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Bicicleta eléctrica

Una bicicleta eléctrica , e-bike , ciclo de pedaleo asistido eléctricamente o ciclo asistido por energía eléctrica [1] es una bicicleta motorizada con un motor eléctrico integrado que se utiliza para ayudar a la propulsión. [2] [3] [4] [5] [6] Hay muchos tipos de bicicletas eléctricas disponibles en todo el mundo, pero generalmente se dividen en dos grandes categorías: bicicletas que asisten la potencia del pedaleo del ciclista (es decir, pedelecs ) y bicicletas que agregan un acelerador , integrando la funcionalidad de estilo ciclomotor . Ambas conservan la capacidad de ser pedaleadas por el ciclista y, por lo tanto, no son motocicletas eléctricas . Las bicicletas eléctricas usan baterías recargables y, por lo general, funcionan con motor hasta 25 a 32 km/h (16 a 20 mph). Las variedades de alta potencia a menudo pueden viajar hasta 45 km/h (28 mph) o más.

Según las leyes locales, muchas bicicletas eléctricas (por ejemplo, las pedelecs ) se clasifican legalmente como bicicletas en lugar de ciclomotores o motocicletas . Esto las exime de las leyes más estrictas en materia de certificación y operación de vehículos de dos ruedas más potentes que a menudo se clasifican como motocicletas eléctricas, como la licencia y el equipo de seguridad obligatorio. Las bicicletas eléctricas también se pueden definir por separado y tratar según leyes distintas para bicicletas eléctricas .

Las bicicletas , las bicicletas eléctricas y los patinetes eléctricos , junto con las bicicletas de carga eléctricas, se clasifican comúnmente como vehículos de micromovilidad . Al comparar las bicicletas, las bicicletas eléctricas y los patinetes eléctricos desde perspectivas activas e inclusivas, las bicicletas tradicionales, si bien promueven la actividad física, son menos accesibles para ciertos grupos demográficos debido a la necesidad de un mayor esfuerzo físico, lo que también limita las distancias que las bicicletas pueden cubrir en comparación con las bicicletas eléctricas y los patinetes eléctricos. Sin embargo, los patinetes eléctricos no pueden clasificarse como un modo de transporte activo, ya que requieren un esfuerzo físico mínimo y, por lo tanto, no ofrecen beneficios para la salud. Además, la importante incidencia de accidentes y lesiones que involucran patinetes eléctricos subraya las considerables preocupaciones de seguridad y los riesgos percibidos asociados con su uso en entornos urbanos. Las bicicletas eléctricas se destacan como la única opción que combina los beneficios del transporte activo con la inclusividad, ya que su función de asistencia al pedaleo con motor eléctrico ayuda a los ciclistas a cubrir mayores distancias. El motor ayuda a los usuarios a superar obstáculos como pendientes pronunciadas y la necesidad de un gran esfuerzo físico, lo que hace que las bicicletas eléctricas sean adecuadas para una amplia variedad de usuarios. Esta característica también permite que las bicicletas eléctricas recorran distancias que normalmente requerirían el uso de automóviles privados o viajes multimodales, como una bicicleta y transporte público local , lo que las establece no solo como un modo activo e inclusivo, sino también como una opción de viaje independiente. [7]

Historia

De 1890 a 1980

Un hombre con una bicicleta Gazelle con motor eléctrico, 1935.

En la década de 1890, las bicicletas eléctricas se documentaron en varias patentes estadounidenses. Por ejemplo, el 31 de diciembre de 1895, Ogden Bolton Jr. obtuvo una patente para una bicicleta alimentada por batería con "un motor de corriente continua (CC) con escobillas y conmutador de 6 polos montado en la rueda trasera" ( patente estadounidense 552.271 ). No tenía engranajes y el motor podía extraer hasta 100 amperios de una batería de 10 voltios. [8]

Dos años después, en 1897, Hosea W. Libbey de Boston inventó una bicicleta eléctrica ( patente estadounidense 596.272 ) que era impulsada por un "motor eléctrico doble". El motor estaba diseñado dentro del cubo del eje del juego de bielas . [9] (Este modelo fue posteriormente reinventado e imitado a finales de los años 1990 por las bicicletas eléctricas Giant Lafree).

En 1898, Mathew J. Steffens patentó una bicicleta eléctrica con tracción trasera, que utilizaba una correa de transmisión a lo largo del borde exterior de la rueda. Una patente de 1899 de John Schnepf ( patente estadounidense 627.066 ) describía una bicicleta eléctrica con una tracción trasera por fricción, al estilo de "ruedas de rodillos". [10] En 1969, G. A. Wood Jr. amplió la invención de Schnepf ( patente estadounidense 3.431.994 ). El dispositivo de Wood utilizaba cuatro motores de potencia fraccionaria conectados a través de una serie de engranajes. [11]

Los motores de buje cayeron en desuso hasta finales de la primera década del 2000, cuando resurgieron en las bicicletas eléctricas económicas. [12]

Desde los años 1990 hasta la actualidad

Desde 1992, Vector Services Limited ofreció la bicicleta eléctrica Zike . [13] La bicicleta incluía baterías de NiCd integradas en un miembro del cuadro e incluía un motor de imán permanente de 850 g.

Los sensores de par y los controles de potencia se desarrollaron a fines de la década de 1990. Por ejemplo, en 1997 se otorgó una patente japonesa ( 6163148 ) a un equipo dirigido por Yutaka Takada, [14] para un "Sensor, dispositivo auxiliar de fuerza motriz... y mecanismo de ajuste del punto cero del sensor de par".

El ejecutivo automovilístico estadounidense Lee Iacocca fundó EV Global Motors en 1997, una empresa que produjo un modelo de bicicleta eléctrica llamado E-bike SX, y fue uno de los primeros esfuerzos para popularizar las bicicletas eléctricas en los EE. UU. [15]

En 2007, se pensaba que las bicicletas eléctricas representaban entre el 10 y el 20 por ciento de todos los vehículos de dos ruedas en las calles de muchas de las principales ciudades chinas. [16] Una unidad típica requiere ocho horas para cargar la batería, que proporciona una autonomía de 25 a 30 millas (40 a 48 km), [16] a una velocidad de alrededor de 20 km/h (12 mph). [17]

En la década de 2010, las bicicletas eléctricas ganaron una considerable popularidad en Europa [18], impulsadas por políticas gubernamentales y una conciencia ambiental que fomentaba el uso de tecnologías sostenibles. Algunos países, como Alemania y los Países Bajos, se convirtieron en mercados importantes de bicicletas eléctricas con el objetivo de reducir la congestión urbana y las emisiones de carbono. Además, la evolución de la tecnología de baterías de iones de litio [19] contribuyó a la adopción de bicicletas eléctricas, ya que proporcionaron tiempos de carga más rápidos, un peso más ligero y una mayor autonomía para que las bicicletas eléctricas fueran más eficientes y prácticas para el uso diario.

Galería

  • Bicicleta eléctrica de Antec, 1991
    Bicicleta eléctrica de Antec, 1991
  • Una bicicleta equipada con un kit de conversión de motor de cubo eléctrico de repuesto, con la batería colocada en el portaequipaje trasero.
    Una bicicleta equipada con un kit de conversión de motor de cubo eléctrico de repuesto, con la batería colocada en el portaequipaje trasero.
  • nCycle (2014) diseñado por Hussain Almossawi y Marin Myftiu[20]
    nCycle (2014) diseñado por Hussain Almossawi y Marin Myftiu [20]
  • Motor eléctrico de CC sin escobillas (BLDC) para buje de bicicleta
    Motor eléctrico de CC sin escobillas (BLDC) para buje de bicicleta

Clases

Las bicicletas eléctricas se clasifican según la potencia que puede entregar su motor eléctrico y el sistema de control, es decir, cuándo y cómo se aplica la potencia del motor. Además, la clasificación de las bicicletas eléctricas es complicada, ya que gran parte de la definición se debe a la legalidad de lo que constituye una bicicleta y lo que constituye un ciclomotor o una motocicleta. Como tal, la clasificación de estas bicicletas eléctricas varía mucho según los países y las jurisdicciones locales.

A pesar de estas complicaciones legales, la clasificación de las bicicletas eléctricas se decide principalmente en función de si el motor de la bicicleta asiste al ciclista mediante un sistema de asistencia al pedaleo o mediante un sistema de potencia bajo demanda . Las definiciones de estos son las siguientes:

Por lo tanto, de manera muy general, las bicicletas eléctricas se pueden clasificar como:

Solo asistencia con pedaleo

Las bicicletas eléctricas con asistencia de pedaleo únicamente se denominan pedelecs , pero se pueden clasificar en general en pedelecs propiamente dichas y las S-Pedelecs, más potentes.

Bicicletas eléctricas

El término " pedelec " (de ped al ele ctric cycle ) se refiere a una bicicleta eléctrica con asistencia de pedaleo , con un motor eléctrico de potencia relativamente baja y una velocidad máxima aceptable, pero no excesiva. Las pedelecs están clasificadas legalmente como bicicletas, en lugar de motocicletas o ciclomotores de baja potencia.

La definición más influyente de pedelecs proviene de la directiva de la UE (norma EN15194) para vehículos de motor considera que una bicicleta es una pedelec si:

  1. Se alcanzan los 25 km/h (16 mph) y
  2. cuando el motor produce una potencia nominal continua máxima de no más de 250 W (0,34 hp) (nota: el motor puede producir más potencia durante períodos cortos, como cuando el ciclista tiene dificultades para subir una colina empinada).

En la UE, una bicicleta eléctrica que cumpla estas condiciones se considera una pedelec y está legalmente clasificada como una bicicleta . La norma EN15194 es válida en toda la UE y ha sido adoptada por algunos países europeos no pertenecientes a la UE, incluido el Reino Unido [22] , y también algunas jurisdicciones no europeas (como el estado de Victoria en Australia). [23]

Las pedelecs se parecen mucho a las bicicletas convencionales en cuanto a su uso y funcionamiento: el motor eléctrico solo proporciona asistencia, por ejemplo, cuando el ciclista está subiendo o luchando contra el viento en contra. Por lo tanto, las pedelecs son especialmente útiles para las personas que viven en zonas montañosas donde montar en bicicleta resultaría demasiado agotador para muchas personas como para considerar la posibilidad de utilizar la bicicleta como medio de transporte diario. También son útiles para ciclistas que necesitan algo de asistencia en general, por ejemplo, para personas con problemas de corazón, músculos de las piernas o articulaciones de las rodillas.

Bicicletas eléctricas S-Pedelec

Las pedelecs más potentes que no están clasificadas legalmente como bicicletas se denominan S-Pedelecs (abreviatura de Schnell-Pedelecs , es decir, Speedy-Pedelecs) en Alemania. Estas tienen un motor más potente que 250 W (0,34 CV) y una asistencia al pedaleo menos limitada o ilimitada, es decir, el motor no deja de ayudar al ciclista una vez que se alcanzan los 25 km/h (16 mph). Por lo tanto, las bicicletas eléctricas de clase S-Pedelec generalmente se clasifican como ciclomotores o motocicletas en lugar de bicicletas y, por lo tanto, es posible que (según la jurisdicción) deban estar registradas y aseguradas, el ciclista puede necesitar algún tipo de licencia de conducir (ya sea de automóvil o motocicleta) y es posible que deba usar casco de motocicleta. [24] En los Estados Unidos, muchos estados han adoptado las S-Pedelecs en la categoría de Clase 3, limitada a no más de 750 W (1,01 hp) de potencia y 28 mph (45 km/h) de velocidad. [25] En Europa es probable que se clasifiquen como ciclomotores que requieren una placa de matrícula y un conductor con licencia. [26]

Potencia bajo demanda y asistencia al pedaleo

Algunas bicicletas eléctricas más nuevas incluyen un sistema de asistencia al pedaleo (PAS) con o sin acelerador, que permite a los ciclistas pedalear mientras utilizan el motor eléctrico para aumentar la autonomía. Existen kits de conversión a propulsión eléctrica para bicicletas comunes. [ cita requerida ]

Sólo energía bajo demanda

Algunas bicicletas eléctricas tienen un motor eléctrico que funciona solo en función de la potencia que se necesite ; el motor se activa y se opera manualmente mediante un acelerador, y el control suele estar en el puño, como en una motocicleta o un scooter. Este tipo de bicicletas eléctricas suelen tener motores más potentes que las pedelecs, aunque no siempre.

Con bicicletas eléctricas con potencia según demanda, el conductor puede:

  1. andar solo con pedales, es decir, con tracción totalmente humana.
  2. Conduzca únicamente con motor eléctrico accionando el acelerador manualmente.
  3. Conduce usando ambos juntos al mismo tiempo.

Algunas bicicletas eléctricas que funcionan solo con la energía que necesitan son muy diferentes de las bicicletas y no pueden clasificarse como tales. Por ejemplo, el Ministerio de Transporte de Ontario utiliza el término Noped para referirse a las bicicletas eléctricas que no están equipadas con pedales.

Popularidad

Otra razón por la que las bicicletas eléctricas son populares es el bajo costo de carga, como esta bicicleta eléctrica que cuesta 10 centavos para cargar y puede proporcionar una autonomía de 30 millas a 20 MPH.

El uso de bicicletas eléctricas en todo el mundo ha experimentado un rápido crecimiento desde 1998. [27] China es el principal productor mundial de bicicletas eléctricas. Según los datos de la Asociación de Bicicletas de China, un grupo industrial autorizado por el gobierno, en 2004 los fabricantes chinos vendieron 7,5 millones de bicicletas eléctricas en todo el país, lo que supuso casi el doble de las ventas del año 2003; [17] las ventas nacionales alcanzaron los 10 millones en 2005 y entre 16 y 18 millones en 2006. [16] En 2016, se utilizaron aproximadamente 210 millones de bicicletas eléctricas a diario en China. [28]

Según el organismo coordinador del comercio CONEBI, las ventas de bicicletas eléctricas en la UE superaron los 5 millones en 2021, [29] frente a los 2 millones de bicicletas eléctricas en 2016, [28] frente a las 700.000 en 2010 y las 200.000 en 2007. [30] En 2019, la UE implementó un arancel protector del 79,3% sobre las bicicletas eléctricas chinas importadas para proteger a los productores de la UE. [31] En 2022, las bicicletas eléctricas siguieron aumentando su cuota de mercado en la UE, llegando al 57% de las ventas de bicicletas en los Países Bajos, el 49% en Austria, el 48% en Alemania y el 47% en Bélgica. [32]

Motores y transmisiones

Bicicleta eléctrica con motor montado en la rueda delantera.

Los motores de corriente continua se utilizan comúnmente en bicicletas eléctricas, ya sean con escobillas o sin escobillas . Hay muchas configuraciones disponibles, que varían en costo y complejidad; se utilizan tanto unidades de motor con transmisión directa como con engranajes . Se puede agregar un sistema de asistencia eléctrica a casi cualquier bicicleta de pedaleo utilizando transmisión por cadena, transmisión por correa, motores de buje o transmisión por fricción. [ cita requerida ]

Los motores de buje sin escobillas son los más comunes en los diseños modernos. El motor está integrado en el propio buje de la rueda, mientras que el estator está fijado sólidamente al eje y los imanes están unidos a la rueda y giran con ella. El buje de la rueda de la bicicleta es el motor. Los niveles de potencia de los motores utilizados están influenciados por las categorías legales disponibles y, a menudo, pero no siempre, están limitados a menos de 750 vatios. Con tracción delantera, el motor se asienta en el buje delantero y con tracción trasera , el motor se asienta en el buje trasero. [ cita requerida ] Los motores de buje eran comunes en los diseños de bicicletas eléctricas del siglo XIX, pero cayeron en desgracia hasta su resurgimiento en la década de 2000. [12]

Otro tipo de motor eléctrico asistido es el sistema de transmisión intermedia, en el que el motor eléctrico no está integrado en la rueda, sino que suele estar montado al lado o debajo de la caja del pedalier . La propulsión se proporciona en los pedales en lugar de en la rueda, y finalmente se aplica a la rueda a través de la transmisión estándar de la bicicleta. La manivela de rueda libre , es decir, una rueda libre en el pedalier, es una parte necesaria en los sistemas de transmisión intermedia para permitir que el motor eléctrico funcione dentro de su rango óptimo de velocidad de rotación ( r/min ). [ cita requerida ]

Debido a que la potencia se aplica a través de la cadena y la rueda dentada, la potencia normalmente se limita a alrededor de 250 a 500 vatios para proteger contra el desgaste rápido de la transmisión. [ cita requerida ] Una transmisión intermedia eléctrica combinada con un cubo de engranajes internos en el cubo trasero puede requerir cuidado debido a la falta de un mecanismo de embrague para suavizar el impacto en los engranajes en el momento del reenganche. Una transmisión continuamente variable o un cubo de engranajes internos completamente automático pueden reducir los impactos debido a la viscosidad de los aceites utilizados para el acoplamiento líquido en lugar de los acoplamientos mecánicos de los cubos de engranajes internos convencionales. [ cita requerida ]

La principal ventaja que tienen los motores de transmisión intermedia sobre los motores de buje es que la potencia se aplica a través de la cadena (o correa) y, por lo tanto, utiliza los engranajes traseros existentes (ya sean externos o internos). Esto permite que el motor funcione de manera más eficiente en un rango más amplio de velocidades del vehículo. Sin utilizar los engranajes de la bicicleta, los motores de buje equivalentes tienden a ser menos efectivos al impulsar la bicicleta eléctrica lentamente por colinas empinadas y también al impulsarla rápidamente en terreno llano. [ cita requerida ]

Baterías

Estación de carga de bicicletas eléctricas , Alemania

Las bicicletas eléctricas utilizan baterías recargables además de motores eléctricos y algún tipo de control. Los sistemas de baterías que se utilizan incluyen baterías de plomo-ácido selladas (SLA), de níquel-cadmio (NiCad), de níquel-hidruro metálico (NiMH) o de polímero de iones de litio (Li-ion). Las baterías varían según el voltaje, la capacidad total de carga (amperios hora), el peso, la cantidad de ciclos de carga antes de que se degrade el rendimiento y la capacidad para soportar condiciones de carga de sobrevoltaje. Los costos de energía de operar bicicletas eléctricas son pequeños, pero puede haber costos considerables de reemplazo de batería. La vida útil de un paquete de baterías varía según el tipo de uso. Los ciclos de descarga/recarga superficiales ayudan a extender la vida útil general de la batería.

El alcance es una consideración clave con las bicicletas eléctricas y se ve afectado por factores como la eficiencia del motor, la capacidad de la batería, la eficiencia de la electrónica de conducción, la aerodinámica, las colinas y el peso de la bicicleta y el ciclista. [33] [34] Algunos fabricantes, como el canadiense BionX o American Vintage Electric Bikes, [35] tienen la opción de usar frenado regenerativo , el motor actúa como un generador para reducir la velocidad de la bicicleta antes de que se activen las pastillas de freno. [36] Esto es útil para extender el alcance y la vida útil de las pastillas de freno y las llantas. También hay experimentos que utilizan celdas de combustible , por ejemplo, el PHB . También se han realizado algunos experimentos con supercondensadores para complementar o reemplazar las baterías de los automóviles y algunos SUV. Las bicicletas eléctricas desarrolladas en Suiza a fines de la década de 1980 para la carrera de vehículos solares Tour de Sol vinieron con estaciones de carga solar , pero luego se fijaron en los techos y se conectaron para alimentar la red eléctrica . [37] Luego, las bicicletas se cargaron desde la red eléctrica, como es común hoy en día. Si bien en el pasado las baterías de bicicletas eléctricas eran producidas principalmente por empresas grandes, muchas empresas pequeñas y medianas han comenzado a utilizar nuevos métodos para crear baterías más duraderas. [ cita requerida ]

Las baterías de iones de litio que se utilizan en bicicletas eléctricas y vehículos relacionados, como los patinetes eléctricos, han estado bajo escrutinio desde 2019 debido a su susceptibilidad al sobrecalentamiento y al incendio. El aumento de los incidentes en los que las baterías de bicicletas eléctricas estuvieron implicadas en incendios se ha atribuido al aumento de la popularidad y la falta de regulaciones. [38] Es más probable que las baterías de menor calidad se fabriquen con defectos que pueden causar abultamientos o explosiones; sin embargo, hay una incidencia increíblemente baja de problemas entre los fabricantes más grandes y establecidos. En 2024, el mayor fabricante de bicicletas eléctricas del mundo, Giant Manufacturing, declaró públicamente que nunca había experimentado un problema con una sola batería. Los trabajadores autónomos que dependen del uso de bicicletas eléctricas para hacer su trabajo también pueden verse limitados en su elección de vehículo y comprar una bicicleta eléctrica barata o de segunda mano que es más propensa a sufrir daños. [39] Algunas jurisdicciones, como la ciudad de Nueva York y San Francisco , han aprobado leyes que exigen que todos los dispositivos de movilidad eléctrica vendidos tengan certificaciones de seguridad UL . [40] [41]

Variaciones de diseño

No todas las bicicletas eléctricas tienen la forma de las bicicletas tradicionales con motor incorporado, como las bicicletas Cytronex , que utilizan una pequeña batería camuflada en una botella de agua. [42] [43] Algunas están diseñadas para adoptar la apariencia de motocicletas de baja capacidad "estilo moto", pero de menor tamaño y con un motor eléctrico en lugar de un motor de gasolina. Por ejemplo, la bicicleta eléctrica Sakura incorpora un motor de 200 W que se encuentra en las bicicletas eléctricas estándar, pero también incluye revestimiento de plástico, luces delanteras y traseras y un velocímetro. Tiene el estilo de un ciclomotor moderno "estilo ciclomotor", y a menudo se confunde con uno. [ cita requerida ]

Convertir una bicicleta no eléctrica en su equivalente eléctrica puede ser complicado, pero ahora existen numerosas soluciones de "reemplazar una rueda" disponibles en el mercado. [44]

Un remolque eléctrico para empujar es un diseño de bicicleta eléctrica que incorpora un motor y una batería en un remolque que empuja cualquier bicicleta. Uno de estos remolques es el Ridekick de dos ruedas. Otros diseños más raros incluyen el de una bicicleta eléctrica estilo "chopper", que está diseñada más como una bicicleta eléctrica "divertida" o "novedosa" que como una ayuda para la movilidad o un modo de transporte . [ cita requerida ]

Las bicicletas eléctricas de carga permiten al conductor llevar objetos grandes y pesados ​​que serían difíciles de transportar sin energía eléctrica que complemente la energía humana. [45] Estas bicicletas también pueden permitir que los adultos sigan montando en bicicleta cuando sean padres, lo que permite el transporte de niños sin usar un automóvil. [46]

Existen muchas variantes de diseño de bicicletas eléctricas, algunas con baterías acopladas al cuadro, otras alojadas dentro del tubo. Algunas utilizan neumáticos anchos para mejorar la estabilidad y la capacidad todoterreno. [47]

Varios diseños (incluidos los mencionados anteriormente) están diseñados para adaptarse a la mayoría de las leyes de la zona, y los que contienen pedales se pueden usar en las carreteras del Reino Unido, entre otros países. [48]

También están disponibles bicicletas eléctricas plegables . [49]

Los monociclos eléctricos autoequilibrados no cumplen con la legislación sobre bicicletas eléctricas en la mayoría de los países y, por lo tanto, no se pueden utilizar en la carretera [50] , pero su uso en la acera puede ser legal . Son las bicicletas eléctricas más baratas y las utilizan los viajeros de última milla , para uso urbano y para combinar con el transporte público , incluidos los autobuses. No son legales para su uso en la vía pública (incluidas las aceras y los carriles bici) en el Reino Unido [51] .

Triciclos

También se han fabricado triciclos eléctricos que cumplen la legislación sobre bicicletas eléctricas. Estos tienen la ventaja de una estabilidad adicional a baja velocidad y suelen ser los preferidos por las personas con discapacidades. Los triciclos de carga también están ganando aceptación, y un pequeño pero creciente número de mensajeros los utilizan para entregar paquetes en los centros urbanos. Los últimos diseños de estos triciclos se asemejan a una combinación entre una bicicleta de pedales y una furgoneta pequeña. [52]

Efectos sobre la salud

El uso de bicicletas eléctricas puede tener varios beneficios para la salud y la seguridad del ciclista se puede mejorar mediante el uso de un casco.

Se ha demostrado que el uso de bicicletas eléctricas aumenta la cantidad de actividad física. Los usuarios de bicicletas eléctricas en siete ciudades europeas tenían un gasto energético semanal un 10 % mayor que otros ciclistas porque hacían trayectos más largos. [53]

Las bicicletas eléctricas también pueden proporcionar una fuente de ejercicio para las personas que tienen problemas para hacer ejercicio durante un tiempo prolongado (debido a una lesión o un peso excesivo, por ejemplo), ya que la bicicleta puede permitir al ciclista tomar breves descansos del pedaleo y también brindarle confianza de que podrá completar el camino seleccionado sin fatigarse demasiado [54] o sin haber forzado demasiado las articulaciones de las rodillas (las personas que necesitan usar las articulaciones de las rodillas sin desgastarlas innecesariamente pueden, en algunas bicicletas eléctricas, ajustar el nivel de asistencia del motor según el terreno). Un estudio de la Universidad de Tennessee proporciona evidencia de que el gasto de energía (EE) y el consumo de oxígeno (VO 2 ) de las bicicletas eléctricas son un 24% más bajos que los de las bicicletas convencionales y un 64% más bajos que los de caminar. Además, el estudio señala que la diferencia entre las bicicletas eléctricas y las bicicletas es más pronunciada en los segmentos cuesta arriba. [55]

Hay personas que afirman haber perdido una cantidad considerable de peso utilizando una bicicleta eléctrica. [56] Sin embargo, un estudio de cohorte prospectivo reciente descubrió que las personas que utilizan bicicletas eléctricas tienen un IMC más alto que las que utilizan bicicletas convencionales. [57] Al hacer que el terreno para andar en bicicleta sea un problema menor, las personas que de otra manera no considerarían montar en bicicleta pueden usar la asistencia eléctrica cuando lo necesiten y pedalear según sus capacidades. [58] Las bicicletas eléctricas pueden ser una parte útil de los programas de rehabilitación cardíaca, ya que los profesionales de la salud a menudo recomiendan que se use una bicicleta estática en las primeras etapas de estos. Los programas de rehabilitación cardíaca basados ​​en ejercicios pueden reducir las muertes en personas con enfermedad cardíaca coronaria en aproximadamente un 27%. [59]

Seguridad vial

Schleinitz et al. (2014) concluyeron que los usuarios de bicicletas eléctricas en Alemania no tenían más probabilidades que los ciclistas convencionales de verse involucrados en "situaciones críticas para la seguridad". Sin embargo, Dozza et al. (2015) concluyeron (a partir de un análisis de ciclistas suecos) que los ciclistas eléctricos pueden verse involucrados en incidentes más críticos pero de "menor gravedad". Además, los ciclistas eléctricos tenían menos probabilidades de tener interacciones peligrosas con vehículos motorizados. [60]

Efectos ambientales

La entrega en bicicleta eléctrica puede ser más eficiente en entornos urbanos densos donde no siempre hay estacionamiento disponible para vehículos más grandes.

Las bicicletas eléctricas son vehículos de cero emisiones , ya que no emiten subproductos de combustión, pero se deben tener en cuenta los efectos ambientales de la generación y distribución de electricidad y de la fabricación y reciclaje de baterías [61] . [62] Las bicicletas eléctricas emiten contaminantes por kilómetro similares a los de los autobuses, con tasas de emisión varias veces inferiores a las de las motocicletas y los automóviles. [63] [64] Las bicicletas eléctricas generalmente se consideran ambientalmente deseables en un entorno urbano. [65] [66]

Un estudio de 2018 en Inglaterra concluyó que las bicicletas eléctricas, si se utilizan para reemplazar los viajes en automóvil, tienen la capacidad de "reducir las emisiones de dióxido de carbono (CO2) de los automóviles en Inglaterra hasta en un 50% (aproximadamente 30 millones de toneladas por año)". [67]

Un estudio de 2020 centrado en la región de Yorkshire en Inglaterra sugirió que las mayores oportunidades están en los entornos rurales y suburbanos: los habitantes de las ciudades ya tienen muchas opciones de viaje con bajas emisiones de carbono, por lo que el mayor impacto sería fomentar su uso fuera de las áreas urbanas. [68] El estudio sugirió además que también puede haber margen para que las bicicletas eléctricas ayuden a las personas que se ven más afectadas por el aumento de los costos del transporte. [68]

Por supuesto, los efectos ambientales que conlleva la recarga de las baterías se pueden reducir. El pequeño tamaño del paquete de baterías de una bicicleta eléctrica, en comparación con el paquete más grande que se utiliza en un automóvil eléctrico , las convierte en excelentes candidatas para la carga mediante energía solar u otras fuentes de energía renovable. Sanyo aprovechó este beneficio al instalar "estacionamientos solares", en los que los usuarios de bicicletas eléctricas pueden cargar sus vehículos mientras están estacionados bajo paneles fotovoltaicos . [69]

Las credenciales ambientales de las bicicletas eléctricas y, en general, de los híbridos eléctricos/propulsados ​​por humanos han llevado a algunas autoridades municipales a utilizarlas, como Little Rock, Arkansas , con sus bicicletas eléctricas asistidas por energía Wavecrest , o la policía de Cloverdale, California, con sus bicicletas eléctricas Zap . Los fabricantes chinos de bicicletas eléctricas, como Xinri, ahora se están asociando con universidades en un intento de mejorar su tecnología de acuerdo con los estándares ambientales internacionales, respaldados por el gobierno chino, que está ansioso por mejorar el potencial de exportación de las bicicletas eléctricas fabricadas en China. [70]

Tanto los reguladores de la gestión del territorio como los defensores del acceso a los senderos para bicicletas de montaña han abogado por la prohibición de las bicicletas eléctricas en los senderos al aire libre a los que pueden acceder las bicicletas de montaña, citando los posibles peligros para la seguridad, así como la posibilidad de que las bicicletas eléctricas dañen los senderos. Sin embargo, un estudio realizado por la Asociación Internacional de Ciclismo de Montaña (International Mountain Bicycling Association ) concluyó que los impactos físicos de las bicicletas de montaña eléctricas de baja potencia con asistencia de pedaleo (eMTB) pueden ser similares a los de las bicicletas de montaña tradicionales (MTB). [71]

Un estudio reciente sobre el impacto ambiental de las bicicletas eléctricas en comparación con otras formas de transporte [72] descubrió que las bicicletas eléctricas son:

Existen estrictas regulaciones de envío para baterías de iones de litio, debido a preocupaciones de seguridad. [73] En este sentido, las baterías de fosfato de hierro y litio son más seguras que las baterías de óxido de cobalto y litio . [74]

Experiencia por país

Porcelana

China ha experimentado un crecimiento explosivo de las ventas de bicicletas eléctricas sin asistencia, incluido el tipo scooter, con ventas anuales que saltaron de 56.000 unidades en 1998 a más de 21 millones en 2008, [75] y alcanzaron una flota estimada de 120 millones de bicicletas eléctricas a principios de 2010. [27] [76] Este auge fue provocado por los esfuerzos de los gobiernos locales chinos para restringir las motocicletas en los centros de las ciudades para evitar interrupciones del tráfico y accidentes. A finales de 2009, las motocicletas fueron prohibidas o restringidas en más de noventa ciudades chinas importantes. [75] Los viajeros comenzaron a reemplazar las bicicletas y motocicletas tradicionales y la bicicleta eléctrica se convirtió en una alternativa a los viajes en automóvil. [27] Sin embargo, las preocupaciones de seguridad vial continúan ya que se registraron alrededor de 2.500 muertes relacionadas con las bicicletas eléctricas en 2007. [76] A finales de 2009, diez ciudades también habían prohibido o impuesto restricciones a las bicicletas eléctricas por los mismos motivos que a las motocicletas. Entre estas ciudades se encontraban Guangzhou , Shenzhen , Changsha , Foshan , Changzhou y Dongguang . [75] [76]

En abril de 2019, las políticas regulatorias de China cambiaron y se introdujeron nuevos estándares en torno a las bicicletas eléctricas, que regulan el peso, la velocidad máxima y el voltaje nominal de la bicicleta, entre otros factores. [77] Los vehículos que aplican el nuevo estándar, incluido el límite de velocidad internacional de 25 km/h, se consideran legalmente bicicletas y no requieren registro. Las bicicletas eléctricas que no cumplen con este estándar se consideran motocicletas y están sujetas a la regulación del uso de casco y licencia. [78]

China es el principal fabricante mundial de bicicletas eléctricas, con 22,2 millones de unidades producidas en 2009. Algunos de los mayores fabricantes de bicicletas eléctricas del mundo son BYD y Geoby. La producción se concentra en cinco regiones: Tianjin , Zhejiang , Jiangsu , Shandong y Shanghái . [79] China exportó 370.000 bicicletas eléctricas en 2009. [80] En 2019, alrededor de 223.000 empresas chinas estaban en negocios relacionados con la industria de las bicicletas eléctricas. [77]

El mercado se valoró en USD 13,98 mil millones en 2023 y se proyecta que alcance los USD 34,61 mil millones para 2033, creciendo a una CAGR del 9,48% entre 2024 y 2033. [81]

Países Bajos

Los Países Bajos tienen una flota de 23 millones de bicicletas para su población de 18 millones (a partir de 2024). [82] Las bicicletas eléctricas alcanzaron una participación de mercado del 10% en 2009, ya que las ventas de bicicletas eléctricas se cuadriplicaron de 40.000 unidades a 153.000 entre 2006 y 2009, [83] y los modelos eléctricos representaron el 25% de los ingresos totales por ventas de bicicletas en ese año. [82] A principios de 2010, una de cada ocho bicicletas vendidas en el país es eléctrica a pesar de que, en promedio, una bicicleta eléctrica es tres veces más cara que una bicicleta normal. [76] [83] Las ventas de bicicletas eléctricas ahora han superado a las de bicicletas sin motor, alcanzando 423.000 en 2019 y 547.000 en 2020.

Una encuesta de mercado de 2008 mostró que la distancia media recorrida en los Países Bajos por los viajeros en una bicicleta estándar es de 6,3 kilómetros (3,9 millas), mientras que con una bicicleta eléctrica esta distancia aumenta a 9,8 kilómetros (6,1 millas). [84] Esta encuesta también mostró que la propiedad de una bicicleta eléctrica es particularmente popular entre las personas de 65 años o más, pero limitada entre los viajeros. La bicicleta eléctrica se utiliza en particular para viajes recreativos en bicicleta, compras y recados. [84]

Estados Unidos

En 2009, se estima que Estados Unidos contaba con una flota de 200.000 bicicletas eléctricas. [80] En 2012, se las utilizó cada vez más en Nueva York como vehículos de reparto de alimentos. [85] [86] Se espera que el mercado norteamericano de bicicletas eléctricas crezca a una CAGR del 10,13 % entre 2021 y 2028. [87]

India

En India, el mercado de bicicletas eléctricas se valoró en 1,14 millones de dólares estadounidenses en 2021 y se espera que alcance los 2,31 millones de dólares estadounidenses en 2027, lo que supone una CAGR del 12,69 % durante este período de previsión. [88]

Uso en la guerra

Ucrania está utilizando bicicletas eléctricas en la guerra contra Rusia . Estas bicicletas donadas se utilizan para francotiradores y armas antitanque. [89] Esto recuerda el uso que se hacía en el pasado de la infantería en bicicleta en tiempos de guerra, en particular por parte de las fuerzas japonesas. [90]

Véase también

Referencias

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Enlaces externos