今天，中国大地上跑着上亿辆电动自行车，尽管其中有很多外形已经不像现代自行车，但它们仍是属于“自己会行走的两轮车”，这与诞生于18世纪中叶的“自行车”中文含义并无不同。如果就以“外型不像自行车”就没有使用自行车这一专属中文名称的资格来否定其内涵的自行车定义，显然是不妥当的。

　　最接近现代自行车的发明诞生于1885年。这是有一个名叫John Kemp Starley（斯塔利）的英国工程师完成的，斯塔利是一个传奇式的发明家，被认为是现代自行车的主要缔造者，也是英国著名摩托车和汽车品牌公司Rover（路虎，或罗孚）的原始创办人。

　　斯塔利1872年随发明家叔叔Jame Starley一起工作，随后又与他叔叔和William Hilman一起创办Ariel自行车公司，Ariel自行车公司是辐条轮的发明者，后来也成为从事摩托车及汽车制造的重要公司，生产车轮不一样大的两轮车和三轮车，1883年，这家公司有了一个至今仍然响亮的品牌Rover，1885年，斯塔利开创了历史新纪元，一种名为“罗孚安全自行车（Rover safety Bicycle）正式面世，后轮驱动，链条传动，同样大小的两个车轮，以及首次应用橡胶轮胎（非充气的，充气轮胎稍后由其他人发明）等等。图4就是一辆对现代自行车产生重要影响的Rover安全自行车，它的发明以及随之诞生的充气轮胎使自行车迅速扩散，取得重大成功。1901年，斯塔利突然去世，Rover也在几年后正式进军摩托车和汽车工业，成为全球著名的汽车品牌。

图4

　　德国奔驰汽车的技术创始人之一——Gottlieb Daimler（戴姆勒）最初的工作也与两轮车有关，图5是至今仍然留在德国奔驰公司博物馆的一张照片，它记录了人类第一辆机动性车辆的创造性发明。戴姆勒与斯塔利一样，最初都是从两轮车开始自己的发明试验的，只是两者研究的方向不同，英国人Rover公司的创始人斯塔利是从机械链条传动、轮径相同、鞍座设计、刹车设计、钢质车架等技术细节出发，将法国人发明的Velocipede变革成现代自行车，从而开启了人力型交通工具的新时代；而德国人、奔驰汽车公司的创始人之一戴姆勒则在他的前辈卡尔?杜莱斯发明的push bike的基础上，将自己发明的小型发动机安装上去，虽然仍然是本质结构，鞍座也与push bike类似。但它仍然被称为第一辆本质意义的机动两轮车，或者称为机动自行车，因此，戴姆勒也被成为“机动车之父“。

图5

　　历史惊人地巧合，英国发明家和德国发明家做出重大贡献的年份都是1885年，英国人的发明使人力方便地帮助交通，不仅创造了自行车交通方式，而且也使自行车运动成为20世纪乃至21世纪人类战胜自我，健身运动的良好方式；德国人的发明无疑拉开了石油进入交通领域的序幕，以后几年里，机动汽车、机动船舶相继问世，开启了一个新时代，对20世纪的生活方式、社会文明乃至战争方式都发生了重大影响。两位发明家所参与创造的公司成为20世纪全球最著名的汽车、摩托车品牌。

　　追本溯源，据称，比卡尔?杜莱斯的laufmaschine（德语）更在的自行车创意是由一个名叫西克拉夫的法国人在1791年提出的，源于一个有趣的故事。某个雨天，西克拉夫在街头散步，被经过的马车溅了一身泥，使之突发奇想，如车宽切掉一半如何？四个车轮变成两个纵向的车轮? 于是，于1791年第一辆木马轮的小车诞生了，两个木质的车轮中间连着横梁，上面安装着一个板凳，像一个玩具。从这个玩具到有一定实用意义的push bike，经过了近25年时间，从push bike到斯塔利和戴姆勒发明的1885年，又经历了近70年，到上个世纪20年代福特T型车大规模工业化低成本生产，人类社会大约在100年的时间里，针对“自己行车的车轮”进行了创造性的劳动。无论在“人力轮式行走”还是“外在动力的自己行车”都取得了突破性进展。对于这个过程，“两轮车”或称“自行车”（自己行车的车）都起到了一个不可磨灭的纽带作用。

　　Cycle就是一个不需要马拉的滚动车轮车辆，Bicycle就是两个车轮的车辆。Motor cycle在大陆译为摩托车，台湾译为机器脚踏车（也称机车），在英文中，motor cycle的叫法与自行车常常类似，如motor bike，motor bicycle，bike，cycle等等，其本质直译就是“燃油两轮车”或“燃油自行车”。因此，如果新出现的“电动摩托车”是以电力动力替代燃油动力，其实也就是一种较高速度的电动两轮车，与电动自行车（Electric bicycle）所表达的内涵没有本质差别，唯独可以用速度动力特性来刻画他们的差异。用 “像现代自行车”还是像“现代摩托车”来区分他们是不科学的，用“是否安装脚踏”来区分他们则会进入逻辑误区。没有脚踏系统就不是电动自行车，那么，没有翅膀的飞机就不是飞机吗？直升飞机非得再安两个机翼吗?普通人常有的问题就会使这种教条陷入混乱。解放思想，走出“像还是不像”的思想禁锢，破除迷信，实事求是，抓住问题的本质，不纠缠于类似中世纪经院哲学中的虚幻问题，是解决电动自行车定义争议的科学方法。

　　3.2 电动自行车的百年历程：从1895年谈起。

　　电动自行车不就是近十几年才兴起的新产品吗？它有百年历史吗？初看到本节这个标题的人都会怀疑其真实性。然而，历史是不可更改的，打开历史的档案，我们可以看到技术先贤们对电动自行车的探索和梦想，今天中国电动自行车产业实现的庞大规模只是实现了这个领域先辈们的光荣梦想。光荣梦想，百年实现。

　　在戴姆勒发明燃油自行车之前是否有人探索过将电力与车辆相结合？有一些资料表明，确实有人在1885年试图将电机和电池安装在车辆中，用于实现电力驱动。但没有非常确切的证据，本人估计，如果有也可能是非常困难的不成功的实验。这与蓄电池技术发展有很多的关系，“可充电的蓄电池”虽然在1865年由法国化学家Gaston Plante（G?普朗特）发明，但真正有实用价值的现代蓄电池是在16年后有另外一名法国化学家A?Faure（福尔）对其工作模式进行重大改进后才诞生的，福尔的专利发生在1881年。而戴姆勒在1883年成功实现小功率的立式发动机，1885年就将其装到了两轮车上，形成燃油两轮车。福尔的蓄电池要在4年内比戴姆勒设计早一步而成为两轮车的能源动力，成功的概率并不大。

　　我们把目光聚集于1885年之后。果然，两份确切的专利文件明白无误的证明，全世界第一辆和第二辆“电动自行车”的发明申请都发生在1895年的美国。第一辆的申请日为1895年的9月19日，第二辆的发明申请日为1895年的11月8日。

　　第一项电动自行车专利授权于1895年12月31日，专利名称为“Electrical Bicycle”（电动自行车），美国专利号为NO.552，271.发明人来自美国俄亥俄州东北部城市Canton，名叫OGDEN BOLTON, Jr。图6为这项专利的说明图示和专利文件说明书，非常巧合，O?Bolton的这个发明，与今天的、我国广泛采用的电动自行车有着惊人的相似性。首先，这项115年前的美国专利“电动自行车”居然是采用后轮驱动的“电动轮毂”技术方案的，而今天在中国，采用电动轮毂后轮驱动的电动自行车已经超过1.2亿，果然是英雄所见略同；其次，这个全世界第一辆电动自行车居然是没有安装脚踏装置的纯电力驱动型“电动自行车”，这与当前为数众多的超标电动车类似。

图6

　　显然，至今仍然保留着这个历史法律文件，清楚的证明“不安装人力脚踏链条系统的电动两轮车”在115年之前就已经被命名为电动自行车了。时至今日，我们的思想仍然被禁锢在“弱化或未安装脚踏系统的电动两轮车不能被称为电动自行车”的思想牢笼里，自己为自己设置障碍，这不能不说是非常遗憾的。

　　1897年12月28日，第二项关于两轮车的美国发明专利被授权，其标题仍然是“Electric Bicycle（电动自行车）”专利号为NO.596，272，这项专利的申请日为1595年11月8日，仅比第一项电动自行车专利申请日晚一个多月（第一项电动自行车专利申请日为1895年9月19日），发明人是来自马萨诸萨州，波士顿市的HOSEA W.LIBBEY，他提出了一个新的电动自行车的方案，在两个轮子的中下部安装一个可以用蓄电池动力使之转动起来的特殊电机，通过类似火车连杆装置将动力传至后轮，推动车辆前进，以第一项专利相同，这项名为“Electric Bicycle”（电动自行车）的专利发明同样是没有脚踏传动系统的，见图7。从而进一步证实，脚踏系统并不是“电动自行车必须具备的功能”。两项110年以前的技术发明充分展示了试图将电力引入两轮车（Bicycle）进行交通的产品，最早就被称为电动自行车。电动自行车这个伟大的发明承载了人类希望“电力来扩大自己的行动领域”的独立期望，而绝不是人力自行车的附属品。

图7

　　在上个世纪初的20-30年里，欧美工业家们同样进行过一系列的艰苦的创造，许多当时非常著名的公司都是实践过电动自行车的理想，曾有早期的图片显示在1920-1930年代曾经有过商业化的“电动自行车”销售。然而，它遇上了同时代更耀眼的明星，这就是石油能源。20世纪最大程度地改变人类生活方式的无疑是燃油发动机和与燃油发动机有关的现代化成就，从摩托车到汽车、从轮船到坦克，石油无处不在，燃油几乎覆盖了所有大中功率的功力系统。而以蓄电池为动力储备的设备存在于小功率系统（如无线电设备等等），人类在很长的一段时间内放弃了电动自行车的研究，特别是欧美国家，长时间的沉浸在大规模地开采和燃烧石油的工业化进程中，终于，发生于上个世纪70年代的石油危机以及欧佩克（OPEC，石油输出国组织）的建立及发挥作用，使美国等西方发达国家重新审视自己的能源环境政策。1974年，美国国会通过首个节能法案，随后的20年是各种针对节约石油消耗、增进能源安全，保护大气环境，减少二氧化碳排放以及应对气候变化，防止全球变暖的国际社会公约和各国政策密集出台，人类似乎从过度消耗石油的生活中清醒起来，“电力应用于日常交通”的课题又重新回到科学研究的视野。1993年，当年的美国总统克林顿在白宫南草坪发表著名演讲，宣布美国将实施旨在推动电力交通工具的新一代车辆合作计划（PNGV计划），尘封了近百年的电力交通梦想得到各国政治家和产业界的重新关注。然而，从1993年到今天，近17年的回顾，我们欣喜的发现，在全球经济?科技一体化的今天，太平洋两岸的三个重要国家：中国、日本和美国已经成为有可能对开启电力交通新纪元贡献最大的地区，这里发生的一切将促进电力与交通重新结合。

　　日本：作为全球第二大经济体，日本对技术进步的贡献是不可忽视的，就电动自行车而言，日本是上世纪90年代后首先大力推动轻型电动交通工具最早的国家，日本的电动自行车产品设计对中国早期（1995年以前）的电动自行车产品范式设计有过重要影响，也曾经直接决定了中国台湾几家企业的电动自行车产品设计风格。在1998年以前，日本达到了年产24万辆电动自行车的水平，而当时，中国的电动自行车全国产量大约只有5.8万辆，日本产销量为中国的4倍以上。

　　日本制造的电动自行车非常注意人力和电力的混合使用，属于Hybrid型，甚至苛求人力与电力比例在某个时间段上达到1：1，当速度超过25km/h时，电力停止供应能量，日本企业将这种模式称为PAS。然而，日本的电动自行车不像日本的汽车、摩托车产品，日系汽车、摩托车产品和技术要求几乎都在中国市场上取得空前的成功，而日本PAS模式的电动自行车却在中国市场上遭遇空前冷遇。中国电动自行车企业在2000年以后开始走出一条有自己技术特色，符合中国消费者需要的发展道路，在很短的时间内，就将日本电动自行车远远的抛在后面，2005年达到年销量2000万辆的水平，而当前日本电动自行车反而下降到20万辆以下水平，中国产销量是日本的100倍！虽然，日本的电动两轮车销售量落后于中国，但日本企业在电动汽车，特别是混合动力汽车方面取得的成就远远超过其他国家，特别是丰田公司生产的普锐斯HEV，2009年总销量顺利超过100万辆，不仅远比中国先进，也远远超过欧洲，而且也对美国取得了一定的领先优势。可以预料，在未来的电动交通工具的格局中，日本一定会继续着力扩大这个来之不易的优势。

　　美国：作为全球最大的经济体，唯一的超级强国，美国在科学研究、技术创新和工业基础研究方面的全面实力是其他国家很难超越的。同时，美国作为全球汽车保有量最大的地区，一旦开始交通工具电动化的进程，其爆发出来的能量是巨大的，日本丰田的大多数HEV产品都在北美销售，就说明了这个市场的创新精神。经历金融危机的美国汽车业估计也会在新能源交通工具领域有所作为，一旦发力，仍然会占据领先优势。

　　中国：电动自行车（低速电动两轮车）在中国的突然崛起是一个世界奇迹，从1998年全国不足10万辆，到2009年全国保有量达到1.2亿辆，整整增加1200倍，这种增长速度是在全球范围内，任何其他交通工具很少见到的。将它与燃油摩托车对比，燃油两轮车从1885年原始样机的技术发明，到1901年哈雷戴维斯公司成立，电启动技术应用，到第一次世界大战和第二次世界大战的战争的刺激，摩托车在近50年的历史中得到了大发展。然而，这样的发展速度从产量的观点来看，仍然是无法与中国的电动两轮车发展速度相比的；经过第一次世界大战的刺激，全球最大的摩托车生产企业的年产量只有2万辆，到1920年，美国哈雷戴维斯公司成为全球最大的摩托车制造商，年产量达到2.8万辆，第二次世界大战期间，哈雷戴维斯的摩托车曾经生产了9万辆军用摩托车。二战以后，全球产量最大的摩托车生产企业为英国的BSM，在1950年产量达到7.5万辆。这是欧美燃油两轮车的发展历史，在初期发展的50年里，才实现最大生产企业年产7.5万辆的水平。而中国的电动两轮车制造业在短短的10年里就涌现出一批产量超过50万辆的制造企业，整个产业在短短的10年里，就获得过亿的用户，这种速度，只有用“超常规”来描述。同时，在中国的这场交通工具电动化的成功试验，也为未来中国参与较大型的电动交通工具的产业竞争提供了良好的工业基础和商业基础。如果从在交通工具上的电池总容量（kwh）来看，1.2亿辆电动自行车每辆约0.5kwh，合计总容量达到0.6亿千瓦时，日本丰田每辆汽车HEV的驱动电池总容量为1.8千瓦时，100万辆HEV汽车总容量为180万千瓦时。显然，中国居民电力个人交通的总容量为丰田HEV汽车的总额的33倍，对节能减排、减少对石油的消耗做出了重大贡献。

　　中国电动两轮车的突然崛起，延续了100多年前众多技术先贤对电动自行车（Electric Bicycle）的梦想。美国在1895年的两项命名为电动自行车的专利申请，在那个时代没有实现产业化，而在今天，它突然地在太平洋的对岸变成现实。站在人类发展史的高度来看，中国企业和人民在电动自行车的领域的伟大实践会取得与1885年的英国人在现代自行车改进和1885年德国人在燃油两轮车发明，以及美国福特汽车对现代汽车的贡献所类似的尊重，它确实是属于“中国人的骄傲”。