新能源公共助力自行車相關(guān)設(shè)計(jì)研究
——以SHARED WIND WHEEL 共享風(fēng)電單車為例

袁天楊

（魯迅美術(shù)學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

1 現(xiàn)有助力共享單車優(yōu)勢(shì)及需要改進(jìn)之處

隨著社會(huì)科技發(fā)展和人們生活節(jié)奏的不斷加快，共享單車因其快捷、低碳的優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越成為普及大眾的一項(xiàng)出行交通工具。市面上，各種品牌的共享單車層出不窮，摩拜單車，OfO，哈啰單車…，近年來(lái)還出現(xiàn)了共享電助力單車，即和共享單車具有相同功能的共享電動(dòng)自行車，是較為新穎的一項(xiàng)租賃型交通工具，通過(guò)掃碼租借的方式，實(shí)現(xiàn)循環(huán)共享。

共享電單車?yán)密囕d電池供電的模式較好地解決了人們?cè)隍T行時(shí)體力不支的問(wèn)題，并且其利用了電能這一清潔能源，同時(shí)符合了環(huán)境保護(hù)的理念。公共交通系統(tǒng)正是因?yàn)楣蚕韱诬嚨拇嬖诟鼮橥晟啤?duì)于城市“最后一公里”的邊緣交通問(wèn)題，共享單車也不失為一種有效的解決方案。不過(guò)通過(guò)實(shí)地考察，現(xiàn)有共享電助力單車在資源利用和交互模式上仍有一些改進(jìn)空間。例如，在晚間，為了更換共享電單車內(nèi)的電池，環(huán)衛(wèi)工人常常需要駕駛大型卡車將單車運(yùn)往指定地點(diǎn)，這樣往往導(dǎo)致人力以及電力資源的浪費(fèi)。如何能在現(xiàn)有基礎(chǔ)上做出改進(jìn)，在租賃過(guò)程上設(shè)計(jì)出一款更加親民的交互體驗(yàn)，再合理利用其他新能源，從而替代需要不斷更換的電池，節(jié)約人力、電能與時(shí)間成本的三重耗費(fèi)？隨著對(duì)這一問(wèn)題的深入思考，便誕生了SHARED WIND WHEEL新能源助力單車這一設(shè)計(jì)想法。

同時(shí)，隨著環(huán)境保護(hù)的理念逐漸深入人心，再結(jié)合汽車、電動(dòng)車等私有交通工具對(duì)城市空間的影響、新能源利用的普及、代表著年輕一代的共享理念普及的社會(huì)背景，新能源公共助力單車相關(guān)產(chǎn)業(yè)有望大行其道。

2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有助力單車現(xiàn)狀調(diào)研

2.1 國(guó)內(nèi)助力單車相關(guān)設(shè)計(jì)調(diào)研

2.1.1 哈啰電助力單車

與其他普通的國(guó)內(nèi)共享單車相對(duì)比，哈啰電助力單車最大的差別在于車座下的電池模塊和車把手上的剩余電量顯示器和加速握把手。不同于一般的電動(dòng)車，這種單車需要踩幾圈腳踏板之后才能啟動(dòng)，啟動(dòng)之后只需要轉(zhuǎn)動(dòng)加速握把即可行進(jìn)。為了避免亂停亂放的問(wèn)題，使用結(jié)束后，哈啰電助力車也需歸還在相應(yīng)車位，否則將會(huì)收取額外費(fèi)用。附近使用者的想法：雖然和非電助力共享單車相比，租賃費(fèi)用比共享單車高，但他也經(jīng)常選擇騎電助力車，因?yàn)樗p便又比自行車快，安全性上也勝過(guò)了電瓶車。

2.1.2 摩拜電助力單車

摩拜電助力單車在操作方式和騎行體驗(yàn)與哈啰單車近似。不同之處僅在價(jià)格上稍超過(guò)了哈啰單車。附近使用者坦言價(jià)格雖偏高但仍在可承受范圍內(nèi)。

2.2 國(guó)外助力單車相關(guān)設(shè)計(jì)調(diào)研

哥本哈根輪。由MIT 感應(yīng)城市實(shí)驗(yàn)室（MIT's Sensible City Lab）設(shè)計(jì)的哥本哈根車輪，可安裝在任意單車上，并可同時(shí)將單車改裝為混合動(dòng)力單車，旨在幫助用戶付出最少的體力抵達(dá)目的地。哥本哈根輪的外表，即普通的單車輪中心附帶一個(gè)超大尺寸圓盤。這個(gè)光滑、明亮的圓盤結(jié)構(gòu)猶如瑞士軍刀一般復(fù)雜、緊湊。它內(nèi)部集成了多種電子部件并衍生出新功能。其中包含一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)、電池組和內(nèi)部齒輪系統(tǒng)，他們可在騎行者每一次剎車時(shí)儲(chǔ)存能量由此為上坡時(shí)段提供額外動(dòng)力。此外，車輪內(nèi)還置了GPS 裝置和路況檢測(cè)裝置，可對(duì)途中的一氧化碳、氮氧化物含量、噪聲、溫度、濕度等信息進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)藍(lán)牙模塊與智能手機(jī)互聯(lián)，便于廣大自行車愛(ài)好者們計(jì)劃自己的旅程。[1]

圖1 MIT 感應(yīng)城市實(shí)驗(yàn)室所設(shè)計(jì)的哥本哈根輪

3 SHARED WIND WHEEL 共享風(fēng)電單車的設(shè)計(jì)思路

我們的設(shè)計(jì)切入點(diǎn)是借用風(fēng)能這一永不枯竭的清潔能源，提出風(fēng)電助力自行車這一概念。無(wú)論在?？窟€是騎行時(shí)車輪內(nèi)的風(fēng)葉均可接受風(fēng)力進(jìn)行充電，產(chǎn)生的電能將儲(chǔ)存在內(nèi)置的鋰電池中，通過(guò)車把上的按鈕實(shí)現(xiàn)控制助力。

在運(yùn)營(yíng)模式上，由于充電模式之一也可為通過(guò)用戶腳踏，將人力動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，我們決定為愿意提供動(dòng)力的用戶發(fā)放資金獎(jiǎng)勵(lì)，同時(shí)還能為用戶提供鍛煉身體的機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)有償健身。而想租賃自行車，利用電能助力的用戶只需要繳納費(fèi)用來(lái)使用共享電單車。這一流程無(wú)疑也達(dá)到了資金的良性循環(huán)。

3.1 新能源的利用

3.1.1 新能源利用的意義

新能源又稱為非常規(guī)能源，廣義上的新能源包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、水能和海洋能以及由可再生能源所衍生出的生物燃料和氫所產(chǎn)生的能量，還包括對(duì)常規(guī)能源進(jìn)行創(chuàng)新利用而產(chǎn)生的能源[2]。這些非常規(guī)能源資源豐富、可再生、清潔干凈，是十分有前景的可替代能源。[3]

石油和天然氣無(wú)疑會(huì)在未來(lái)十年間成為我們主要倚靠能源的一部分，但我們不能完全依靠它們，而需要從現(xiàn)在開始開發(fā)風(fēng)能、核能、潔凈碳、地?zé)崮堋⑸锬艿刃履茉础?/p>

事實(shí)上，解決新能源問(wèn)題的重要方法是各位市民都能參與到能源的生產(chǎn)和消耗中來(lái)，同時(shí)，可供使用的最大量能源來(lái)自于我們每天低能效浪費(fèi)的能源。[4]

3.1.2 風(fēng)能

新能源中風(fēng)能是地球上自然能源的一部分，太陽(yáng)輻射的能量到地球表面約有2%會(huì)轉(zhuǎn)化為風(fēng)能。廣義上的風(fēng)能是空氣的動(dòng)能，指風(fēng)所負(fù)載的能量，由太陽(yáng)輻射提供能量，因冷熱不均產(chǎn)生氣壓差異，導(dǎo)致空氣水平運(yùn)動(dòng)形成風(fēng)。風(fēng)速和空氣的密度決定風(fēng)能的大小。

在風(fēng)能的開發(fā)與利用上，我國(guó)是世界上最早利用風(fēng)能的國(guó)家之一。公元前數(shù)世紀(jì)，我國(guó)就利用風(fēng)力提水、灌溉、用風(fēng)帆推動(dòng)船舶前進(jìn)。風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再通過(guò)將旋轉(zhuǎn)的速度提升來(lái)促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。近些年我國(guó)小型風(fēng)力發(fā)電技術(shù)開發(fā)應(yīng)用發(fā)展比較快，發(fā)電機(jī)機(jī)型已成系列，性能、結(jié)構(gòu)工藝、制造質(zhì)量和可靠性已接近國(guó)外先進(jìn)水平。

圖2 SHARED WIND WHEEL 結(jié)構(gòu)及充電方式

3.2 設(shè)計(jì)語(yǔ)義

在SHARED WIND WHEEL 共享風(fēng)電單車的設(shè)計(jì)過(guò)程中，產(chǎn)品語(yǔ)義學(xué)在工業(yè)設(shè)計(jì)的各方面都有豐富的理論知識(shí)來(lái)加以運(yùn)用，融入語(yǔ)義學(xué)知識(shí)，將更適于在新的社會(huì)背景下探索更有設(shè)計(jì)感的未來(lái)共享單車外形，提升用戶體驗(yàn)的同時(shí)更能加強(qiáng)這一共享交通工具的美感。

產(chǎn)品語(yǔ)義學(xué)這一概念由美國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)師協(xié)會(huì)（IDSA）所舉辦的“產(chǎn)品語(yǔ)義學(xué)研討會(huì)”中予以定義：產(chǎn)品語(yǔ)義學(xué)乃是研究人造物的形態(tài)在使用情境中的象征特性，以及如何應(yīng)用在工業(yè)設(shè)計(jì)上的學(xué)問(wèn)。它突破了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理論將人的因素都?xì)w入人機(jī)工程學(xué)的簡(jiǎn)單作法，擴(kuò)寬了人機(jī)工程學(xué)的范疇；突破了傳統(tǒng)人機(jī)工程學(xué)僅對(duì)人物理及生理機(jī)能的考慮，將設(shè)計(jì)因素深入至人的心理、精神因素。隨著社會(huì)發(fā)展與進(jìn)步、物質(zhì)的極大豐富、消費(fèi)層次進(jìn)一步細(xì)化，人們對(duì)產(chǎn)品的精神功能需求不斷提高，產(chǎn)品造型除表達(dá)其的功能性目的以外，還要透過(guò)其語(yǔ)義特征來(lái)傳達(dá)產(chǎn)品的文化內(nèi)涵，體現(xiàn)特定社會(huì)的時(shí)代感和價(jià)值取向。正如法國(guó)著名符號(hào)學(xué)家皮埃爾·杰羅所說(shuō)的，在很多情況下，人們并不是購(gòu)買具體的物品，而是在尋求潮流、青春和成功的象征。

在SHARED WIND WHEEL 共享風(fēng)電單車的設(shè)計(jì)語(yǔ)義中融入了風(fēng)車的元素。該形態(tài)去除了以往單車的沉重感，將風(fēng)車的輕盈感融入其中，白與紅的顏色同時(shí)也是潔凈與活力的象征。

4 SHARED WIND WHEEL 共享風(fēng)電單車的功能設(shè)計(jì)

SHARED WIND WHEEL 共享風(fēng)電單車在作為一個(gè)交通工具的同時(shí)，還可成為一套健身系統(tǒng)，我的最初想法是靠騎行或?？繒r(shí)經(jīng)過(guò)的氣流推動(dòng)輪轂上的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行充電。這個(gè)過(guò)程的本質(zhì)是將風(fēng)能產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，在這個(gè)前提下，我們同樣可以直接借助機(jī)械能來(lái)產(chǎn)生電能，這就可以利用用戶在騎行時(shí)腳踏所產(chǎn)生的機(jī)械能，不過(guò)在產(chǎn)生機(jī)械能蓄電的過(guò)程同樣也是一個(gè)費(fèi)力的過(guò)程，我們便可以將此設(shè)計(jì)推廣為一項(xiàng)健身設(shè)施，依據(jù)愿意提供體力的人所貢獻(xiàn)的動(dòng)能多少為其發(fā)放獎(jiǎng)勵(lì)，在健身的同時(shí)獲得收入，為市民帶來(lái)有償健身，一舉兩得的效果。

與以往電助力單車的不同之處是，人們可選擇時(shí)段進(jìn)行助力。用戶在上坡騎行或體力不支時(shí)，可觸動(dòng)車把上的藍(lán)牙傳感器開關(guān)開始助力，這樣一來(lái)可以起到節(jié)約能源的功效。

圖3 SHARED WIND WHEEL 工作方式

5 SHARED WIND WHEEL 共享風(fēng)電單車的服務(wù)流程價(jià)值

當(dāng)今社會(huì)健身已經(jīng)成為了一種時(shí)尚，全民健身也已經(jīng)成為了一種趨勢(shì)，隨著時(shí)代的進(jìn)步和人們生活水平的提高，在當(dāng)科技和機(jī)器代替了很多原有勞動(dòng)力時(shí)，健身必然會(huì)發(fā)展為一股熱潮，畢竟若人類長(zhǎng)期缺少運(yùn)動(dòng)，身體的各項(xiàng)機(jī)能都會(huì)慢慢退化，甚至?xí)a(chǎn)生病變。

盡管現(xiàn)在小區(qū)內(nèi)設(shè)有許多公共器材，卻因其功能限制脫離不了原地活動(dòng)的狀態(tài)，在以上情況下，我們便可以介入共享的想法來(lái)思考市民健身熱潮和避免過(guò)度消費(fèi)的問(wèn)題，將SHARED WIND WHEEL 共享風(fēng)電單車作為健身器材并可在市民達(dá)到一定運(yùn)動(dòng)量時(shí)提供資金反饋，必定會(huì)激起市民的體驗(yàn)熱情。將其替代于現(xiàn)有共享單車是一個(gè)有著可持續(xù)發(fā)展觀念的目光長(zhǎng)遠(yuǎn)的選擇，若經(jīng)過(guò)大力推廣，必定會(huì)引起熱烈的反響。

與此同時(shí)，共享模式下的代步工具“成本低廉”的特點(diǎn)也將成為驅(qū)動(dòng)消費(fèi)的主要因素，其實(shí)城市個(gè)人交通工具小型化的意義不僅僅在于降低了生產(chǎn)成本，更具有實(shí)際意義的是小型化代步工具將會(huì)大大減少城市道路占道比及停車空間。小型、輕量化城市代步工具無(wú)疑將成為中國(guó)的國(guó)民交通工具。[5]

6 結(jié)束語(yǔ)

如何使城市公眾出行更為綠色、便捷、合理是城市發(fā)展過(guò)程中的必經(jīng)之路。凱文·凱利在《The Inevitable ：Understanding the 12 Technological Forces That Will Shape Our Future》（中文譯名：《必然》）一書中提出過(guò)Anything that can be shared，will be shared（能共享的一切終將被共享），我們可以通過(guò)現(xiàn)在的國(guó)內(nèi)外環(huán)境大趨勢(shì)發(fā)現(xiàn)共享經(jīng)濟(jì)已經(jīng)逐步走向正規(guī)。

針對(duì)我的SHARED WIND WHEEL 共享風(fēng)電單車設(shè)計(jì)過(guò)程，本文融合了新能源利用、綠色設(shè)計(jì)理念、提高人與公共設(shè)施的交互密切性和新時(shí)代共享理念的應(yīng)用，同時(shí)剖析了市面上現(xiàn)有共享單車所存在的問(wèn)題。為改善人們出行條件和緩解城市交通壓力提供了一些解決辦法。但從現(xiàn)在的交通體系來(lái)看，想要得到具體方案的落實(shí)，仍需作出努力。

愿通過(guò)SHARED WIND WHEEL 共享風(fēng)電單車設(shè)計(jì)這一案例，我們能展望和完善未來(lái)交通體系及其運(yùn)營(yíng)模式的預(yù)測(cè)，愿在未來(lái)的公共空間內(nèi)提高市民與公共設(shè)施的交互親密度，通過(guò)貫徹可持續(xù)發(fā)展的理念來(lái)滿足交通出行能源的自給自足。