E-bike, tutto quello che c’è da sapere sulle bici a pedalata assistita

23 aprile 2017,

Quando nel XVI secolo Niccolò Copernico sostenne che al centro delle orbite dei pianeti vi fosse il Sole anziché la Terra, il mondo visse un vero e proprio ribaltamento dei sistemi concettuali sino ad allora comunemente accettati. Una “rivoluzione copernicana” in grado di cambiare la percezione della realtà. Oggi, un’evoluzione altrettanto radicale è in corso e promette di mutare profondamente la mobilità del futuro. Le e-bike sono tra noi. Se, sino ad ora, per la maggioranza delle persone l’auto rappresentava “la Terra”, la bicicletta a pedalata assistita sarà “il Sole” di domani. Copernico docet.

e-bike-002 — I sensori dei modelli più evoluti misurano la cadenza (il numero di pedalate al minuto), la velocità della bici, la frenata e la pendenza del terreno oltre allo sforzo, vale a dire la pressione esercitata sui pedali, adattandovi l’ausilio elettrico

Leggi anche: Perché la bicicletta a pedalata assistita è il mezzo del futuro

Cosa sono le e-bike

Le e-bike, o biciclette a pedalata assistita – definite altresì pedelec (pedal electric bike) – sono veicoli ibridi a pedali mossi sia dalla forza muscolare sia dalla spinta di un motore elettrico. La propulsione aggiuntiva interviene durante la pedalata, dato che in caso contrario, vale a dire se fosse attivabile senza alcun apporto motorio da parte dell’uomo, ci troveremmo dinanzi a un ciclomotore a batteria. Il plus di spinta aiuta a ridurre lo sforzo e rendere più omogeneo l’avanzamento indipendentemente dall’andamento del terreno. Protagonista indiscussa delle più recenti fiere di settore, la e-bike coniuga l’efficienza nel trasporto, la sostenibilità ambientale e il benessere fisico. È il veicolo urbano del futuro, oltre che un mezzo di svago alla portata di chiunque.

Bosch Performance CX_001 — Il motore elettrico può essere a spazzole (in inglese brushed) o a induzione (brushless). Il primo ha un’efficienza minore perché la corrente passa attraverso delle spazzole che, sfregando contro un collettore, dissipano parte dell’energia in calore. Il secondo, preferito dai costruttori, trasmette l’energia per induzione e non per contatto

Fatica, non ti temo

Le finalità della bicicletta a pedalata assistita sono molteplici. Un obiettivo, però, è condiviso da tutte le e-bike, indipendentemente dalla destinazione d’uso: ridurre la fatica. Un risultato che può giovare tanto a coloro che si recano al lavoro pedalando quanto a chi vede la bici come un mezzo per il turismo o, in genere, per lo svago nel tempo libero. L’aiuto elettrico consente infatti di percorrere più chilometri e di raggiungere luoghi altrimenti di difficile accesso, specie perché preceduti da salite molto impegnative. Muoversi a contatto con la natura non è mai stato tanto facile e piacevole.

Bosch Performance CX_002 — La batteria può essere collocata al posto del porta borraccia, all’interno di un apposito involucro, oppure sul portapacchi posteriore, sotto la sella, sul manubrio – nel caso degli accumulatori più piccoli – o, ancora, tra la ruota posteriore e il telaio. Le soluzioni più moderne prevedono l’integrazione della cella nel tubo obliquo della bici

Per lavoro o svago, la e-bike è per tutti

La e-bike è la bicicletta per tutti. Anziani, giovani, allenati o neofiti, tutti possono trovare nella bicicletta a pedalata assistita un mezzo di trasporto e di svago ideale. Spaziando dai modelli da città alle mountain bike, dalle varianti da turismo alle cargo bike, dai telai pieghevoli a quelli in carbonio ultra leggeri, sono disponibili sul mercato un’infinità di pedelec in grado di soddisfare le più variegate esigenze e ambizioni. Chi ha poco tempo per allenarsi, oppure soffre di patologie incompatibili con gli sforzi intensi, non è più costretto a rinunciare al piacere del viaggio o di un semplice spostamento a zero emissioni. L’assistenza elettrica è impiegata con successo anche nelle hand bike, aiutando le persone con disabilità a condividere l’attività sportiva, e nelle pratiche riabilitative dopo gli infortuni, per non parlare degli operatori turistici che sempre più spesso includono il noleggio dei modelli a pedalata assistita nelle offerte ricreative.

e-bike-007 — Sul mercato vi sono batterie con potenze da 200 Wh, sufficienti per percorrere dai 20 ai 40 chilometri, a 600 Wh, cui consegue un’autonomia di circa 100 chilometri. La percorrenza media risente del programma e del livello d’assistenza selezionato, dell’andamento del percorso, del vento e del carico, oltre che della pressione degli pneumatici e della temperatura esterna

Divertimento al top

Dite addio alla fatica, o almeno a gran parte di essa, e aprite le porte al divertimento. Che pedaliate su di una mountain bike elettrica da enduro, quindi adatta a percorsi fuoristrada molto impegnativi, oppure su di una tranquilla city bike o, ancora, su di un modello per coprire lunghe distanze, il minimo comun denominatore dell’esperienza sarà il relax. Merito dell’abbinamento di un telaio – un tempo tradizionale, oggi specifico – al sistema di assistenza alla pedalata. Tecnologia, quest’ultima, composta da motore, batteria, computer, unità di controllo e sensori.

e-bike Barcellona-001 — Tra i possibili impieghi delle e-bike vi è il noleggio per i turisti. Come a Barcellona, dove le bici a pedalata assistita rientrano nel progetto promozionale denominato WeBarcellona

Come funziona una e-bike

Nel caso dei sistemi Bosch, al momento i più diffusi, il propulsore a zero emissioni ingloba tanto il movimento centrale quanto la guarnitura (l’insieme formato delle corone e dalle pedivelle): ciò consente di adottare una corona più piccola rispetto allo standard, complice una moltiplica che le permette di ruotare 2,5 volte più veloce della pedivella. I sensori sull’asse della guarnitura “leggono” tanto la cadenza quanto la potenza della pedalata e, forti di mille rilevamenti al secondo, trasmettono i dati a un’apposita centralina. Questa fa sì che il motore, tenendo conto del programma d’assistenza selezionato, eroghi una determinata quantità di coppia – vale a dire di spinta – destinata a sommarsi a quella generata dal ciclista. Dalla corona la forza passa quindi alla catena e al pacco pignoni, come per le bici tradizionali.

ricarica e-bike — I costi di ricarica sono irrisori. Pagando ipoteticamente 30 centesimi di euro per kWh consumato e considerando una batteria da 500 Wh, con 15 centesimi sarà possibile rigenerare integralmente l’autonomia di una e-bike

La propulsione elettrica incide sul peso

Un motore pesa circa 4 kg. Non pochi. E a questo aggravio ponderale vanno aggiunte la batteria ricaricabile, solitamente al litio e dalla capacità misurabile in Wh (wattora), e la centralina di gestione del sistema che consente di optare per diverse modalità di erogazione della spinta. Tali programmi favoriscono alternativamente la trazione, il risparmio della carica o il massimo aiuto, rilevando al tempo stesso le cambiate e alleggerendo l’assistenza così da scongiurare danni alla trasmissione. Quanto alla ricarica, una comune presa domestica è sufficiente per ripristinare l’energia delle celle in poche ore, mentre il cambio è simile a quanto adottato dai modelli tradizionali. La ricerca tecnologica sta però portando alla ribalta soluzioni hi-tech quali i sistemi Rohloff (a 14 rapporti) interno al mozzo, in grado di variare marcia anche da fermo, e NuVinci a variazione continua, caratterizzato dalla gestione automatica e da un numero infinito di velocità.

e-bike-003 — La ricarica delle batterie di una e-bike è particolarmente efficiente, tanto che l’intero processo ha una resa prossima al 100 per cento. A tutto vantaggio della rapidità ed economicità dell’operazione

Quattro posizioni standard per il motore

Il posizionamento del motore a bordo di una e-bike segue quattro strategie standard: nel mozzo della ruota anteriore o posteriore, soluzione che a dire il vero non favorisce la guidabilità, in corrispondenza del movimento centrale, a tutto vantaggio del ribassamento del baricentro e di un’omogenea ripartizione delle masse tra gli assali, in prossimità degli pneumatici, detta propulsione “a rullo” (ormai molto rara), oppure “annegata” nelle tubazioni del telaio e in grado di trasmettere il moto al movimento centrale grazie a un sistema d’ingranaggi. Le configurazioni evolute prevedono una ruota libera interna che consente di pedalare senza azionare il propulsore, a meno di optare per un programma di marcia che includa il recupero dell’energia nelle fasi di frenata, applicando così un moderato effetto decelerante.

In Germania e nei Paesi del Nord Europa è molto diffuso il noleggio delle e-bike. Un fenomeno in crescita anche in Italia

Le e-bike fanno da anni parte della flotta di mezzi in dotazione alle poste francesi

Tra le applicazioni più efficienti della pedalata assistita vi sono le cargo bike, vero e proprio fenomeno del trasporto urbano nel Nord Europa

Le e-bike sono disponibili anche con il telaio pieghevole, ideale per quanti viaggiano in treno o in auto e utilizzano la bici a pedalata assistita per percorrere l'ultimo miglio

Ebbene sì, anche l'ultimo tabù è caduto: in commercio sono disponibili persino delle bici da corsa a pedalata assistita

La Haibike Xduro FullSeven Carbon Ultimate, una delle e-mtb più raffinate e tecnologiche sul mercato. Con un peso di 17,2 kg è la mountain bike full suspended più leggera al mondo. Il prezzo? Una bazzecola. 14.999 euro

L'innovativa trasmissione NuVinci a variazione continua, caratterizzata dalla gestione automatica delle marce e da un numero infinito di rapporti

Il cambio Rohloff a 14 rapporti interno al mozzo, in grado di variare marcia anche da fermo. Una soluzione hi-tech

Le e-bike godono di tutti i vantaggi delle bici “muscolari”

Sotto il profilo legislativo, la e-bike gode degli stessi vantaggi della bicicletta tradizionale, quindi può accedere liberamente alle piste ciclabili e alle zone a traffico limitato, non necessita di assicurazione né di targa, non richiede la patente e il casco è facoltativo. Il buon senso, però, suggerisce di proteggere sempre il capo. Tali vantaggi sono garantiti a patto che la e-bike rispetti l’articolo 50 del Codice della strada, nel quale si stabilisce che il motore non debba eccedere i 250 Watt di potenza e che l’assistenza debba essere subordinata alla pedalata. In aggiunta, l’ausilio elettrico deve disattivarsi una volta superati i 25 km/h di velocità massima. Qualora ciò non accada, come accennato in apertura, avremo a che fare con un ciclomotore a zero emissioni, quindi soggetto a immatricolazione, targa e obbligo tanto della patente quanto del casco.

Prezzi ancora elevati

Il principale difetto della bicicletta a pedalata assistita? Al momento, l’unico lato negativo consiste nel prezzo, inevitabilmente superiore a una bici “muscolare”. Il costo, come naturale, varia in funzione dei modelli, del materiale del telaio, della leggerezza, della destinazione d’uso e della componentistica. Tralasciando per ora i kit di conversione, che permettono di trasformare una bici tradizionale in una e-bike, le pedelec nate come tali sin dall’origine vedono i listini partire da circa 500 euro. Cifra con la quale si acquista una city e-bike entry level dalle prestazioni modeste, con una vita utile della batteria (al piombo) di pochi anni e un’autonomia che raramente si spinge oltre i 30 chilometri. Per entrare in possesso di un mezzo dalle buone performance è necessario spendere almeno 1.500 euro, così da disporre di un software evoluto in grado di rilevare le caratteristiche della pedalata e del terreno, adeguando istantaneamente la spinta elettrica. Non avendo limiti di budget, è possibile spingersi sino a 15.000 euro per le mountain bike più estreme e specialistiche.

e-bike-006 — Per prolungare la vita di una batteria è consigliabile, quando non utilizzata, conservarla in un luogo fresco, non esposto ai raggi solari, e con un livello di carica di circa il 50 per cento

I costi sono destinati a scendere. E debutta l’hi-tech

I prezzi delle e-bike sono destinati a scendere proporzionalmente al crescere della diffusione dei modelli e delle tecnologie. In pochi anni, da un paio di costruttori di motori elettrici dedicati si è arrivati a una decina di proposte, la tecnica si è notevolmente evoluta e i costruttori si stanno impegnando al massimo nella promozione del ciclismo “assistito”. Le e-bike sono infatti considerate il mega trend del prossimo decennio, dato che chiunque, potenzialmente, è un possibile cliente. Un fenomeno già esploso nel Nord Europa, dove ogni prodotto a magazzino è, sostanzialmente, una bici già venduta. Un successo rafforzato dall’inedita interazione con l’elettronica, impensabile per i velocipedi tradizionali. Alla gestione automatica del cambio – una novità assoluta – si accompagnano infatti la navigazione satellitare, la connettività con gli smartphone e le app dedicate sia all’analisi delle condizioni del mezzo sia al bike sharing. Una rivoluzione ancora agli inizi, ma che promette di scrivere un nuovo capitolo della mobilità sostenibile.

Bosch Performance CX_004 — La console di comando consente di monitorare lo stato dell’e-bike, registrare i dati di viaggio, gestire il comportamento del motore elettrico e, qualora d’ultima generazione, beneficiare della connettività Bluetooth oltre che della riproduzione musicale e del Wi-Fi

Le e-bike sono ecologiche

Inquinamento non ti conosco. Le e-bike sono tra i mezzi più ecologici al mondo. A una mobilità degna di uno scooter elettrico o di una city car abbinano infatti una netta riduzione del suolo pubblico occupato nei periodi di sosta e un consumo energetico sensibilmente inferiore. In aggiunta, contribuiscono a uno stile di vita più sano, gli accumulatori di dimensioni contenute hanno costi di smaltimento esigui e non emettono alcun rumore. L’uovo di Colombo.