耐磨降噪齿轮传动的第四根板凳:Wintone Z33 NAT
记不起什么时候了,应该是小维在读初中的时候,有位老师跟我们讲了一个故事,主人公是爱因斯坦,那位被世人认为20世纪最伟大的科学家,小维想在科学家的后面加个“之一”,因为,潜意识告诉小维,于材料而言:最耐磨,最耐热,强度最高……后来发现都与现实不符。但小维对爱因斯坦先生小时候做板凳的故事很有兴趣,当然,小维也认为爱因斯坦肯定在他的领域里是优秀的。
那个板凳故事大概是这样的,有一次,小时候的爱因斯坦在上手工课的时候,被老师要求回家做小板凳,第二天爱因斯坦来到了学校,把他做的小板凳拿出来,老师指着他说:你的这个小板凳怎么跟其他同学的比起来,看上去好差,你自己去看看,在同学们当中还能找到比你的小板凳还糟糕的吗?
爱因斯坦被说的面红耳赤,他默默地走了一圈,又拿出了两个小板凳,对老师说:老师,这是我昨天做的第一和第二个板凳,我昨天一共做了三个小板凳,您前面看到的是我做的第三个……我的第一个小板凳,几乎无法承重,第二个小板凳可以承重了,但坐上去会有吱呀吱呀的响声,而第三个小板凳,虽然还是有许多改善的地方,但起码可以坐人了,它能用,而且隔壁的几个大哥哥和姐姐都坐过,他们说很结实……但我会回去做我的第四根小板凳。(其实后来使用一段时间之后,同学们发现,爱因斯坦的第三根板凳是30多个同学中第二耐用的)。
是的,我们曾经都做过第一根和第二根板凳,现在的我们可能早起晚归、日复一日潜心在做的,是别人看着不怎么样、但你在用尽心力的第三根板凳……但我们要不要去做我们的第四根板凳?
维本工程塑料认为:要,很“要”的那一种。
WintoneZ33耐磨静音齿轮专用料就是维本的第三根板凳,那是维本七年前做的,在很多齿轮传动的应用场景WintoneZ33很实用、很可靠,但还有提升的需要和空间。
WintoneZ33NAT(苏州维本工程塑料WintoneZ33耐磨静音齿轮专用料的升级牌号),是维本的第四根板凳。
1、WintoneZ33NAT保留了WintoneZ33优异的耐磨耐疲劳性、基于优异的吸振和自润滑性的静音性能、耐腐蚀性;
2、WintoneZ33NAT在WintoneZ33的基础上,进一步提升了强韧性(在Z33比尼龙66具备更高刚性和韧性的基础上,再进一步提高了强韧性)。这意味着,WintoneZ33NAT在降噪的同时,可以承载更高的齿轮传动扭力。
3、WintoneZ33NAT在WintoneZ33良好的耐热性的基础上,进一步提升了耐热蠕变性:WintoneZ33NAT的热变形温度比耐热级PA66(比如杜邦的103HSL和巴斯夫的A3W等)高50摄氏度,WintoneZ33NAT的热变形温度比均聚POM(比如杜邦的100P等)高30摄氏度。这意味着,从60摄氏度开始,POM齿轮和PA66齿轮扭力下降的问题,可以等到更好的解决。
是的,WintoneZ33NAT是维本工程塑料的第四根板凳,在维本三年前做的。
WintoneZ33NAT在齿轮传动领域的成功应用之一就是:电助力自行车轮毂电机和中置电机的塑胶行星齿轮。
在诸多细分的自行车品类之中,电助力自行车作为电动自行车的一种,正在欧洲发达国家稳步增长,并有着逐渐取代传统自行车的趋势。
据专业的咨询公司统计,如今在全世界自行车文化最为浓厚的荷兰,每卖10辆自行车中,有5辆是电助力自行车,渗透率高达50%。在德国和北欧,电助力自行车渗透率最高也达到30%。
电助力自行车最早起源于上世纪80年代末的日本,由于日本不允许自行车仅使用纯电力驱动,因此最早由雅马哈公司开发出了搭载人力+电力的混合比例助力控制系统(PowerAssistSystem,简称PAS)的电助力自行车。
PAS系统只有在使用者踩踏时,才会由电机提供额外的动力。也就是说,骑行者越用力,电机就会提供更多的动力。
不同于国内更为人熟知的,通过纯电驱动、外观类似摩托车的新国标电动自行车,电助力自行车有着一定的运动属性。相比于普通自行车,电助力自行车可以用更少的力气达到同样的速度,或者是以更小的体力消耗,完成一次长途骑行。
通常电助力自行车重量在20kg左右,在辅助提供动力的前提下,续航最长可以达到60-120km。在法律法规不限制的国家和地区,电助力自行车的最高时速可以达到40km/h以上。
小维曾经和一些电助力自行车的车主做过一些交流,张女士作为其中的一名电助力自行车车主,曾告诉小维,她之所以选择电助力自行车,主要就是为了和家人一起锻炼身体。“在爬坡或长时间骑行时,电助力自行车不会像普通的自行车一样给自己在体力方面的压力,同样能达到运动的效果。一家人无论基础如何,都可以玩到一块去。”

虽然,目前在欧洲一些国家,电助力自行车已经成为了自行车的主流选择,但目前中国与欧洲在电助力自行车领域存在较大差异的原因,除了关于运动骑行的理念不同之外,另外,就是关于电助力自行车的法律法规以及环保补贴政策的不同。
目前,大多数欧盟国家,都将符合条件的电助力自行车与普通自行车做同一类管理。骑行电助力自行车无需驾照,电助力自行车上路也无需牌照。以挪威为例,法律规定电助力自行车额定功率应不超过250瓦、辅助速度应不超过20英里/小时,只有超过范围才需要按照摩托车规范管理。
随着全球环保与降低碳排放的概念逐渐普及,欧美很多国家近些年都推出了了针对电助力自行车的税收减免或补贴政策。
例如英国消费者购买E-Bike时,就可以申请销售额30%、最多1500英镑的税收减免;德国慕尼黑的商家可以申请销售额25%、最多500欧元的退税;法国从2023年起,更换E-bike最高可领取4000欧元补贴;美国部分州的居民E-Bike时,可享受30%的税收抵免。
在国内,目前还没有针对电助力自行车这一细分品类的产品标准,目前需要统一按照电动自行车的国家标准去进行限速、限重处理,而且同样需要申请牌照才能够上路行驶,在购买时也没有相关的购买优惠政策和补贴。
在电助力自行车轮毂电机塑胶行星齿轮、代步车电机齿轮、电动滑板车电机齿轮等轮毂电机塑胶齿轮的应用上,苏州维本工程塑料WintoneZ33耐磨静音齿轮专用料与传统的尼龙66材料相比,在保持了优异的刚性的同时,大幅度提高了材料的韧性和耐磨性,Z33克服了PA66齿轮在车启动时电机受到强力冲击的情况下,尼龙齿轮易损裂的问题,Z33优异的耐高低温性能(特别是在零下40摄氏度以下,和高温70摄氏度以上到100度区间,WintoneZ33材料仍能保持良好的综合性能),拓宽了原来尼龙齿轮的应用场景。
另外,WintoneZ33优异的耐腐蚀性,克服了尼龙齿轮易水解,特别是尼龙66不耐冬天化雪的盐水的问题。更优异的韧性和耐磨性,让Z33电机齿轮比尼龙齿轮更静音和更耐用。
同时,WintoneZ33材料的吸水率只有尼龙66的六分之一,水份对性能和尺寸的影响比PA66少很多。WintoneZ33让您的电动自行车的核心部件——齿轮电机更耐磨、更静音、更耐用,让您从选材开始就获取强健的竞争力!
相比于常见的电动自行车,电助力自行车需要在电动自行车的基础上加入力矩传感器、变速系统,且需要考虑产品的轻量化,在售价上往往要高出不少。
以原机CityAir一台主流设计的电助力自行车为例,16.9kg车重,8速变速系统、最高60公里续航的,售价达到了6999元,明显高于雅迪小牛、九号等品牌主推的3000-5000元售价的电动自行车。
因为电助力自行车由于本身的生产制造成本较高,导致终端售价也比较高。另外,对于国内市场而言,电助力自行车还属于新品类,消费者对这类产品了解的还不够。对产品的了解和认知不足是除了法规和补贴之外,国内与欧洲市场形成差异的主要原因。
对于电助力自行车而言,技术是其最重要的增长动力。目前全世界90%以上的自行车相关产业来自中国,其中电池、电控系统和电机是电助力自行车的核心原件。得益于新能源汽车产业的辐射,电池和电控系统已经得到了大幅度进步。
配合更轻的锂电池,目前碳纤维材质的电助力自行车,车身重量已经可以低至15KG,女生也可轻松将车放到车顶行李架,前往郊区骑行;更好的电机系统,则可以提供给用户更好的体验感,在起步、爬坡时提供更精准的动力辅助,让骑行变得更加轻松。
电机做为电助力领域的核心技术,中国国内的电机厂家已经初步具备在国际市场与一些国际大厂做一些比拼的竞争力。
此外,在智能化方面,电助力自行车也有着先天的优势,不少电助力行车本身具有智能的车机系统,支持应用商店和语音控制系统,因此支持苹果的健康应用、以及世界范围最为火热的运动类社交应用STRAVA。用户每次运动完成之后,都可以自动将运动数据上传至社交网络,和运动爱好者一起互动交流。
由于预留了语音交互模块以及应用接口,urtopia的电助力自行车目前已经接入了ChatGPT,支持语音导航、天气预报,甚至可以在骑行休息间讲一个冷笑话。
据PrecedenceResearch数据显示,从2014年开始,欧洲电助力自行车正在以年均10-20%的增幅增长,其中2021年销量超过了500万台。
另据CONEBI、WEF以及CIE的预测,2025年欧洲E-bike市场规模有望渗透率达50%,销量有望突破1000万辆。根据市场研究机构AlliedMarketResearch的预测,2030年全球E-bike市场规模将达到1186亿美元。
相比于前几年,我们可以看到,资本目前已经更倾向于健康的经营模式。具体到电助力自行车行业,欧洲市场已经达到了较高的渗透率,可以提供稳定的现金流;北美方面是一个潜力增长点,随时有机会进入高速增长阶段;中国虽然现有政策并未对电助力自行车做出相关规范,但考虑到新国标与欧盟对电动自行车规定的相似程度,以及中国在电助力自行车领域的产业密集度,电助力自行车很可能会成为下一个风口。
在电助力自行车、代步车、电动滑板车轮毂电机塑胶行星齿轮和各类减速齿轮箱塑胶齿轮的应用上,苏州维本工程塑料WintoneZ33耐磨静音齿轮专用工程塑料,可以帮助您解决以下问题:
1.POM和PA66齿轮噪音比较大,耐磨耐疲劳性不够的问题,POM齿轮易断齿的问题。
2.PA12和TPEE齿轮,太软扭矩太小,耐磨性不够,在60摄氏度以上时,扭力下降比较快。
3.POM和PA66齿轮的耐腐蚀性不够,POM齿轮和注塑功能件易磨损粉屑化的问题。
4.尼龙46齿轮的降噪性不够,尺寸受水份影响比较大。
Z33材料作为一款强韧耐磨型工程塑料,在齿轮应用上最显著的特点是:耐磨、静音、耐腐蚀、强韧且不受水份影响。Z33材料的典型成功应用为:微小型减速齿轮箱、电动推杆、汽车转向系统EPS齿轮、按摩器齿轮、汽油机凸轮、电助力自行车中置电机齿轮、电动剃须刀等等传动齿轮。
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