Električna kolesa - Tehnologija v službi… mišic

Električna kolesa v zadnjih dveh letih, sicer resda nekoliko v senci elektrifikacije avtomobilov, uživajo neverjetno priljubljenost tako med dosedanjimi kot tudi novimi ljubitelji kolesarjenja. Poleg električnega motorja vsebujejo tudi cel kup sodobne elektronike in postajajo vsak dan bolj »digitalne« pametne naprave. Napovedi kažejo, da je to verjetno šele začetek zelo zanimive in trajnostne usmerjene zgodbe o uspehu.

Slovenija je v letih 2020 in 2021 na področju kolesarjenja doživela izjemne dosežke, tako zaradi uspehov naših profesionalnih kolesarjev kot tudi zaradi rekordne prodaje novih koles. Ta se je predlani povečala za skoraj 50 odstotkov in dosegla raven od 60 do 70 tisoč novih koles. Zanimivo, da je to približno toliko, kolikor je bilo v tem obdobju prodanih tudi novih avtomobilov.

Za leto 2021 dokončne številke še niso objavljene, vendar nihče ne dvomi, da je bil lani prejšnji rekord izdatno presežen. Neuradno se namiguje, da so prodajalci prodali čez 100.000 novih koles. Številka bi bila lahko najbrž še celo nekoliko večja, toda globalna logistična kriza, zlasti na področju elektronskih komponent, je tudi na tem področju upočasnila dobavo. Nekateri dobavitelji imajo menda čakalne vrsti za nove izdelke zapolnjene že za naslednji dve leti.

Glede na to, koliko električnih koles vidimo vsak dan na vseh koncih države, ni več nobenega dvoma, da ta je razmeroma nova kategorija izdelkov prispevala levji delež v tej zgodbi o uspehu. Analize kažejo, da je delež električnih koles med prodanimi že zelo velik. Kosovno dosega že okoli 30 odstotkov v celotni prodaji koles, vrednostno pa sega že čez 50 odstotkov. Najbrž zato, ker so električna kolesa kar nekajkrat dražja od navadnih.

Za boljšo predstavo navajamo še nekaj zanimivih številk. Na svetu je menda danes v rabi okoli milijarda koles. Za primerjavo, avtomobilov je 1,5 milijarde. Največji trg je, kakopak, Kitajska, kjer je v uporabi okoli 450 milijonov koles. Daleč na drugem mestu so ZDA, kjer je 100 milijonov koles. Nemčija je četrta z 62 milijoni, v Evropi pa sledijo še Italija, Francija in Velika Britanija. Družba Deloitte napoveduje, da bodo proizvajalci leta 2023 skupno prodali že okoli 40 milijonov električnih koles.

Električni modeli so danes na voljo pri vseh proizvajalcih koles. Med temi so tudi taki, ki nudijo samo elektriko.

Ob upoštevanju trenutnega vzpona interesa nihče ne dvomi, da se bo ugoden trenutek za električna kolesa nadaljeval še vrsto naslednjih let in morda se utegne celo zgoditi, da bodo postala dominantna kategorija koles. Zagotovo vsaj po prodajni vrednosti. Raziskave namigujejo, da se je v nekaterih državah to v zadnjih dveh letih že zgodilo.

Elektrika v različnih tipih koles

Kolesa lahko razdelimo v različne kategorije in tipe, pač odvisno od namena rabe: mestna kolesa, dirkalna cestna kolesa in seveda vse bolj številna gorska kolesa ter mnoge izpeljanke. V praksi je teh kategorij in podkategorij več, kot si predstavljamo, proizvajalci pa si nenehno izmišljajo nove nišne tipe koles, kot so denimo fat-bike za vožnjo po pesku in snegu, ter zložljiva kolesa, ki jih zlahka pospravimo v avtomobilski prtljažnik.

Predsodki in zmote

Ko govorimo o električnih kolesih, večina, zlasti tistih, ki samo so samo bežno slišali za električna kolesa, svoje dojemanje utemeljuje na napačnih temeljih, zmotah in ne tako redko tudi nepotrebnih predsodkih.

Eden najbolj banalnih je, da električna kolesa vozijo kar sama. Ljudje si preprosto domišljajo, da so električna kolesa nekakšni električni skuterji, kjer samo obrnemo »ročico za plin« in kolo se bo samo peljalo. V večji zmoti ne bi mogli živeti. Pri električnih kolesih vedno govorimo o poganjanju pedalov ob pomoči elektromotorja. Brez lastnega napora kolo ne bo šlo naprej. Stopnja asistence je seveda odvisna od izbranega režima, toda tudi pri najvišji brez poganjanja pedalov ne bo uspeha.

Druga zmota, ki jo pogosto slišimo, je ta, da je vožnja z električnimi kolesi bistveno lažja in je telesna aktivnost zato manjša. To je seveda odvisno od načina rabe in izbire posameznika, toda z gotovostjo lahko zatrdim, da je mogoče z električnim kolesom porabiti prav toliko kalorij kot s klasičnim. Raziskave, ki so jih opravili pri nekaterih nemških specializiranih publikacijah, kažejo, da »električni kolesarji« z vzponi porabijo primerljivo količino kalorij, le da so hitrosti večje in časi potovanja krajši.

Večina uporabnikov električnih koles pa bo znala hitro potrditi naslednjo ugotovitev: z električnim kolesom naredijo bistveno več kilometrov, prevozijo večje višinske razlike in si tako privoščijo kolesarske poti, ki bi jih z navadnim kolesom opravili zelo težko. Čestitamo vsem, ki zmorejo enake poti in razdalje z navadnimi kolesi, toda e-kolesa zagotovo močno pripomorejo k širjenju kroga kolesarjev ter uživanju ob rekreaciji v naravi na vzdržen in okolju prijazen način.

Na tretje mesto napačnih domnev bi postavil vprašanje, ali električno kolo omogoča regeneracijo energije, na primer pri zaviranju ali pri vožnji po klancu navzdol. Pač po vzoru električnih avtomobilov, ki skoraj v večini podpirajo rekuperacijo energije.

Kratek odgovor je NE, električna kolesa ne podpirajo regeneracije energije. Če je tak sistem v avtomobilih dobrodošel, je pri kolesih zelo nepraktičen. Za rekuperacijo bi elektrika kolesa potrebovala drugačen tip motorja za neposredni pogon (direct drive), ki pa je še precej težji od motorjev v električnih kolesih.

Poleg tega ima tak neposredni pogon neroden stranski učinek. Uporaben je le, kadar je na voljo elektrika. Ko elektrike zmanjka, vztrajnik v motorju močno oteži vožnjo, bolj kot pri klasičnih kolesih in današnjih električnih, kjer se električna asistenca preprosto izklopi in ne vpliva na pogon kolesa zgolj z nogami.

Sploh pa so pričakovanja o pridobljeni energiji pri rekuperaciji, vsaj pri kolesih, močno pretirana. Nekaj izdelkov in prototipov s tovrstnimi otorji je pokazalo, da lahko voznik pri običajnih pogojih rabe (nikjer ne gremo samo navzdol ali pa samo zaviramo) povrne le okoli pet odstotkov energije. Pri 50 km asistence to pomeni 2,5 km regenerirane energije. Tak prihranek preprosto ne odtehta večje teže, cene in drugih omejitev, ki smo jih navedli zgoraj.

Nazadnje bi rad nekaj besed namenil tudi pričakovanemu dometu, ki ga lahko kolesar doseže ob pomoči asistence. Tu pravzaprav ne gre za zmoto ali predsodek, je pa tako, da nepoznavalci pogosto mislijo, da električna kolesa porabijo veliko energije in je zato domet razmeroma majhen. Toda z današnjimi električnimi kolesi zlahka dosežemo domet, podprt z asistenco, ki doseže ali preseže 80 km, z novimi, zmogljivejšimi akumulatorji tudi 100 ali 120 km. Kar je ogromno.

Seveda lahko domet občutno zmanjšamo, a tudi znatno povečamo, odvisno od stila in strategije vožnje. Če bomo na vso moč pritiskali samo v klanec, po možnosti še z nemogočim naklonom in v zimskih razmerah, se doseg, ki bi sicer presegel 80 km, lahko hitro zmanjša na manj kot 50 km.

Po drugi strani pa lahko veliko naredimo s pametno uporabo, z razporejanjem uporabe energije in načinom vožnje. Če električni motor uporabljamo le tedaj, ko ga res rabimo in ravnice ter klance navzdol prevozimo z izklopljeno asistenco, se bo to na koncu zelo poznalo, kot se bo tudi, če klance navzgor poskušamo prevoziti z nižjo stopnjo asistence. V praksi je tako, da se da veliko večino klancev premagati že osnovnim (Eco) režimom.

Višje stopnje vklopimo le, kadar je to res nujno. Na porabo energije tudi zelo vpliva kadenca, število zavrtljajev, torej prava prestava menjalnika. Premajhno število vrtljajev denimo za porabo električne zaloge ni najboljše, zato je vedno bolje imeti nekaj več vrtljajev, kot pa na »trdo« pritiskati na pedale. S tako strategijo lahko s kolesom, ki ima deklarirani domet 80 km, uspešno prevozimo 100, 120 km ali celo več.

Elektrifikacija je doletela praktično vse omenjene kategorije koles, pri nekaterih se je uveljavila bolj, pri drugih manj. Na prvem mestu so nedvomno najbolj priljubljena gorska električna kolesa, kar je logično, saj elektrika še kako pomaga ravno pri premagovanju višinskih razlik in težko prevoznih strmin. Po njih posegajo vsi, od začetnikov do ljubiteljev.

Po priljubljenosti so jim zelo blizu električna mestna in treking kolesa. Zlasti pri starejših generacijah kolesarjev in takih, ki želijo prevoziti večje razdalje z relativno malo napora. Električna pomoč je na voljo tudi v nekaterih modelih cestnih ali dirkalnih koles, vendar je resnici na ljubo tu ta pripomoček pogosto zaničevan, saj je v nasprotju z bistvom cestnega športnega kolesarjenja. Ali pač?  

Elektrifikacija koles je sicer močno pospešila uporabo nekaterih novih zvrsti koles, ki jih med »navadnimi« bolj redko srečamo. Zanimiv primer so tako imenovana tovorna kolesa, pogosto uporabljena za hitro dostavo hrane ali prevoz manjšega tovora v starih ter prenatrpanih mestnih jedrih.

Med nedavnim obiskom Pariza sem bil zelo presenečen nad številom cargo koles, ki so jih neumorno potiskali mladi podjetniki. Nekatera z neverjetno velikimi prikolicami, takimi, ki bi jih prej pričakovali priklopljene na avtomobile. Električna pomoč pri tovrstnem razvažanju je še kako lahko v pomoč, voznik pa lahko s tem prevaža tudi večje teže.

Razlika med navadnim in električnim kolesom

Da ne bo pomote, električna kolesa so še vedno kolesa in ne motocikli, skuterji ali kaj podobnega. Za gibanje moramo še vedno uporabljati lastno moč in potiskati pedale. Električni motorji so tu zgolj pomoč, ko jo rabimo in kolikor je rabimo.

Električna kolesa so zato tudi na moč podobna navadnim, morda z nekoliko bolj odebeljenim delom okvirja, kjer se nahaja akumulator, in na področju kjer je motor povezan na gonilno os. Vse ostalo je vsaj na prvi pogled zelo podobno, a vendar ne povsem enako kot pri klasičnih kolesih.

Proizvajalci se trudijo, da bi te razlike še bolj prikrili, tako da moramo pri zadnjih generacijah koles že skoraj ugibati, ali je električno ali klasično. Akumulatorje so že skoraj povsem skrili v ogrodje, pri nekaterih modelih pa je skrit že tudi sam motor. Saj se spomnite špekulacij, kjer so trači navajali, da so nekateri športniki na znamenitih tekmah v svojih specialkah bojda že uporabljali skrite motorje. To ni bilo nikoli dokazano, a tehnično ni nemogoče.

Avto ali kolo? Specialized S-Works Levo / Levo SL stane kar 13.999 evrov!

Kolesarski okvir

Kolesarski okvir je seveda osnovno ogrodje vsakega kolesa, tudi električnega. Tu srečamo najrazličnejše strategije, kjer vsak proizvajalec poskuša narediti nekaj novega, boljšega, verjetno tudi drugače od tekmecev. Okvirji se seveda razlikujejo prvenstveno po področjih rabe.

Seveda je povsem razumljivo, da je okvir cestnega kolesa povsem drugačen od tistega za downhill spuste. Kolesa danes delimo že na več kategorij kot samo na cestna in gorska, zato je teh drobnih razlik cel kup. Razlika je predvsem v geometriji okvirja pa tudi v načinu vpetja blažilnikov in ostale opreme, ki je sestavni del kolesa. Razlike so nato še v uporabljenih materialih (vse do ogljikovih vlaken), kar seveda spet vpliva na samo geometrijo in trdnost kolesa.

Za potrebe našega članka se bomo posvetili predvsem razlikam v okvirjih med navadnimi in električnimi gorskimi kolesi. V električne je treba pač nekako umestiti motor in akumulator, kar vzame veliko prostora, povrh vsega izdatno poveča težo celote.

Medtem ko imajo navadna gorska kolesa nekje med 10 in 17 kg, tehtajo ekvivalentna električna od 16 in vse tja do 38 kg. Najbrž ne bo pretiravanje, če zapišemo, da so električna kolesa v povprečju skoraj dvakrat težja od navadnih. Težava je manjša, kot se sprva zdi. Bolj kot teža je pri električnih pomembno čim nižje težišče, kar močno vpliva na vozne lastnosti kolesa.

Motorji so skoraj vselej umeščeni tja, kjer so gonilke. To se že lep čas ni spremenilo, smo pa bili v zadnjih letih priče hitri in temeljiti evoluciji položaja in načina umestitve akumulatorjev. Davno so že minili časi, ko so akumulatorje preprosto namestili na prtljažnik kolesa ali morda na nosilno cev sedeža. To danes srečamo kvečjemu pri kakem (cenejšem) mestnem kolesu.

Naslednji korak je bila namestitev akumulatorja na spodnjo cev okvirja, ki povezuje gonilnike s prednjem delom in vilicami. Proizvajalci se tu predvsem trudijo, kako bi čim bolj prikrili odebeljene dele kolesa, kjer je akumulator. Še pred časom so bili akumulatorji nameščeni na zgornji strani povezovalne cevi, v zadnjih dveh letih pa je v modo prišla umestitev s spodnje strani. Menda so na ta način pridobili nekaj dodatnih kubičnih centimetrov za akumulatorje. To pomeni, da imajo ti lahko večjo zmogljivost ali pa so bolj elegantni (tanjši) kot pri starejši modelih.

Načelno lahko električno kolo vozimo tudi brez akumulatorja. Strukturno gledano s tem ne bi nič izgubili, bi pa pridobili pri kakih petih do šestih kilogramih zaradi dodatne teže, ki jo prispeva akumulator. V praksi tega nihče ne počne, če ne drugega, ker je videti smešno.

Kateri tip in obliko okvirja izbrati je še najbolj odvisno od vsakega posameznika. Tako njegovega okusa (različne oči vidijo različno »lepoto«), predvsem pa občutka pri sedenju na kolesu. Pozor, občutek v trgovini je lahko zavajajoč podobno kot pri kupovanju smučarskih čevljev. Za pravi vtis se je vredno vsaj malo zapeljati s kolesom in ga morda primerjati s kakim drugim modelom.

Motor za električna kolesa

Električni motor, akumulator in motorna elektronika so seveda bistvo električnih koles, zato je o njih dobro vedeti vsaj nekaj značilnosti. Razvoj in proizvodnja motorjev za električna kolesa nista prav poceni, zato je ponudnikov na tem področju razmeroma malo.

Najbrž ni treba posebej poudariti, da motorji in akumulatorji med sabo niso izmenljivi ali združljivi. Kupec kupi kolo s točno določenim motorjem in akumulatorjem, ti pa med sabo niso zamenljivi, na primer Bosch za Yamaho ali kaj podobnega.  

Največji med ponudniki je danes brez dvoma nemški velikan Bosch, ki obvladuje poglavitni del te industrije, z velikimi vlaganji pa tudi prednjači na tem področju. Tu je nato velikan kolesarske opreme Shimano, ki je sicer na področje električnih motorjev vstopil nekoliko kasneje, vendar hitro raste. Še nekoliko kasneje je sledil Sram, ki je prav tako ugledno ime s področja kolesarskih komponent.

Yamaha je eden od zanimivih ponudnikov. Podjetje je znano po tem, da svoje motorje ponuja kot izdelke OEM drugim proizvajalcem, ki nato dodajo svojo elektroniko. Eden takih je Giant, ki motorje imenuje s svojim imenom, vendar je večina tehnologije Yamahine. Zelo priznani in zmogljivi so motorji znamke Broze, pojavljajo pa se tudi imena Sachs, Panasonic in še nekatera druga. Pred časom je veliko pozornosti vzbudil mladi proizvajalec Fazua, ki ima najmanjši in s tem najbolj »neviden« motor, pri katerem električnega kolesa skoraj ne ločimo od navadnega, a se zanj doslej še ni odločilo prav veliko proizvajalcev.

Običajen električni motor danes tehta nekje od tri do pet kilogramov, k temu moramo pa seveda dodati še težo akumulatorja. A eden glavnih parametrov, ki določa značilnosti motorja, je navor, ki ga lahko doseže. V današnji generaciji gorskih in tudi mestnih koles je nekako standardno, da motorji zagotavljajo vsaj 75 nm navora. Zanimivo, da je navor do neke mere moč spreminjati zgolj s spremembo elektronike in celo programske opreme.

Omejitve in »friziranje«

Vsi vemo, da so električna kolesa zakonsko omejena na doseganje največje hitrosti 25 km/h. Ko kolo preseže to hitrost, se delovanje motorja in asistenca samodejno izklopita. Resnici na ljubo, 25 km/h več kot zadostuje za večino scenarijev, kjer je potrebna električna pomoč. Kdor želi pač dosegati večje hitrosti, naj to počne z lastno močjo oziroma nogami.

Če smo čisto natančni, evropska zakonodaja predvideva tudi višjo kategorijo električnih koles, ki jim pravijo pedelec, kjer je omejitev postavljena na 45 km/h, vendar mora biti tako kolo registrirano, zavarovano, pri vožnji pa je treba uporabljati homologirano čelado, podobno kot pri motorjih. To je tudi razlog, da bomo po cestah v praksi videli zelo malo pedelecev. Osebno nisem videl še nobenega.

Ker je omejitev hitrosti na 25 km/h izvedena z omejitvijo v elektroniki oziroma programski opremi, najbrž ne bo presenetilo, da so spretni hekerji že pred časom našli načine, kako lahko to omejitev zaobidemo. Običajno zadostuje razmeroma preprost, a zasoljeno drag dodatni modul, ki sprosti zmožnosti električnega motorja.

Električni motorji namreč brez omejitve zlahka dosežejo hitrosti 40, 50 in ponekod celo več kilometrov na uro. To, da je to tehnično izvedljivo, pa še ne pomeni, da je smiselno ali pametno. Za začetek imajo električna kolesa, denimo gorska ali mestna, prestavna razmerja izračunana tako, da omogočajo največje hitrosti nekako do 35 ali 40 km/h, če se potrudimo poganjati v najvišji prestavi. Nad to hitrostjo preprosto ne moremo več vrteti dovolj hitro. To lahko seveda »popravimo« z zamenjavo verižnikov, a zakaj bi to počeli, sploh, če je kolo novo in ima dobro opremo.

Hitrosti nad 25 km/h so objektivno tudi nevarne, vsaj toliko za kolesarje kot ostale udeležence v prometu. Kolesar se bo večinoma podal na kolesarsko stezo in tam divjanje lahko hitro pripelje do nesreče. Po drugi strani bi se z večjo hitrostjo lahko podal med motorna vozila, mar ne? No, tam bi bil spet ogrožen kot kolesar, ker bi se še vedno gibal s precej manjšo hitrostjo kot ostali udeleženci. Seveda je tu tudi vprašanje zaviranja pri nevarno velikih hitrostih.

Tovrstna zloraba motorjev tudi drastično zmanjša uporabni doseg kolesa. Če smo prej govorili o dometu 80 km, se tu zlahka spusti pod 20 km. Niso tudi redki primeri, ko je pri tovrstnem »friziranju« prišlo do pregrevanja akumulatorjev oziroma spremne elektronike, tudi celo do vžiga in žalostnega konca dragega kolesa. Sploh pa tovrstno početje zagotovo izniči kakršnokoli garancijo proizvajalca, zato toplo odsvetujemo.

Lep primer so motorji Yamaha PX1, ki v osnovni izvedbi ponujajo 75 nm, kot izdelki OEM po dodelavi podjetja Giant pa 80 nm. Teh pet nm se zdi malo, toda slabih sedem odstotkov več navora se v ključnih trenutkih kar pozna. Podobno smer je nedavno ubral KTM, ki uporablja za osnovo motorje Bosch, a jih nekoliko predela in ti nosijo oznako KTM, seveda ob nekoliko povečanem navoru.

Nekateri proizvajalci danes že ponujajo motorje s 85 oziroma 90 nm največjega navora. Le redki so taki, ki zmorejo 100 nm ali več. Strokovnjaki sicer menijo, da več kot 100 nm najbrž niti ni potrebno za običajno kolesarsko rabo, sploh zato, ker večji navor zagotovo močno vpliva na porabo energije. Kljub temu bodo po večjem navoru najbrž radi posegli najbolj zagrizeni hribolazci, ki bodo pač morali postati tudi mojstri obvladovanja tolikšnega navora.

Revolucija v prihajanju: električni motorji s samodejnimi menjalniki (na sliki prototip družbe Valeo).

Akumulatorji – ključ za zagotavljanje dosega

Ponudnikov akumulatorjev je več kot motorjev, vendar kupci tudi tu v resnici nimajo izbire. Kar je predvidel proizvajalec kolesa, bo treba uporabljati do konca življenjske dobe izdelka. Še celo znotraj iste znamke imajo lahko na videz podobna kolesa povsem drugačne akumulatorje ali vsaj nastavke zanje v okvirju kolesa.

Akumulatorji se seveda razlikujejo prvenstveno po zmogljivosti hrambe električne energije. Prva električna kolesa so imela za današnje razmere dokaj skromne akumulatorje, zmogljivosti nekje med 250 in 280 Wh, a se zmogljivosti v zadnjih letih opazno povečujejo.

Še okoli leta 2018 praktično ni bilo kolesa, ki bi imelo zmogljivejši akumulator od 500 Wh. Danes je večina novih modelov opremljena z zmogljivostjo 625 Wh. Niso več redki primeri, ko imajo akumulatorje zmogljivosti 750 Wh. Govori se že o 1.000 Wh, a bo to brez dvoma že zelo vplivalo na težo, seveda pa tudi ceno kolesa.

Po drugi strani pri izbiri kolesa tudi ne gre izbirati modelov z manjšimi akumulatorji od 400 ali celo 500 Wh. Taki akumulatorji so kvečjemu primerni za pomoč pri mestni ali primestni vožnji, ne pa za nekajurne avanture v hribe.

Pri električnih avtomobilih je poleg zmogljivosti v ospredju tudi čas, ki je potreben za polnjenje akumulatorjev. No, pri kolesih ta podatek v večini primerov ni tako pomemben. Večina današnjih koles premore deklarirano avtonomijo med 70 in 100 km, lahko seveda tudi več, odvisno od terena, po katerem bomo vozili, in varčevanja z energijo, kar je v domeni kolesarja. Verjamem, da omenjeni doseg zadostuje za večino dnevnih potovanj s kolesom.

Bosch Nyon, na voljo za dodatno nadgradnjo, je pravcati potovalni računalnik za kolesa.

Samo polnjenje akumulatorjev v večini primerov traja več ur (od dve do štiri), kar zlahka naredimo čez noč. V redkih primerih se morda zgodi, da energijo porabimo pred zaključkom poti. V teh primerih pomaga, če s sabo nosimo napajalnik (kar pa ni ravno majhna priprava), s čimer se bomo lahko na poti priključili na električno vtičnico in ob nekoliko daljšem postanku (na primer eno uro) dovolj napolnili zalogo za nadaljevanje vožnje.

Teoretično je alternativa tudi nakup drugega akumulatorja. Ti so pri večini modelov koles izmenljivi, torej lahko preprosto zamenjamo praznega za polnega, brez čakanja. Toda za ta korak se kolesarji odločajo le redko. Prvič zato, ker prevažanje dodatnega akumulatorja pomeni prevažanje še dodatnih pet do sedem kilogramov, kar ni ravno mačji kašelj. Drugič zato, ker so akumulatorji zelo dragi.

V večini primerov bo nov akumulator stal nekje med 500 in 1.000 evri, kar je velik del cene kolesa. Če že načrtujete daljše ali bolj strme kolesarske poti, potem velja že v začetku raje izbrati model z zmogljivejšim akumulatorjem. Mimogrede, večina proizvajalcev navaja, da bodo tovrstni akumulatorji zagotavljali vsaj 500 celotnih (delna se seštevajo) polnjenj akumulatorjev, preden bodo ti začeli pešati. To v praksi pomeni več let nemotene rabe, če za akumulator lepo skrbimo.

Polnilnice za kolesa

Zaradi vse večje priljubljenosti električnih koles se prilagaja tudi infrastruktura, predvsem v večjih mestih in na nekaterih priljubljenih izletniških točkah. Vse več je namenskih polnilnic za električna kolesa, toda izkušnje kažejo, da še nismo tam, kjer bi si želeli. Prvič zato, ker ima skoraj vsako kolo svoj tip priključka za polnjenje. V primerjavi z električnimi kolesi so električni avtomobili bistveno bolj standardizirani.

Vprašanje je tudi, kaj lokalne oblasti razumejo kot »polnilnice« za električna kolesa. Če vam ponudijo stebriček, kamor lahko vtaknete klasični električni vtikač za 220 voltov, pomeni, da morate v vsakem primeru napajalnik (in kabel zanj) nositi s sabo. Kar pa je skoraj obvezno, če se podajate na večdnevno kolesarjenje.

V redkih primerih sem našel električne polnilnice, ki so že ponujale enosmerni tok in kable za priklop neposredno v kolo. Toda doslej še nisem naletel na tako, ki bi imela kabel točno za moje kolo (!). Prav tako pa sem (žal) videl, kako hitro vandali potrgajo ali ukradejo priklopne kable. Na pravo rešitev in pravo infrastrukturo za res udobno in neprekinjeno e-kolesarjenje bomo verjetno morali vsaj še malo počakati.

Električni motorji Bosch so najbolj razširjeni med električnimi kolesi.

Potovalni računalnik

Potovalni računalnik na električnem kolesu je najbrž najbliže temu, čemur je posvečena ta revija. Ker so režimi delovanja motorja ter polnjenja in praznjenja akumulatorjev krmiljeni prek elektronskih krmilnikov in namenske programske opreme, ni čudno, da se je potovalni računalnik na kolesih v zadnjih letih hitro razvijal.

Prvi modeli so imeli razmeroma majhen LED ali kvečjemu črno-beli zaslon LCD in nekaj tipk za preklop med režimi vožnje, morda s prikazom osnovnih potovalnih in statističnih podatkov, kot so število prevoženih kilometrov, trenutna hitrost, povprečna hitrost, seveda pa tudi količina preostale energije v akumulatorju. Zasloni so bili na začetku nameščeni na levem delu krmila, tam, kjer je običajno zvonec.

Računalniki so se seveda hitro začeli večati, tako fizično kot funkcionalno. Zasloni so postali večji, po potrebi dodatno osvetljeni, v nekaterih primerih podatke kažejo v barvah in omogočajo navigacijo z zemljevidom poti. Zaradi velikosti so jih začeli nameščati na sredino krmila, podobno kot pri motorjih.

V zadnjem času pa opažamo tudi drugačen trend. Najbolj športna kolesa, taka za downhill spuste in resno gorsko kolesarjenje, imajo spet manjše krmilnike, v številnih primerih kar brez posebnega LCD-zaslona, zato pa imajo bluetooth povezavo z mobilnim telefonom, ki nudi seveda precej več. Zakaj bi imeli poseben računalnik, če že imamo s sabo telefon? S telefonom lahko seveda postorimo precej več.

Za proizvajalce se s tem odpira povsem nov trg, ki ga šele spoznavamo. Začeli so se celo pojavljati prvi dodatki, ki dopolnjujejo ali celo nadomeščajo serijski potovalni računalnik z naprednejšim. Bosch, recimo, omogoča, da lahko naknadno vgradimo boljši računalnik z večjim zaslonom in dodatnimi funkcionalnostmi s področja navigacije in zbiranja športnih ter fitnes parametrov.

Elektrika je lahko še kako v pomoč pri tovornih kolesih.

Lep primer, kaj danes dobimo s sodobnim električnim kolesom, je aplikacija Bosch eBike Flow. S programom lahko nastavljamo režime delovanja kolesa in celo ustvarjamo lastne režime z značilnostmi asistence, ki bolj ustrezajo osebnemu stilu vožnje ali pa terenu, kamor se podamo z električnim kolesom.

eBike Flow med drugim omogoča posodabljanje OTA (over the air) sistemske programske opreme krmilnika električnega motorja. Do nedavnega smo morali za kaj takega odpeljati kolo na servis. Zdaj lahko to naredimo kar prek mobilnega telefona. Seveda je vprašanje, kako pogosto proizvajalci sploh pripravljajo posodobitve, toda škoditi ne more.

Bosch v aplikaciji omogoča tudi beleženje poti, ki jo opravimo s kolesom. Seveda je to razmeroma preprosto, saj uporabimo sprejemnik GPS v telefonu. Dodana vrednost je, da lahko prek telefona spremljamo, kako smo uporabljali energijo na poti. V programu lahko vidimo, koliko časa smo na poti preživeli v posameznem režimu rabe ali celo brez uporabe motorja. Podobno kot naredijo danes boljše fitnes zapestnice in pametne ure pri drugih športih.

Poleg tega, da je zanimivo spremljati doseženo, lahko na ta način bolje načrtujemo pot (sploh že v preteklosti prevoženo), pač glede na svoje lastne sposobnosti in vzorec uporabe motorja. Skrbno načrtovanje lahko podaljša domet tudi za 30–40 odstotkov.

Treba pa je povedati, da so še drugi razlogi, da so najnovejša kolesa včasih opremljena z bolj minimalističnimi potovalnimi računalniki. Večje naprava z večjim zaslonom se hitreje poškoduje, sploh če imamo »navado«, da kdaj s kolesom tudi pademo ali pa se pletemo po neprehodnih poteh. Poleg tega nekatere kolesarje kompleksne naprave motijo in imajo za (ekstremno) rabo raje preprostejše krmilnike.

Mimogrede, če se podajate na dolge poti in želite pri tem uporabljati navigacijo na telefonu, se prav hitro utegne zgoditi, da se bo telefon izpraznil še precej prej pred akumulatorjem kolesa. Seveda lahko s sabo nosimo telefonske banke energije, toda morda je še bolj elegantna možnost pri nekaterih kolesih, saj ponujajo polnjene telefona kar iz akumulatorja kolesa. Zakaj bi nosili dvojne akumulatorje, če ni treba. Telefon pa bo na celotno porabo energije v kolesu vplival minimalno.

Režimi vožnje

Električna kolesa omogočajo izbiro med različnimi režimi vožnje oziroma stopnjo asistence, ki jo nudi električni motor vozniku. Minimalno so na voljo vsaj trije. Standardni, ki ga uporabljamo pri vsakdanji vožnji, tako imenovani Eko režim, ki nudi minimalno pomoč in omogoča največje varčevanje dragocene energije, ter najzmogljivejši režim, zelo pogosto imenovan Turbo, ki nudi največjo asistenco za premagovanje največjih strmin, seveda pa tudi porabi največ energije.

Novejše generacije električnih koles se lahko povezujejo z vse bolj zanimivimi mobilnimi aplikacijami.

Razlike med režimi so lahko od proizvajalca do proizvajalca in celo od modela do modela zelo veliki. Upam pa si trditi, da bo Eko režim pri večini kolesarjev postal osnovni režim delovanja in bo za ravnine in manjše klance več kot dovolj.

Številna gorska kolesa pa nudijo še precej več režimov vožnje, tudi tja do šest, sedem, ki so optimizirani za specifične pogoje rabe. Novejša in boljša kolesa omogočajo, da prek aplikacije na telefonu celo sami nastavimo uporabniško nastavljene režime. Vplivamo lahko na stopnjo asistence, hitrost sproščanja pomoči in še nekaj bolj tehničnih podrobnosti.

Omeniti velja vsaj še dva zanimiva in nadvse uporabna režima uporabe električnih motorjev. Prvi je pomoč pri hoji ob kolesu. Vsakdo, ki je moral kdaj v klanec porivati kolo, ko je bila strmina prevelika, dobro ve, kako težko je in koliko energije odvzame kolesarju. Sploh če je to kolo električno in zato težko. S pritiskom na tipko za hojo električni motor nudi minimalno pomoč in poskrbi, da je kolo lažje peljati v klanec.

Uveljavljati se je začel tudi dodaten režim, ki mu nekateri pravijo Warp Mode. S pritiskom na tipko hipoma aktiviramo največjo pomoč (čeprav je treba paziti, da ni sproščena preveč brutalno), ki jo lahko ponudi električni motor. Prav pride predvsem pri pogajanju v strm klanec, kjer je potrebna takojšnja pomoč pri premagovanju določene ovire. Ročno iskanje režima z večkratnim pritiskom na tipko je namreč v določenih situacijah preprosto prepozno, lahko celo nevarno, ker tedaj nismo pozorni na dogajanje na terenu.

Pri uporabi različnih režimov rabe se upravičeno zastavlja vprašanje, kaj je bolj ugodno za porabo energije pri premagovanju strmin: nekoliko počasnejša vožnja v režimu Eko ali hitrejša vožnja v režimu Turbo? Odgovor še zdaleč ni enoznačen in preprost. Verjetno je odvisen tudi od posameznega modela kolesa, toda v splošnem so testi pokazali, da je boljša večja, a kratkotrajna pomoč motorja kot pa varčnejši, a zato daljši čas asistence.

Ostala oprema

Električni motor in akumulator seveda nista edina pomembna sestavna dela električnega kolesa. Lahko bi rekli, da so za kakovost celotnega kolesa pomembni prav vsi sestavni deli, tako kot pri navadnih kolesih. Res pa je, da se v svetu električnih koles nekatere komponente razlikujejo, nekatere pa so stvar izbire posameznika.

Kdor se bo zagledal v zobnike in menjalnike, bo najprej videl podobnosti z opremo pri navadnih kolesih, potem pa eno veliko razliko. Število prestavnih razmerij je pri električnih kolesih bistveno manjše kot pri navadnih. Zaradi večjega navora, ki ga ustvarita družno voznik in električna asistenca, večje število prestavnih razmerij sploh ni potrebno. Pri še tako športnih gorskih kolesih zato le izjemoma srečamo več kot samo en prednji (pogonski zobnik). Vsa prestavna razmerja so torej pri e-kolesih odvisna od zadnjih zobnikov.

Razmerja med prednjim zobnikom in zadnjimi so tudi tu še kako pomembna, tako pri premagovanju velikih naklonov kot doseganju največje hitrosti (tiste nad 25 km/h, ko se peljemo samo še »na noge«). Proizvajalci zobnikov so sprva ponujali enake komplete kot za navadna kolesa, a so se sčasoma začeli pojavljati  optimizirani za električna.

Motorji Fazua so tako majhni, da je pri tako opremljenem kolesu na oko težko oceniti, ali je električno ali klasično.

Nekaj podobnega bi lahko rekli tudi za zavore. V resnici so pogosto uporabljeni enaki ali zelo podobni kompleti kot pri navadnih kolesih, le da so diski izdatneje odmerjeni, saj morajo zavirati z več dodane teže kot pri navadnih kolesih. Dodatna teža pa se še kako pozna pri obrabi zavornih oblog. Te moremo menjati pogosteje kot pri klasičnih kolesih, pojavljati pa so se začele celo obloge, ki so »optimizirane« za uporabo pri električnih kolesih.

Od pogonskega sklopa k blaženju in udobju. Kar se tiče blažilnikov, tu srečamo praktično enako izbiro kot pri navadnih kolesih. To pride seveda še posebej v poštev pri gorskih kolesih, kjer so blažilniki ključnega pomena. Tudi tu so na voljo kolesa samo s prednjim vzmetenjem (hard tail) in taka s prednjim in z zadnjim vzmetenjem (full suspention). Ali je bolje prvo ali oboje je vprašanje za milijon dolarjev in ima toliko odgovorov, kot je voznikov koles. Če občasno vozite po makadamskih cestah, je zadnje vzmetenje dobrodošlo. Če vozite po gozdnih in gorskih poteh, je skoraj obvezno.

Pri gorskih kolesih toplo priporočamo mehanizme za hidravlično dviganje in spuščanje sedeža. Kdor se je že kdaj spuščal po strmem pobočju, bo znal povedati, kako dobro in varno je, da lahko sedež spustimo nekoliko nižje, ne da bi to morali vselej početi ročno.

Zanimivo, da se pri gorskih električnih kolesih začenjajo pojavljati sedeži, ki so posebej narejeni za rabo z njimi. Razlog je menda v tem, da z električnim kolesom lažje sede prevozimo bolj strme klance, s tem pa sedimo pod večjim naklonom. Od tod ideja o sedežih, ki so na zadnji strani bolj zavihani navzgor in omogočajo udobnejše sedenje brez drsenja. Toda resnici na ljubo, to so že nianse.

Cene in prihodnost električnih koles

Električna kolesa so brez dvoma precej dražja od klasičnih. Kot izhodišče lahko navedemo, da so vsaj dvakrat dražja od navadnih koles s primerljivo opremo. To se sicer nekoliko spreminja pri različnih tipih. Mestna električna kolesa so razmeroma poceni, gorska so zato toliko dražja, odvisno od opreme.

Ta hip, ko je povpraševanje po električnih kolesih na vrhuncu, so cene še posebej zasoljene. V praski to pomeni, da za ceno pod 2.000 evrov težko dobimo res kakovostno in dobro opremljeno električno gorsko kolo, toda tudi vstopni modeli niso za odmet. Največ ponudbe je v območju nekje med 2.500 in 4.000 evri.

Najboljša električna gorska kolesa so lahko zasoljeno draga. Kar nekaj proizvajalcev ponuja modele, ki stanejo krepko čez 10.000 evrov. Pomislite, to je toliko, kot bi odšteli za že povsem soliden motocikel ali boljši rabljeni avto. Menda se kljub temu tudi najdražji modeli prodajajo za med.

Kljub velikemu povpraševanju po električnih kolesih analitiki menijo, da se bodo njihove cene v povprečju še nekoliko znižale, pač zaradi delovanja tržnih zakonitosti, zlasti konkurence, in večjega obsega proizvodnje ter prodaje. Ob tem pa bodo še naprej zelo uspevali tudi ekstremno dragi modeli, predvsem zaradi inovativnih elementov in dragih komponent, kot so okvirji iz ogljikovih vlaken in novi pogonski sklopi.

Električna kolesa bodo v prihodnje nedvomno imela večje akumulatorje in močnejše motorje, toda veliki cilj je tudi zmanjšanje celotne teže, pač za boljšo vodljivost. Kar se tiče zadnjega, prihajajo tudi modeli, ki so še bolj podobni navadnim kolesom. Ti imajo motorje z manjšim navorom, torej za tiste, ki ne rabijo (ali ne želijo?!) električnega motorja.

Nove tehnologije – najboljše šele prihaja

Področje električnih koles je še zelo mlado, zato ni nič čudnega, da se vsako leto pojavljajo in napovedujejo nove tehnologije. Ob spremljanju novosti, ki so bile razkrite letos na največji evropski kolesarski razstavi Eurobike, lahko hitro ugotovimo, da nas v bližnji prihodnosti na področju električnih koles čakajo dobesedno fantastične novosti.

Ena najzanimivejših je nov tip motorjev, ki ima vgrajen samodejni menjalnik. Da, nekaj podobnega temu, kar poznamo iz sveta avtomobilov. Na zadnji osi zato ne potrebujemo več celega niza zobnikov, temveč se prestavna razmerja menjajo v samem motorju.

Tak princip delovanja prinaša kar nekaj prednosti. Menjava prestav v motorju je precej natančnejša in hitrejša. Ker na zadnji osi ni izpostavljenih zobnikov in mehanizma menjalnika, je celoten pogonski sklop tudi bolj zaščiten in s tem varen.

Nemško podjetje FEV, specializirano za inženiring električnih motorjev za avtomobile, je tako predstavilo prototip motorja za e-kolesa, ki s samodejnim menjalnikom tehta okoli sedem kilogramov, povrh vsega pa nudi tudi občutno večji navor kot današnji motorji – 100 nm. Avtorji trdijo, da lahko motor zagotovi celo 1 kW moči, če je treba, kar je precej. Menjalnik ima devet prestavnih razmerij v zelo kompaktnem ohišju, ki bolj spominja na dvosklopčne menjalnike v avtomobilih kot na izdelke za kolesa.

Ključna novost je seveda samodejna menjava prestavnih razmerij. Kolesarju sploh ni treba razmišljati, v kateri prestavi trenutno vozi. V motorju nameščena tipala skrbijo, da je glede na zahtevan navor in kadenco (hitrost vrtenja gonilk) vedno izbrana prava prestava. Pri taki napravi in načinu rabe seveda pride še bolj do izraza nastavitev režimov, denimo za udobno, športno, gorsko kolesarjenje. FEV še ne razkriva, kdaj bo iz prototipa nastal komercialni izdelek, ocenjujemo pa lahko, da bo treba počakati vsaj še dve leti.

Podobne prototipe je predstavil tudi francoski velikan Valeo, ki je tudi bolj znan iz sveta avtomobilov. Njihov motor s samodejnim menjalnikom nudi sedem prestavnih razmerij, a je bistveno zmogljivejši od FEV. Sam motor zmore celo največjo moč 2 kW (!) in nudi navor do 130 nm, kar so astronomske številke.

Zanimiv je tudi motiv za nastanek tega izdelka. Razvit je bil predvsem z mislijo na tovorna kolesa, ki se uporabljajo za dostavo pošiljk od vrat do vrat v številnih mestnih. S takim motorjem naj bi voznik s sabo lahko prevažal tovore do 450 kg (!). Seveda ga lahko s pridom uporabijo tudi v gorskih kolesih. Valeo bo menda prve primerke proizvajalcem koles dostavil spomladi leta 2022.

Zdi se, da se s tem prebojem na področju pravzaprav šele odpira pot k še večjim izboljšavam. Nekateri proizvajalci že omenjajo uporabo algoritmov za stojno učenje, kjer se krmilni računalnik »uči« stila vožnje uporabnika, upošteva moč, ki jo ta zmore ustvariti z nogami, upošteval naj bi celo konfiguracijo terena, ki jo pridobi z elektronskimi zemljevidi in s sprejemnikom GPS. Sliši se skoraj kot znanstvena fantastika, a je morda le kako leto daleč.

Moja najboljša investicija

Čeprav sem rad kolesaril, odkar pomnim, je električno kolo mojo strast do kolesarjenja postavilo na povsem novo raven. Moj dom je slovenska obala, in kdor še tega morda ni opazil, tu ni prav dosti ravninskih kolesarskih poti. Če dosti kolesariš, se hitro naveličaš običajnih kolesarskih tras, prisiljen si zagristi v klance. V običajnem krogu, nekje med 50 in 70 km, se zlahka povzpneš tudi 1.000 višinskih metrov in več. Paradoksalno, slovenska Istra kar sili v gorsko kolesarjenje, čeprav je zraven morja.

Nič nimam proti navadnim kolesom in spoštujem vse vrste kolesarjenja ter kolesarjev. Dejstvo pa je, da najlepše trase s klasičnim kolesom zahtevajo precej časa in obilico energije, ki nista vselej na voljo. Za nameček se pot do mojega doma konča z zmernim klancem, ki sem ga neštetokrat preklel po tem, ko sem za sabo že itak imel naporno kolesarsko turo.

Pred leti je mojo pozornost pritegnil prihod prvih električnih koles. Sprva sem se tako kot mnogi drugi soočal s predsodki (električna kolesa so bolj za starejše, mar ne?), a sem kmalu opazil, da po njih posegajo tudi najbolj strastni gorski kolesarji. Ko sem si pri trgovcih nekajkrat izposodil testno električno kolo, sem bil takoj »pečen«. Klanci, ki sem se jih prej izogibal, so postali, če že ne mala malica, vsaj obvladljivi. To je to!

Če na hitro zavrtimo to kratko zgodovino naprej, v dobrih treh letih sem z električnim kolesom naredil nekaj manj kot 8.000 kilometrov. Prav vsakega s polnim užitkom. Osvojil sem številne vrhove, na katere se z navadnim kolesom morda sploh ne bi nikoli podal. V povprečju s kolesom opravim vsaj dvakrat daljše kroge kot z navadnim. Kolesarske poti, ki jih ubiram, nanesejo med 40 in 60 km, kar nekaj je takih, ki so bile kar čez 100 km. Opravil sem tudi nekaj večdnevnih potovanj na različnih koncih Slovenije, našel sem kar nekaj somišljenikov, ki podobno uživajo v novoodkritem načinu kolesarjenja.

Zanimivo, s pametnim načrtovanjem se mi je v vsem tem času samo enkrat zgodilo, da je zmanjkalo energije na kolesu. In to po okoli 75 kilometrih, 1.500 višinskih metrih in samo kake tri kilometre pred prvotno zastavljenim ciljem, zato preostanka poti ni bilo pretežko dokončati zgolj z lastnimi nogami. Toliko o strahu pred tem, da te bo kolo pustilo na cedilu.

Čeprav sem v preteklosti vozil predvsem treking in kros kolesa, sem se pri električnem odločil za pravo gorsko kolo. Po nasvetu dobrega prijatelja s polnim vzmetenjem, za kar sem še danes zelo hvaležen. Z njim večji del še vedno prekolesarim po navadnih cestah, kjer se kljub povečani teži izkaže za presenetljivo lahkotnega. Čedalje več kilometrov pa opravim po težje prevoznih gozdnih poteh in klancih, ki se jih z navadnim kolesom sploh ne bi lotil.

Spoznal sem prelepe kotičke v širši okolici mojega doma pa tudi ostale Slovenije, celo dela Hrvaške in Italije. Pogosto take, ki jih pri običajnih izletih ne bi dosegel ali pa bi jim pri vožnji z avtom posvetil premalo pozornosti. Življenje v naravi je dobilo zame po vsem nov pomen, zato tudi brez zadržka vsakemu povem, da je bilo električno kolo moja daleč najboljša investicija v zadnjih letih.

E-kolesa 03.png: Moja najboljša investicija v zadnjih nekaj letih.