quel vélo. L’une de ces remorques est le Ridekick à deux roues.[48]

D’autres conceptions plus rares incluent celle d’un vélo électrique de style “ chopper ”, qui est conçu plus comme un vélo électrique “ amusant ” ou “ nouveau ” que comme une aide à la mobilité ou un mode de transport.

Les vélos cargo électriques permettent au cycliste de transporter de gros objets lourds qui seraient difficiles à transporter sans que l’énergie électrique ne complète l’alimentation électrique.[49]

Il existe de nombreuses variantes de conception de vélos électriques, certaines avec des batteries fixées au cadre, d’autres logées dans le tube.

Divers modèles (y compris ceux mentionnés ci-dessus) sont conçus pour s’adapter à la plupart des lois de la région, et ceux qui contiennent des pédales peuvent être utilisés sur les routes au Royaume-Uni, entre autres pays.[[citation requise]

Des vélos électriques pliants sont également disponibles.[50]

Les monocycles électriques à équilibrage automatique ne sont pas conformes à la législation sur les vélos électriques dans la plupart des pays et ne peuvent donc pas être utilisés sur la route,[51] mais peut être utilisé sur le trottoir. Ce sont les cycles électriques les moins chers et utilisés par les navetteurs du dernier kilomètre, pour une utilisation urbaine et pour être combinés avec les transports publics, y compris les bus.

Tricycles[[Éditer]

Un trike cargo électrique moderne utilisé à Londres, avec une charge utile allant jusqu’à 250 kg

Des trikes électriques ont également été produits conformément à la législation sur les vélos électriques. Ceux-ci ont l’avantage d’une stabilité supplémentaire à basse vitesse et sont souvent favorisés par les personnes handicapées. Les tricycles transportant du fret gagnent également en popularité, un nombre restreint mais croissant de courriers les utilisant pour des livraisons de colis dans les centres-villes.[52][53] Les dernières conceptions de ces trikes ressemblent à un croisement entre un cycle de pédale et une petite camionnette.[54][55]

Alors que certaines personnes aiment la stabilité supplémentaire offerte par les tricycles par rapport aux vélos, les choses peuvent en fait être plus astucieuses dans les virages.

Effets sur la santé[[Éditer]

Il a été démontré que l’utilisation de vélos électriques augmente la quantité d’activité physique. Les utilisateurs de vélos électriques dans 7 villes européennes ont enregistré une dépense énergétique hebdomadaire de 10% supérieure à celle des autres cyclistes car ils effectuaient des trajets plus longs.[56]

Les vélos électriques peuvent également être une source d’exercice pour les personnes qui ont du mal à faire de l’exercice pendant une longue période (en raison de blessures ou d’un poids excessif, par exemple), car le vélo peut permettre au cycliste de faire de courtes pauses de pédalage et également donner confiance aux cavalier qu’ils seront en mesure de terminer le chemin sélectionné sans devenir trop fatigué[57] ou sans avoir trop forcé les articulations du genou (les personnes qui ont besoin d’utiliser leurs articulations du genou sans les épuiser inutilement peuvent dans certains vélos électriques ajuster le niveau d’assistance motrice en fonction du terrain). Une étude de l’Université du Tennessee fournit des preuves que la dépense énergétique (EE) et la consommation d’oxygène (VO2) pour les vélos électriques sont 24% inférieures à celles des vélos conventionnels et 64% inférieures à celles de la marche. De plus, l’étude note que la différence entre les vélos électriques et les vélos est la plus prononcée sur les segments en montée.[58]

Il y a des individus qui prétendent avoir perdu beaucoup de poids en utilisant un vélo électrique.[59] Une récente étude de cohorte prospective a cependant révélé que les personnes utilisant des vélos électriques ont un IMC plus élevé que celles utilisant des vélos conventionnels.[60] En rendant le terrain de vélo moins problématique, les personnes qui ne considéreraient pas le vélo autrement peuvent utiliser l’assistance électrique en cas de besoin et pédaler dans la mesure du possible.[61]

Les vélos électriques peuvent être une partie utile des programmes de réadaptation cardiaque, car les professionnels de la santé recommandent souvent d’utiliser un vélo stationnaire au début de ceux-ci. Les programmes de réadaptation cardiaque basés sur l’exercice peuvent réduire les décès chez les personnes atteintes de maladie coronarienne d’environ 27%.[62]

Sécurité routière[[Éditer]

L’expérience de la Chine, en tant que premier marché mondial du vélo électrique, a soulevé des préoccupations concernant la sécurité du trafic routier et plusieurs villes ont envisagé de les interdire des voies cyclables.[2] Alors que le nombre de vélos électriques augmentait et que des moteurs plus puissants étaient utilisés, capables d’atteindre jusqu’à 30 miles par heure (48 km / h), le nombre d’accidents de la circulation a considérablement augmenté en Chine. Les conducteurs de vélos électriques sont plus susceptibles qu’un conducteur de voiture d’être tués ou blessés dans une collision, et parce que les cyclistes électriques utilisent des voies cyclables conventionnelles, ils se mélangent avec des vélos et des piétons se déplaçant plus lentement, augmentant le risque de collisions de la route.[2]

Effets sur l’environnement[[Éditer]

Les vélos électriques sont des véhicules zéro émission, car ils n’émettent aucun sous-produit de combustion. Cependant, les effets environnementaux de la production et de la distribution d’électricité et de la fabrication et de l’élimination des batteries à haute densité de stockage (durée de vie limitée) doivent être pris en compte. Même avec ces questions prises en compte, les vélos électriques auraient un impact environnemental nettement inférieur à celui des automobiles conventionnelles et sont généralement considérés comme souhaitables sur le plan environnemental dans un environnement urbain.[63]

Les effets environnementaux liés à la recharge des batteries peuvent bien sûr être réduits. La petite taille de la batterie d’un vélo électrique, par rapport au plus gros pack utilisé dans une voiture électrique, en fait de très bons candidats pour la recharge via l’énergie solaire ou d’autres ressources d’énergie renouvelable. Sanyo a profité de cet avantage en mettant en place des «parkings solaires», dans lesquels les conducteurs de vélos électriques peuvent recharger leurs véhicules tout en stationnant sous des panneaux photovoltaïques.[64]

Les références environnementales des vélos électriques, et des hybrides électriques / à propulsion humaine en général, ont conduit certaines autorités municipales à les utiliser, comme Little Rock, Arkansas avec leur Wavecrest vélos à assistance électrique ou police de Cloverdale, Californie avec Zap vélos électriques. Les fabricants chinois de vélos électriques, tels que Xinri, s’associent désormais avec des universités pour améliorer leur technologie conformément aux normes environnementales internationales, avec le soutien du gouvernement chinois, soucieux d’améliorer le potentiel d’exportation des vélos électriques fabriqués en Chine.[65]

Les régulateurs de la gestion des terres et les défenseurs de l’accès aux sentiers de vélo de montagne ont tous deux plaidé pour l’interdiction des vélos électriques sur les sentiers extérieurs accessibles aux vélos de montagne, invoquant des risques potentiels pour la sécurité ainsi que le risque que les vélos électriques endommagent les sentiers. Une étude menée par l’International Mountain Bicycling Association a cependant révélé que les impacts physiques des vélos de montagne électriques à assistance électrique à faible puissance peuvent être similaires aux vélos de montagne traditionnels.[66]

Une étude récente sur l’impact environnemental des vélos électriques par rapport aux autres modes de transport[67] ont constaté que les vélos électriques sont:

  • 18 fois plus économe en énergie qu’un SUV
  • 13 fois plus économe en énergie qu’une berline
  • 6 fois plus économe en énergie que le transport ferroviaire
  • et, à peu près autant d’impact sur l’environnement qu’un vélo conventionnel.

L’élimination des batteries au plomb usagées est une préoccupation majeure qui peut provoquer une contamination de l’environnement si elle n’est pas recyclée.[2]

Il existe des réglementations d’expédition strictes pour les batteries lithium-ion, en raison de problèmes de sécurité.[68] À cet égard, les batteries au lithium fer phosphate sont plus sûres que les batteries au lithium oxyde de cobalt.[69]

Expérience par pays[[Éditer]

Un vélo électrique en Chine. Ici, le cycliste n’utilise pas les pédales.

Un vélo de police à Tokyo.

Chine[[Éditer]

La Chine a connu une croissance explosive des ventes de vélos électriques non assistés, y compris de type scooter, avec des ventes annuelles passant de 56 000 unités en 1998 à plus de 21 millions en 2008,[70] et atteindre une flotte estimée à 120 millions de vélos électriques au début de 2010.[2][71] Ce boom a été déclenché par les efforts des gouvernements locaux chinois pour restreindre les motos dans les centres-villes afin d’éviter les perturbations de la circulation et les accidents. Fin 2009, les motos sont interdites ou restreintes dans plus de quatre-vingt-dix grandes villes chinoises.[70] Les utilisateurs ont commencé à remplacer les vélos et motos traditionnels et les vélos électriques sont devenus une alternative aux déplacements en voiture.[2] Néanmoins, les problèmes de sécurité routière persistent, car environ 2 500 décès liés au vélo électrique ont été enregistrés en 2007.[71] Fin 2009, dix villes avaient également interdit ou imposé des restrictions sur les vélos électriques au même titre que les motos. Parmi ces villes se trouvaient Guangzhou, Shenzhen, Changsha, Foshan, Changzhou et Dongguang.[70][71]

La Chine est le premier fabricant mondial de vélos électriques, avec 22,2 millions d’unités produites en 2009. Certains des plus grands fabricants de vélos électriques au monde sont BYD et Geoby. La production est concentrée dans cinq régions, Tianjin, Zhejiang, Jiangsu, Shandong et Shanghai.[72] La Chine a exporté 370 000 vélos électriques en 2009.[73]

Inde[[Éditer]

LightSpeed ​​Dryft: Cycle électrique Pro Adventure

Les premiers vélos à pédales sont apparus en Inde en 1993. En 2008, les ventes de vélos électriques ont dépassé les ventes de cyclomoteurs. Ces dernières années, des vélos électriques à 2 et même à 3 passagers (deux adultes et un enfant) ont été introduits en Inde.[74]

Pays-Bas[[Éditer]

Les Pays-Bas ont une flotte de 18 millions de vélos.[75] Les vélos électriques ont atteint une part de marché de 10% en 2009, les ventes de vélos électriques ayant quadruplé, passant de 40000 à 153000 entre 2006 et 2009,[76] et les modèles à moteur électrique représentaient 25% du chiffre d’affaires total des ventes de vélos cette année-là.[75] Début 2010, un vélo sur huit vendu dans le pays est à propulsion électrique malgré le fait qu’un vélo électrique coûte en moyenne trois fois plus cher qu’un vélo ordinaire.[71][76]

Une étude de marché de 2008 a montré que la distance moyenne parcourue aux Pays-Bas par les navetteurs sur un vélo standard est de 6,3 kilomètres (3,9 mi) tandis qu’avec un vélo électrique, cette distance augmente à 9,8 kilomètres (6,1 mi).[77] Cette enquête a également montré que la possession d’un vélo électrique est particulièrement populaire parmi les personnes âgées de 65 ans et plus, mais limitée parmi les navetteurs. Le vélo électrique est utilisé en particulier pour les voyages à vélo récréatifs, les courses et les courses.[77]

États Unis[[Éditer]

En 2009, les États-Unis disposaient d’une flotte estimée à 200 000 vélos électriques.[73] En 2012, ils ont été de plus en plus privilégiés à New York comme véhicules de livraison de nourriture.[78]

En 2012, deux partisans du vélo électrique ont achevé la première tournée transcontinentale de vélo électrique de 6400 km (6 400 km) de New York à San Francisco pour défendre les vélos électriques dans les grandes villes des États-Unis.[79]

Pedego Electric Bikes est la marque la plus vendue aux États-Unis.
Aux États-Unis, de nombreux vélos électriques sont des vélos standard convertis à l’aide d’un kit. En général, les kits comprennent le moteur (dont la majorité sont des moteurs de moyeu intégrés dans la roue avant ou arrière), un contrôleur de vitesse, un accélérateur (généralement une poignée tournante ou un accélérateur au pouce), le câblage et les connecteurs nécessaires, et une batterie. Plusieurs sociétés américaines proposent des kits de conversion qui proposent également des packs de batteries au lithium avancés. Les principaux fabricants proposent également des vélos électriques complets. Trek propose une gamme de vélos électriques utilisant le système Bionx dans lequel le pilote programme le contrôleur pour déterminer la quantité d’effort que le moteur donnera en réponse à l’effort du pilote, de 25% à 200% de la puissance du pilote. Ce système garantit un niveau minimum de participation du pilote et est également utilisé pour se conformer à de nombreuses lois européennes exigeant un effort humain partiel avant que le moteur ne s’engage.

Japon[[Éditer]

En 2017, le premier e-BIKE “XM-1” au Japon a été lancé sur le marché par Panasonic. Et “YPJ-R” a également été publié le même mois par YAMAHA.

À partir de 2018, certaines visites e-BIKE ont été publiées. Shimanami Kaido, la péninsule d’Izu et la préfecture de Kyoto sont impatients de diffuser le tourisme e-BIKE.

Voir également[[Éditer]

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Liens externes[[Éditer]