新能源公共助力自行车相关设计研究——以SHARED WIND WHEEL 共享风电单车为例

袁天杨

（鲁迅美术学院，辽宁 沈阳 110000）

1 现有助力共享单车优势及需要改进之处

随着社会科技发展和人们生活节奏的不断加快，共享单车因其快捷、低碳的优点越来越成为普及大众的一项出行交通工具。市面上，各种品牌的共享单车层出不穷，摩拜单车，OfO，哈啰单车…，近年来还出现了共享电助力单车，即和共享单车具有相同功能的共享电动自行车，是较为新颖的一项租赁型交通工具，通过扫码租借的方式，实现循环共享。

共享电单车利用车载电池供电的模式较好地解决了人们在骑行时体力不支的问题，并且其利用了电能这一清洁能源，同时符合了环境保护的理念。公共交通系统正是因为共享单车的存在更为完善。对于城市“最后一公里”的边缘交通问题，共享单车也不失为一种有效的解决方案。不过通过实地考察，现有共享电助力单车在资源利用和交互模式上仍有一些改进空间。例如，在晚间，为了更换共享电单车内的电池，环卫工人常常需要驾驶大型卡车将单车运往指定地点，这样往往导致人力以及电力资源的浪费。如何能在现有基础上做出改进，在租赁过程上设计出一款更加亲民的交互体验，再合理利用其他新能源，从而替代需要不断更换的电池，节约人力、电能与时间成本的三重耗费？随着对这一问题的深入思考，便诞生了SHARED WIND WHEEL新能源助力单车这一设计想法。

同时，随着环境保护的理念逐渐深入人心，再结合汽车、电动车等私有交通工具对城市空间的影响、新能源利用的普及、代表着年轻一代的共享理念普及的社会背景，新能源公共助力单车相关产业有望大行其道。

2 国内外现有助力单车现状调研

2.1 国内助力单车相关设计调研

2.1.1 哈啰电助力单车

与其他普通的国内共享单车相对比，哈啰电助力单车最大的差别在于车座下的电池模块和车把手上的剩余电量显示器和加速握把手。不同于一般的电动车，这种单车需要踩几圈脚踏板之后才能启动，启动之后只需要转动加速握把即可行进。为了避免乱停乱放的问题，使用结束后，哈啰电助力车也需归还在相应车位，否则将会收取额外费用。附近使用者的想法：虽然和非电助力共享单车相比，租赁费用比共享单车高，但他也经常选择骑电助力车，因为它轻便又比自行车快，安全性上也胜过了电瓶车。

2.1.2 摩拜电助力单车

摩拜电助力单车在操作方式和骑行体验与哈啰单车近似。不同之处仅在价格上稍超过了哈啰单车。附近使用者坦言价格虽偏高但仍在可承受范围内。

2.2 国外助力单车相关设计调研

哥本哈根轮。由MIT 感应城市实验室（MIT's Sensible City Lab）设计的哥本哈根车轮，可安装在任意单车上，并可同时将单车改装为混合动力单车，旨在帮助用户付出最少的体力抵达目的地。哥本哈根轮的外表，即普通的单车轮中心附带一个超大尺寸圆盘。这个光滑、明亮的圆盘结构犹如瑞士军刀一般复杂、紧凑。它内部集成了多种电子部件并衍生出新功能。其中包含一个发动机、电池组和内部齿轮系统，他们可在骑行者每一次刹车时储存能量由此为上坡时段提供额外动力。此外，车轮内还置了GPS 装置和路况检测装置，可对途中的一氧化碳、氮氧化物含量、噪声、温度、湿度等信息进行检测，通过蓝牙模块与智能手机互联，便于广大自行车爱好者们计划自己的旅程。[1]

图1 MIT 感应城市实验室所设计的哥本哈根轮

3 SHARED WIND WHEEL 共享风电单车的设计思路

我们的设计切入点是借用风能这一永不枯竭的清洁能源，提出风电助力自行车这一概念。无论在停靠还是骑行时车轮内的风叶均可接受风力进行充电，产生的电能将储存在内置的锂电池中，通过车把上的按钮实现控制助力。

在运营模式上，由于充电模式之一也可为通过用户脚踏，将人力动能转换为电能，我们决定为愿意提供动力的用户发放资金奖励，同时还能为用户提供锻炼身体的机会，实现有偿健身。而想租赁自行车，利用电能助力的用户只需要缴纳费用来使用共享电单车。这一流程无疑也达到了资金的良性循环。

3.1 新能源的利用

3.1.1 新能源利用的意义

新能源又称为非常规能源，广义上的新能源包括太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源所衍生出的生物燃料和氢所产生的能量，还包括对常规能源进行创新利用而产生的能源[2]。这些非常规能源资源丰富、可再生、清洁干净，是十分有前景的可替代能源。[3]

石油和天然气无疑会在未来十年间成为我们主要倚靠能源的一部分，但我们不能完全依靠它们，而需要从现在开始开发风能、核能、洁净碳、地热能、生物能等新能源。

事实上，解决新能源问题的重要方法是各位市民都能参与到能源的生产和消耗中来，同时，可供使用的最大量能源来自于我们每天低能效浪费的能源。[4]

3.1.2 风能

新能源中风能是地球上自然能源的一部分，太阳辐射的能量到地球表面约有2%会转化为风能。广义上的风能是空气的动能，指风所负载的能量，由太阳辐射提供能量，因冷热不均产生气压差异，导致空气水平运动形成风。风速和空气的密度决定风能的大小。

在风能的开发与利用上，我国是世界上最早利用风能的国家之一。公元前数世纪，我国就利用风力提水、灌溉、用风帆推动船舶前进。风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再通过将旋转的速度提升来促使发电机发电。近些年我国小型风力发电技术开发应用发展比较快，发电机机型已成系列，性能、结构工艺、制造质量和可靠性已接近国外先进水平。

图2 SHARED WIND WHEEL 结构及充电方式

3.2 设计语义

在SHARED WIND WHEEL 共享风电单车的设计过程中，产品语义学在工业设计的各方面都有丰富的理论知识来加以运用，融入语义学知识，将更适于在新的社会背景下探索更有设计感的未来共享单车外形，提升用户体验的同时更能加强这一共享交通工具的美感。

产品语义学这一概念由美国工业设计师协会（IDSA）所举办的“产品语义学研讨会”中予以定义：产品语义学乃是研究人造物的形态在使用情境中的象征特性，以及如何应用在工业设计上的学问。它突破了传统设计理论将人的因素都归入人机工程学的简单作法，扩宽了人机工程学的范畴；突破了传统人机工程学仅对人物理及生理机能的考虑，将设计因素深入至人的心理、精神因素。随着社会发展与进步、物质的极大丰富、消费层次进一步细化，人们对产品的精神功能需求不断提高，产品造型除表达其的功能性目的以外，还要透过其语义特征来传达产品的文化内涵，体现特定社会的时代感和价值取向。正如法国著名符号学家皮埃尔·杰罗所说的，在很多情况下，人们并不是购买具体的物品，而是在寻求潮流、青春和成功的象征。

在SHARED WIND WHEEL 共享风电单车的设计语义中融入了风车的元素。该形态去除了以往单车的沉重感，将风车的轻盈感融入其中，白与红的颜色同时也是洁净与活力的象征。

4 SHARED WIND WHEEL 共享风电单车的功能设计

SHARED WIND WHEEL 共享风电单车在作为一个交通工具的同时，还可成为一套健身系统，我的最初想法是靠骑行或停靠时经过的气流推动轮毂上的小型风力发电机进行充电。这个过程的本质是将风能产生的机械能转换为电能，在这个前提下，我们同样可以直接借助机械能来产生电能，这就可以利用用户在骑行时脚踏所产生的机械能，不过在产生机械能蓄电的过程同样也是一个费力的过程，我们便可以将此设计推广为一项健身设施，依据愿意提供体力的人所贡献的动能多少为其发放奖励，在健身的同时获得收入，为市民带来有偿健身，一举两得的效果。

与以往电助力单车的不同之处是，人们可选择时段进行助力。用户在上坡骑行或体力不支时，可触动车把上的蓝牙传感器开关开始助力，这样一来可以起到节约能源的功效。

图3 SHARED WIND WHEEL 工作方式

5 SHARED WIND WHEEL 共享风电单车的服务流程价值

当今社会健身已经成为了一种时尚，全民健身也已经成为了一种趋势，随着时代的进步和人们生活水平的提高，在当科技和机器代替了很多原有劳动力时，健身必然会发展为一股热潮，毕竟若人类长期缺少运动，身体的各项机能都会慢慢退化，甚至会产生病变。

尽管现在小区内设有许多公共器材，却因其功能限制脱离不了原地活动的状态，在以上情况下，我们便可以介入共享的想法来思考市民健身热潮和避免过度消费的问题，将SHARED WIND WHEEL 共享风电单车作为健身器材并可在市民达到一定运动量时提供资金反馈，必定会激起市民的体验热情。将其替代于现有共享单车是一个有着可持续发展观念的目光长远的选择，若经过大力推广，必定会引起热烈的反响。

与此同时，共享模式下的代步工具“成本低廉”的特点也将成为驱动消费的主要因素，其实城市个人交通工具小型化的意义不仅仅在于降低了生产成本，更具有实际意义的是小型化代步工具将会大大减少城市道路占道比及停车空间。小型、轻量化城市代步工具无疑将成为中国的国民交通工具。[5]

6 结束语

如何使城市公众出行更为绿色、便捷、合理是城市发展过程中的必经之路。凯文·凯利在《The Inevitable ：Understanding the 12 Technological Forces That Will Shape Our Future》（中文译名：《必然》）一书中提出过Anything that can be shared，will be shared（能共享的一切终将被共享），我们可以通过现在的国内外环境大趋势发现共享经济已经逐步走向正规。

针对我的SHARED WIND WHEEL 共享风电单车设计过程，本文融合了新能源利用、绿色设计理念、提高人与公共设施的交互密切性和新时代共享理念的应用，同时剖析了市面上现有共享单车所存在的问题。为改善人们出行条件和缓解城市交通压力提供了一些解决办法。但从现在的交通体系来看，想要得到具体方案的落实，仍需作出努力。

愿通过SHARED WIND WHEEL 共享风电单车设计这一案例，我们能展望和完善未来交通体系及其运营模式的预测，愿在未来的公共空间内提高市民与公共设施的交互亲密度，通过贯彻可持续发展的理念来满足交通出行能源的自给自足。