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Bicicleta eléctrica

Comprobado Un grupo de bicicletas eléctricas de alquiler en Fort Lauderdale, Florida. Una bicicleta eléctrica , e-bike , bicicleta de pedaleo asistido eléctricamente o bicicleta...

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Un grupo de bicicletas eléctricas de alquiler en Fort Lauderdale, Florida.

Una bicicleta eléctrica , e-bike , bicicleta de pedaleo asistido eléctricamente o bicicleta de asistencia eléctrica [ 1 ] es un tipo de bicicleta motorizada con un motor eléctrico integrado que se utiliza para ayudar a la propulsión. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] Hay muchos tipos de e-bikes disponibles en todo el mundo, pero generalmente se dividen en dos grandes categorías: bicicletas que requieren la fuerza de pedaleo del ciclista (es decir, pedelecs ) y bicicletas que controlan el motor con botones o un puño giratorio , integrando la funcionalidad de un ciclomotor . Ambas conservan la capacidad de ser pedaleadas por el ciclista y, por lo tanto, no son motocicletas eléctricas . Las e-bikes usan baterías recargables y normalmente son impulsadas por motor hasta 25 a 32 km/h (16 a 20 mph) , algunas hasta 45 km/h (28 mph) .    

Según la legislación local, muchas bicicletas eléctricas (especialmente las pedelecs ) se clasifican legalmente como bicicletas en lugar de ciclomotores o motocicletas . Esto las exime de las leyes más estrictas relativas a la certificación y el funcionamiento de vehículos de dos ruedas más potentes, que suelen clasificarse como motocicletas eléctricas, como la obtención de licencias y el equipamiento de seguridad obligatorio. Las bicicletas eléctricas también pueden definirse por separado y estar sujetas a leyes específicas para bicicletas eléctricas .

Las bicicletas , las bicicletas eléctricas y los patinetes eléctricos , junto con las bicicletas de carga eléctricas, se clasifican comúnmente como vehículos de micromovilidad . Al comparar bicicletas, bicicletas eléctricas y patinetes eléctricos desde las perspectivas de la actividad física y la inclusión, las bicicletas tradicionales pueden tener un alcance y una velocidad limitados para personas con menor movilidad, mayores o con poca actividad física, o ser muy rápidas y de largo alcance para personas atléticas. Los patinetes eléctricos, sin embargo, no pueden clasificarse como un modo de transporte activo y no ofrecen beneficios para la salud. Las bicicletas eléctricas, y especialmente las pedelecs, destacan como la única opción que combina los beneficios del transporte activo con la inclusión, ya que su motor eléctrico ayuda a los ciclistas a cubrir mayores distancias y pendientes sin necesidad de un gran esfuerzo físico, lo que las hace adecuadas para una amplia variedad de usuarios. Sin embargo, cuestiones legales y técnicas limitan las velocidades y las distancias, lo que las hace más adecuadas para ir de compras y desplazarse al trabajo que para viajes de larga distancia y deportes. [ 7 ]

Historia

Desde la década de 1890 hasta la de 1980

Un hombre con una bicicleta Gazelle con motor eléctrico, 1935.

En la década de 1890, las bicicletas eléctricas quedaron documentadas en diversas patentes estadounidenses. Por ejemplo, el 31 de diciembre de 1895, Ogden Bolton Jr. obtuvo una patente para una bicicleta eléctrica con un motor de buje de corriente continua (CC) de seis polos con escobillas y conmutador, montado en la rueda trasera ( patente estadounidense 552,271 ). No tenía engranajes y el motor podía consumir hasta 100 amperios de una batería de 10 voltios. [ 8 ]

Dos años después, en 1897, Hosea W. Libbey, de Boston, inventó una bicicleta eléctrica ( patente estadounidense 596,272 ) impulsada por un «motor eléctrico doble». El motor estaba integrado en el buje del eje del pedalier , y la batería podía utilizarse de forma independiente según se tratara de terreno llano o inclinado. [ 9 ] (Este modelo fue posteriormente reinventado e imitado a finales de la década de 1990 por Giant Lafree e-bikes).

En 1898, Mathew J. Steffens patentó una bicicleta eléctrica de tracción trasera que utilizaba una correa de transmisión a lo largo del borde exterior de la rueda. En 1899, John Schnepf ( patente estadounidense 627,066 ) presentó una patente de una bicicleta eléctrica con tracción trasera por fricción, tipo "rueda de rodillo". [ 10 ] En 1969, GA Wood Jr. amplió la invención de Schnepf ( patente estadounidense 3,431,994 ). El dispositivo de Wood utilizaba cuatro motores de baja potencia conectados mediante una serie de engranajes. [ 11 ]

Los motores de buje cayeron en desuso hasta finales de la primera década de los 2000, cuando resurgieron en bicicletas eléctricas económicas. [ 12 ]

Desde la década de 1990 hasta la actualidad

Desde 1992, Vector Services Limited ofreció la bicicleta eléctrica Zike . [ 13 ] La bicicleta incluía baterías de níquel-cadmio (NiCad) que estaban integradas en un miembro del cuadro e incluía un motor de imán permanente de 850 g (30 oz) .  

Los sensores de par y los controles de potencia se desarrollaron a finales de la década de 1990. Por ejemplo, en 1997 se concedió una patente japonesa ( 6163148 ) a un equipo liderado por Yutaka Takada, [ 14 ] para un "Sensor, dispositivo auxiliar de fuerza de accionamiento... y mecanismo de ajuste del punto cero del sensor de par".

El ejecutivo automovilístico estadounidense Lee Iacocca fundó EV Global Motors en 1997, una empresa que produjo un modelo de bicicleta eléctrica llamado E-bike SX, y fue uno de los primeros esfuerzos para popularizar las bicicletas eléctricas en los EE. UU. [ 15 ]

Para 2007, se estimaba que las bicicletas eléctricas representaban entre el 10 y el 20 por ciento de todos los vehículos de dos ruedas en las calles de muchas ciudades importantes de China. [ 16 ] Una unidad típica requiere ocho horas para cargar la batería, que proporciona una autonomía de 40 a 48 kilómetros (25 a 30 millas) , [ 16 ] a una velocidad de alrededor de 20 km/h (12 mph) . [ 17 ]   

En la década de 2010, las bicicletas eléctricas ganaron gran popularidad en Europa [ 18 ] , impulsadas por políticas gubernamentales y una mayor conciencia ambiental que fomentaban las tecnologías sostenibles. Algunos países, como Alemania y los Países Bajos, se convirtieron en importantes mercados de bicicletas eléctricas con el objetivo de reducir la congestión urbana y las emisiones de carbono. Además, la evolución de la tecnología de baterías de iones de litio (Li-ion) [ 19 ] contribuyó a la adopción de las bicicletas eléctricas. Estas ofrecían tiempos de carga más rápidos, menor peso y mayor autonomía, lo que las hacía más eficientes y prácticas para el uso diario. Los avances adicionales en aleaciones de aluminio hidroformadas y fibra de carbono permitieron a los fabricantes mantener la resistencia del cuadro sin aumentar el peso total. Las bicicletas lanzadas en la década de 2020 presentaban microcontroladores mejorados que optimizaban la entrega de potencia, sensores de par sin contacto y motores de CC sin escobillas [ 20 ] .

Definición y clases

A partir de 2025Muchos países no tienen estándares de calidad para las bicicletas eléctricas, reglas sobre quién puede usarlas y dónde, ni siquiera una definición legal clara de lo que son. [ 21 ] [ 22 ]

Las bicicletas eléctricas se clasifican según la potencia de su motor eléctrico y el sistema de control, es decir, cuándo y cómo se aplica dicha potencia. La clasificación de las bicicletas eléctricas es compleja, ya que gran parte de su definición depende de la legalidad de lo que se considera una bicicleta y lo que se considera un ciclomotor o una motocicleta. Por ello, la clasificación de estas bicicletas eléctricas varía considerablemente entre países y jurisdicciones locales.

A pesar de estas complicaciones legales, la clasificación de las bicicletas eléctricas se decide principalmente por si el motor de la bicicleta eléctrica asiste al ciclista mediante un sistema de asistencia al pedaleo o mediante un sistema de potencia bajo demanda . Las definiciones de estos sistemas son las siguientes:

  • Con la asistencia al pedaleo , el motor eléctrico se regula mediante el pedaleo. Esta asistencia aumenta el esfuerzo del ciclista al pedalear. Estas bicicletas eléctricas, llamadas pedelecs , cuentan con un sensor que detecta la velocidad, la fuerza o ambas. También detecta la activación del freno para desactivar el motor.
  • Con el sistema de potencia bajo demanda , el motor se activa mediante un acelerador , generalmente montado en el manillar, que se asemeja más a la mayoría de las motocicletas o scooters que a la bicicleta original basada en pedales.

Por lo tanto, en términos generales, las bicicletas eléctricas se pueden clasificar como:

  • Bicicletas eléctricas con asistencia al pedaleo parcialmente obligatoria : ya sean pedelecs (clasificadas legalmente como bicicletas) o S-Pedelecs [ 23 ] (a menudo clasificadas legalmente como ciclomotores )
    • Bicicletas eléctricas (Pedelecs ): el motor solo proporciona asistencia hasta una velocidad limitada (normalmente 24 o 25 km/h (15 o 15,5 mph)), potencia del motor de hasta 250 W (0,34 hp) , a menudo clasificadas legalmente como bicicletas.  
    • Bicicletas eléctricas de alta velocidad (S-Pedelecs ): la potencia del motor puede ser superior a 250 W (0,34 hp) , pueden alcanzar una velocidad mayor (por ejemplo, 45 km/h o 28 mph ) antes de que el motor deje de asistir, a veces clasificadas legalmente como ciclomotor o motocicleta.    
  • Las bicicletas eléctricas con sistema de potencia bajo demanda disponen de un controlador de potencia de accionamiento manual (normalmente mediante un puño giratorio) en lugar de, o además de, un controlador accionado por los pedales.

Bicicletas eléctricas

El término « pedelec » (de bicicleta eléctrica de pedaleo) se refiere a una bicicleta eléctrica con pedaleo obligatorio, un motor eléctrico de potencia relativamente baja y una velocidad máxima limitada gracias al motor. Las pedelecs se clasifican legalmente como bicicletas, en lugar de motocicletas de baja potencia o ciclomotores.

La definición más influyente de bicicletas eléctricas proviene de la UE . La directiva de la UE (norma EN15194) para vehículos de motor considera que una bicicleta es eléctrica si:

  1. La asistencia motorizada a velocidades superiores a 6 km/h (3,7 mph) solo se activa cuando el ciclista está pedaleando,  
  2. El motor se apaga una vez que se alcanzan los 25 km/h (15,5 mph), y
  3. El motor produce una potencia nominal continua máxima de no más de 250 W (0,34 hp) (el motor puede producir más potencia durante períodos cortos, como al acelerar o subir una pendiente pronunciada).  

Una bicicleta eléctrica que cumpla con estas condiciones se considera una pedelec en la UE y se clasifica legalmente como una bicicleta . La norma EN15194 es válida en toda la UE y ha sido adoptada por algunos países europeos no pertenecientes a la UE, incluido el Reino Unido, [ 24 ] y también por algunas jurisdicciones no europeas (como el estado de Victoria en Australia). [ 25 ]

Las bicicletas eléctricas son muy parecidas a las bicicletas convencionales en cuanto a su uso y funcionamiento, pero aumentan la velocidad media, especialmente al subir cuestas o al enfrentarse al viento en contra. Por ello, resultan especialmente útiles para quienes viven en zonas montañosas, donde montar en bicicleta sería demasiado agotador para muchos que quisieran considerar el ciclismo como medio de transporte diario. También son útiles para ciclistas que, en general, necesitan ayuda debido a la edad o a problemas de salud.

Bicicletas eléctricas S

Las bicicletas eléctricas más potentes que no están clasificadas legalmente como bicicletas se denominan S-Pedelecs (abreviatura de Speed-Pedelecs). Estas tienen un motor más potente que 250 W (0,34 hp) y una asistencia al pedaleo menos limitada, o ilimitada, es decir, el motor no deja de asistir al ciclista una vez que se alcanzan los 25 km/h (16 mph) . Por lo tanto, las bicicletas eléctricas de clase S-Pedelec generalmente se clasifican como ciclomotores o motocicletas en lugar de como bicicletas y, por lo tanto (dependiendo de la jurisdicción) pueden necesitar ser registradas y aseguradas, el ciclista puede necesitar algún tipo de licencia de conducir (ya sea de automóvil o motocicleta) y puede ser necesario usar casco. [ 26 ] En Suiza, la potencia del motor está limitada a 1000 W (1,3 hp) , la velocidad sin pedalear a 30 km/h (19 mph) (la mayoría de los modelos no proporcionan esto) y con motor a 45 km/h (28 mph) . [ 27 ] En Estados Unidos, muchos estados han adoptado las S-Pedelecs en la categoría Clase 3, limitadas a 750 W (1,01 hp) de potencia y 45 km/h (28 mph) . [ 28 ] En Europa, es probable que se clasifiquen como ciclomotores, requiriendo una placa de matrícula y un conductor con licencia. [ 29 ] En Australia, solo se pueden usar en propiedad privada. [ 30 ]              

Energía bajo demanda

Algunas bicicletas eléctricas tienen un motor eléctrico que funciona bajo demanda ; el motor se activa y se maneja manualmente mediante un acelerador, cuyo control suele estar en el manillar, como en una motocicleta o un scooter.

Con las bicicletas eléctricas con potencia bajo demanda, el ciclista puede:

  1. desplazamiento impulsado únicamente por la fuerza de los pedales, es decir, impulsado completamente por la fuerza humana.
  2. Conducción mediante motor eléctrico únicamente, accionando el acelerador manualmente.
  3. montar usando ambos juntos al mismo tiempo.
  4. En su lugar, utilice un controlador de pedaleo asistido, si está instalado.

Algunas bicicletas eléctricas con alimentación bajo demanda son muy diferentes de las bicicletas convencionales y no pueden clasificarse como tales. Por ejemplo, el término « Noped» es utilizado por el Ministerio de Transporte de Ontario para referirse a las bicicletas eléctricas que no están equipadas con pedales.

Popularidad

Otra razón por la que las bicicletas eléctricas son populares es el bajo costo de carga, como estas bicicletas eléctricas que cuestan 10  centavos de dólar cargar y pueden proporcionar una autonomía de 48 km (30 millas) a 32 km/h (20 mph) .    

El uso de bicicletas eléctricas en todo el mundo ha experimentado un rápido crecimiento desde 1998. [ 31 ] China es el principal productor mundial de bicicletas eléctricas. Según datos de la Asociación China de Bicicletas, un grupo industrial con estatuto gubernamental, en 2004 los fabricantes chinos vendieron 7,5 millones de bicicletas eléctricas en todo el país, lo que representó casi el doble de las ventas de 2003; [ 17 ] las ventas nacionales alcanzaron los 10 millones en 2005 y entre 16 y 18 millones en 2006. [ 16 ] En 2016, aproximadamente 210 millones de bicicletas eléctricas se usaban diariamente en China. [ 32 ]

Según la organización comercial CONEBI, las ventas de bicicletas eléctricas en la UE superaron los 5 millones en 2021, [ 33 ] frente a los 2 millones de bicicletas eléctricas en 2016, [ 32 ] frente a las 700.000 en 2010 y las 200.000 en 2007. [ 34 ] En 2019, la UE implementó un arancel proteccionista del 79,3% sobre las bicicletas eléctricas chinas importadas para proteger a los productores de la UE. [ 35 ] En 2022, las bicicletas eléctricas continuaron aumentando su cuota de mercado en la UE, alcanzando el 57% de las ventas de bicicletas en los Países Bajos, el 49% en Austria, el 48% en Alemania y el 47% en Bélgica. [ 36 ]

En Australia, el uso de bicicletas eléctricas aumentó significativamente durante la primera mitad de la década de 2020, especialmente en las principales ciudades. [ 37 ] : 6

Motores y sistemas de transmisión

Bicicleta eléctrica con motor montado en la rueda delantera.

Los motores de corriente continua (CC) se utilizan comúnmente en bicicletas eléctricas, tanto con escobillas como sin ellas . Existen numerosas configuraciones, que varían en costo y complejidad; se emplean tanto motores de transmisión directa como con engranajes . Se puede añadir un sistema de asistencia eléctrica a casi cualquier bicicleta mediante transmisión por cadena, correa, motor de buje o fricción.

Los motores de buje sin escobillas son los más comunes en los diseños modernos. El motor está integrado en el propio buje de la rueda, mientras que el estator está fijado firmemente al eje y los imanes están unidos a la rueda y giran con ella. El buje de la rueda de la bicicleta es el motor. Los niveles de potencia de los motores utilizados están influenciados por las categorías legales disponibles y, a menudo, aunque no siempre, están limitados a menos de 750 vatios. [ 38 ] En una bicicleta de tracción delantera , el motor se encuentra en el buje delantero, y en una de tracción trasera, en el buje trasero. Los motores de buje eran comunes en los diseños de bicicletas eléctricas del siglo XIX, pero cayeron en desuso hasta su resurgimiento en la década de 2000. [ 12 ]

Otro tipo de motor de asistencia eléctrica es el sistema de transmisión central, donde el motor eléctrico no está integrado en la rueda, sino que suele estar montado junto a la caja del pedalier o debajo de ella . La propulsión se genera en los pedales, no en la rueda, y se transmite a esta a través del sistema de transmisión estándar de la bicicleta. El piñón libre , es decir, la rueda libre en la caja del pedalier, es una pieza necesaria en los sistemas de transmisión central para que el motor eléctrico funcione dentro de su rango óptimo de velocidad de rotación ( r/min ).

Debido a que la potencia se transmite a través de la cadena y el piñón, esta suele limitarse a entre 250 y 500 vatios para proteger el sistema de transmisión del desgaste prematuro. Un motor central eléctrico combinado con un buje de engranajes internos en el buje trasero puede requerir especial atención debido a la ausencia de un mecanismo de embrague que amortigüe el impacto en los engranajes al momento del acoplamiento. Una transmisión continuamente variable o un buje de engranajes internos totalmente automático pueden reducir los impactos gracias a la viscosidad de los aceites utilizados para el acoplamiento líquido, en lugar de los acoplamientos mecánicos de los bujes de engranajes internos convencionales.

La principal ventaja de los motores centrales sobre los motores de buje es que la potencia se transmite a través de la cadena (o correa), utilizando así los engranajes traseros existentes (ya sean externos o internos). Esto permite que el motor funcione de forma más eficiente en un rango más amplio de velocidades. Sin utilizar los engranajes de la bicicleta, los motores de buje equivalentes tienden a ser menos eficaces para impulsar la bicicleta eléctrica lentamente en pendientes pronunciadas y también para impulsarla rápidamente en terreno llano.

Baterías

Estación de carga para bicicletas eléctricas , Alemania

Las bicicletas eléctricas utilizan baterías recargables, además de motores eléctricos y algún tipo de control. Los sistemas de baterías que se utilizan incluyen plomo-ácido sellado (SLA), níquel-cadmio (NiCad), níquel-hidruro metálico (NiMH) o polímero de iones de litio (Li-ion). Las baterías varían según el voltaje, la capacidad de carga total (amperios-hora), el peso, el número de ciclos de carga antes de que se degrade el rendimiento y la capacidad de soportar condiciones de carga de sobretensión. Los costos de energía para operar bicicletas eléctricas son bajos, pero puede haber costos considerables de reemplazo de la batería, en particular en caso de falla prematura. La vida útil de un paquete de baterías varía según el tipo de uso, incluida la temperatura de carga. La carga a temperatura ambiente y los ciclos de descarga/recarga superficiales ayudan a extender la vida útil general de la batería. En el caso de las baterías de iones de litio más utilizadas, no hay efecto memoria y, por lo tanto, no hay penalización en los ciclos de carga superficiales, aparte de la reducción de la autonomía por carga.

También se han realizado algunos experimentos con supercondensadores para complementar o reemplazar las baterías de automóviles y algunos SUV. Las bicicletas eléctricas desarrolladas en Suiza a finales de la década de 1980 para la carrera de vehículos solares Tour de Sol utilizaban estaciones de carga solar inicialmente en el vehículo y posteriormente instaladas en los techos y conectadas a la red eléctrica . [ 39 ] Las bicicletas se cargaban entonces desde la red eléctrica, como es habitual hoy en día.

Las baterías de iones de litio utilizadas en bicicletas eléctricas y vehículos relacionados, como los patinetes eléctricos, han estado bajo escrutinio desde 2019 debido a su susceptibilidad al sobrecalentamiento y a los incendios. Las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP), más caras, tienen características térmicas más seguras y no son tóxicas. El aumento de incidentes en los que las baterías de bicicletas eléctricas se vieron implicadas en incendios se ha atribuido al aumento de su popularidad y a la falta de regulación. [ 40 ] Es más probable que las baterías de menor calidad se fabriquen con defectos que pueden causar hinchazón o explosión; sin embargo, existe una incidencia increíblemente baja de problemas entre los fabricantes más grandes y establecidos con cargadores que evitan la sobretensión. En 2024, el mayor fabricante de bicicletas eléctricas del mundo, Giant Manufacturing, declaró públicamente que nunca había experimentado ningún problema con una sola batería. Los trabajadores autónomos que dependen del uso de bicicletas eléctricas para realizar sus trabajos también pueden verse limitados en su elección de vehículo y comprar una bicicleta eléctrica barata o de segunda mano que es más propensa a dañarse. [ 41 ] Algunas jurisdicciones, como la ciudad de Nueva York y San Francisco , han aprobado leyes que exigen que todos los dispositivos de movilidad eléctrica vendidos cuenten con certificaciones de seguridad UL . [ 42 ] [ 43 ]

Rango

La autonomía es un factor clave en las bicicletas eléctricas y se ve afectada por factores como el uso del motor y el grado de asistencia elegido, la capacidad de la batería, la velocidad y la aerodinámica, la resistencia a la rodadura, las pendientes y el peso de la bicicleta y del ciclista. [ 44 ]

Se calcula que una bicicleta eléctrica con un  ciclista de 70 kg (masa total de ≈100  kg) puede recorrer unos 5,6 kilómetros en una pendiente del 10 % a 25  km/h solo con la energía de la batería (suponiendo un área frontal de 0,4 metros cuadrados, un coeficiente de arrastre de 0,7, una altitud de 100 m, una velocidad del viento de 10  km/h (2,8  m/s) y un coeficiente de resistencia a la rodadura de 0,007 [ 45 ] ). Dependiendo de la asistencia del ciclista, se logra una autonomía proporcionalmente mayor.

Algunos modelos con motores en el buje, como los que introdujo la antigua BionX canadiense y sus derivados actuales, utilizan frenado regenerativo ; el motor actúa como generador para reducir la velocidad de la bicicleta antes de que se activen las pastillas de freno. [ 46 ] Esto resulta útil para extender la autonomía y la vida útil de las pastillas de freno y las llantas.

También se realizaron experimentos para extender la autonomía utilizando pilas de combustible , por ejemplo el PHB de 2007 .

Variaciones de diseño

No todas las bicicletas eléctricas adoptan la forma de bicicletas convencionales con motor incorporado, como las bicicletas Cytronex que utilizan una pequeña batería disimulada como una botella de agua. [ 47 ] [ 48 ] Convertir una bicicleta no eléctrica en su equivalente eléctrico puede ser complicado, pero actualmente existen numerosas soluciones de «reemplazo de rueda» disponibles en el mercado. [ 49 ]

Las bicicletas de carga eléctricas permiten al ciclista transportar objetos grandes y pesados ​​que serían difíciles de transportar sin la ayuda de la energía eléctrica. [ 50 ] Estas bicicletas también permiten a los adultos seguir practicando ciclismo incluso después de la paternidad, facilitando el transporte de los niños sin necesidad de usar un coche. [ 51 ]

Existen muchas variantes de diseño de bicicletas eléctricas, algunas con baterías acopladas al cuadro y otras alojadas dentro del tubo. Algunas utilizan neumáticos anchos para mejorar la estabilidad y la capacidad todoterreno. [ 52 ] Diversos diseños (incluidos los mencionados anteriormente) están diseñados para cumplir con la mayoría de las leyes locales, y las que incluyen pedales pueden utilizarse en las carreteras del Reino Unido, entre otros países. [ 53 ]

También hay bicicletas eléctricas plegables . [ 54 ] Los monociclos eléctricos autoequilibrados no cumplen con la legislación sobre bicicletas eléctricas en la mayoría de los países y, por lo tanto, no pueden usarse en la carretera, [ 55 ] pero pueden ser legales para usar en la acera . Son las bicicletas eléctricas más baratas y las usan los viajeros de última milla , para uso urbano y para combinarlas con el transporte público , incluidos los autobuses. No son legales para usar en la vía pública (incluidas las aceras y los carriles bici) en el Reino Unido. [ 56 ]

Triciclos

También se han fabricado triciclos eléctricos que cumplen con la legislación sobre bicicletas eléctricas. Estos ofrecen mayor estabilidad a baja velocidad y suelen ser los preferidos por las personas con discapacidad. Los triciclos de carga también están ganando popularidad, y un número reducido pero creciente de mensajeros los utiliza para el reparto de paquetes en los centros urbanos. Los diseños más recientes de estos triciclos se asemejan a una mezcla entre una bicicleta y una furgoneta pequeña. [ 57 ]

Efectos sobre la salud

El uso de bicicletas eléctricas puede aportar varios beneficios para la salud y la seguridad del ciclista puede mejorarse mediante el uso de un casco.

Una investigación muestra que el uso de bicicletas eléctricas aumentó la cantidad de actividad física. Los usuarios de bicicletas eléctricas en siete ciudades europeas tuvieron un gasto energético semanal un 10 % mayor que otros ciclistas debido a que realizaron viajes más largos. [ 58 ] Sin embargo, un estudio de la Universidad de Tennessee proporciona evidencia de que el gasto energético (GE) y el consumo de oxígeno (VO₂ ) para las bicicletas eléctricas son un 24 % menores que los de las bicicletas convencionales, y un 64 % menores que los de caminar. Además, el estudio señala que la diferencia entre las bicicletas eléctricas y las bicicletas es más pronunciada en los segmentos de subida. [ 59 ]

Las bicicletas eléctricas también pueden proporcionar una fuente de ejercicio para las personas que tienen dificultades para ejercitarse durante un tiempo prolongado (debido a una lesión o un peso excesivo, por ejemplo), ya que la bicicleta puede permitir al ciclista tomar breves descansos del pedaleo y también le brinda la confianza de que podrá completar el camino seleccionado sin fatigarse demasiado [ 60 ] o sin haber forzado demasiado sus articulaciones de las rodillas (las personas que necesitan usar sus articulaciones de las rodillas sin desgastarlas innecesariamente pueden, en algunas bicicletas eléctricas, ajustar el nivel de asistencia del motor según el terreno).

Hay personas que afirman haber perdido cantidades considerables de peso usando una bicicleta eléctrica. [ 61 ] Sin embargo, un estudio de cohorte prospectivo reciente encontró que las personas que usan bicicletas eléctricas tienen un IMC más alto que las que usan bicicletas convencionales. [ 62 ] Al hacer que el terreno sea menos problemático para las personas que de otro modo no considerarían andar en bicicleta, pueden usar la asistencia eléctrica cuando la necesiten y, por lo demás, pedalear según sus posibilidades. [ 63 ]

Las bicicletas eléctricas pueden ser una parte útil de los programas de rehabilitación cardíaca, ya que los profesionales de la salud suelen recomendar el uso de una bicicleta estática en las primeras etapas de estos programas. Los programas de rehabilitación cardíaca basados ​​en el ejercicio pueden reducir la mortalidad en personas con cardiopatía coronaria en aproximadamente un 27 %. [ 64 ]

seguridad vial

La seguridad de las bicicletas eléctricas es un problema, ya que los trayectos más largos y frecuentes, así como las velocidades más altas, conllevan un mayor número de accidentes y de mayor gravedad. Los conductores pueden subestimar la velocidad de un ciclista. Además, una persona mayor puede circular mucho más rápido en una bicicleta eléctrica que antes. También pueden surgir situaciones de riesgo en las salidas de las carreteras y en los cruces. Para ilustrar las consecuencias de estas situaciones críticas, la empresa alemana de investigación de accidentes de las aseguradoras (UDV) llevó a cabo un proyecto de investigación con pruebas en carretera, pruebas de rendimiento y pruebas de choque para bicicletas eléctricas. [ 65 ]

Por otro lado, muchos usuarios de bicicletas eléctricas informan que pueden conducir de forma más defensiva gracias a la asistencia del motor eléctrico; a diferencia de los ciclistas tradicionales, que suelen ser reacios a frenar porque esto implica un esfuerzo para volver a acelerar, un ciclista de bicicleta eléctrica puede frenar y luego acelerar de nuevo a una velocidad normal con menos esfuerzo. Las estadísticas de accidentes de Baviera para el primer semestre de 2012 registraron 6186 accidentes con bicicletas, de los cuales 76 fueron bicicletas eléctricas, y señalan que el riesgo de accidentes de las bicicletas eléctricas no es mayor que el de otras bicicletas. [ 66 ]

El uso de bicicletas eléctricas (S-Pedelecs) implica un riesgo adicional debido a las velocidades y distancias de viaje a menudo más elevadas.

Un estudio de 2014 concluyó que los usuarios de bicicletas eléctricas en Alemania no tenían más probabilidades que los ciclistas convencionales de verse involucrados en "situaciones críticas para la seguridad". Sin embargo, un estudio de 2015 sobre ciclistas suecos concluyó que los usuarios de bicicletas eléctricas podrían verse involucrados en incidentes más críticos, pero de "menor gravedad". Además, los usuarios de bicicletas eléctricas tenían menos probabilidades de tener interacciones peligrosas con vehículos motorizados. [ 67 ]

En Estados Unidos, se estima que entre 2017 y 2022 se produjeron 53 200 visitas a urgencias relacionadas con bicicletas eléctricas. Durante este periodo, se registraron 104 muertes por accidentes con bicicletas eléctricas, lo que representa el 45 % de todas las muertes relacionadas con la micromovilidad . [ 68 ] Un estudio realizado en California sobre accidentes reportados por la policía entre 2018 y 2024 reveló que las lesiones por accidentes con bicicletas eléctricas aumentaron rápidamente y, en comparación con los accidentes con bicicletas convencionales, implicaron mayores tasas de lesiones moderadas a graves, culpa del ciclista, infracciones por exceso de velocidad y giros indebidos. [ 69 ] Tras la aprobación de una nueva ley estatal, la Ley 2234 de la Asamblea, las ciudades del condado de San Diego pueden establecer una edad mínima para operar bicicletas eléctricas. [ 70 ]

Efectos ambientales

El reparto en bicicleta eléctrica puede ser más eficiente en entornos urbanos densos donde no siempre hay aparcamiento disponible para vehículos más grandes.

Las bicicletas eléctricas son vehículos de cero emisiones , ya que no emiten subproductos de combustión, pero deben tenerse en cuenta los efectos ambientales de la generación y distribución de electricidad y de la fabricación y el reciclaje de baterías [ 71 ] . [ 72 ]

Según cifras de una publicación de ECF de 2011 [ 73 ] , actualizadas con respecto a la energía eléctrica requerida [ 74 ] , durante todo su ciclo de vida, las bicicletas eléctricas emiten en promedio 15 g de CO₂e por pasajero-km, incluyendo 7 g para la fabricación, 2 g para la producción de energía eléctrica y 6 g para la producción de alimentos. Esto es menor que para las bicicletas no motorizadas, que alcanzan los 21 g de CO₂e por pasajero-km, con 5 g para la fabricación y 16 g para la energía alimentaria. Otros medios de transporte generan cifras más altas, por ejemplo, aproximadamente 50 g de CO₂e por pasajero-km para los coches eléctricos (solo conductor) o caminar, o 100 g para los autobuses con diez pasajeros. Dentro de estos datos, los autobuses con más de 60 pasajeros se agruparían con las bicicletas eléctricas. Estas comparaciones son muy aproximadas, ya que los datos varían considerablemente según los vehículos, las personas y las estadísticas de energía asumidas. Por ejemplo, un ciclista de bicicleta eléctrica con acceso a alimentos y electricidad climáticamente neutros podría emitir 7 g de CO₂e/km, mientras que uno que consume carne de res podría causar emisiones de más de 570 g de CO₂e/km si todo lo demás permanece igual. [ 74 ]

Estas tasas de emisión son varias veces inferiores a las de las motocicletas y automóviles convencionales. [ 75 ] [ 76 ] Las bicicletas eléctricas se consideran generalmente deseables desde el punto de vista medioambiental en un entorno urbano. [ 77 ] [ 78 ]

Un estudio realizado en Inglaterra en 2018 concluyó que las bicicletas eléctricas, si se utilizan para reemplazar los viajes en automóvil, tienen la capacidad de "reducir las emisiones de dióxido de carbono (CO₂) de los automóviles en Inglaterra hasta en un 50 % (alrededor de 30 millones de toneladas por año)". [ 79 ]

Un estudio de 2020 centrado en la región de Yorkshire , en Inglaterra, sugirió que las mayores oportunidades se encuentran en entornos rurales y suburbanos: los habitantes de las ciudades ya disponen de muchas opciones de transporte con bajas emisiones de carbono, por lo que el mayor impacto se lograría fomentando su uso fuera de las zonas urbanas. [ 80 ] El estudio también sugirió que las bicicletas eléctricas podrían ser útiles para las personas más afectadas por el aumento de los costes del transporte. [ 80 ]

Los efectos ambientales relacionados con la recarga de las baterías pueden, por supuesto, reducirse. El pequeño tamaño de la batería de una bicicleta eléctrica, en comparación con la batería más grande que se usa en un coche eléctrico , las convierte en candidatas ideales para la carga mediante energía solar u otras fuentes de energía renovable. Sanyo aprovechó esta ventaja al instalar "aparcamientos solares", donde los ciclistas de bicicletas eléctricas pueden cargar sus vehículos mientras están estacionados bajo paneles fotovoltaicos . [ 81 ]

Las ventajas medioambientales de las bicicletas eléctricas, y de los vehículos híbridos eléctricos/de propulsión humana en general, han llevado a algunas autoridades municipales a utilizarlas, como Little Rock, Arkansas , con sus bicicletas eléctricas Wavecrest , o la policía de Cloverdale, California, con las bicicletas eléctricas Zap . Los fabricantes chinos de bicicletas eléctricas, como Xinri, se están asociando con universidades para mejorar su tecnología y adaptarla a las normas medioambientales internacionales, con el respaldo del gobierno chino, que busca potenciar las exportaciones de bicicletas eléctricas fabricadas en China. [ 82 ]

Tanto los reguladores de la gestión del territorio como los defensores del acceso a los senderos para bicicletas de montaña han abogado por la prohibición de las bicicletas eléctricas en los senderos al aire libre accesibles para bicicletas de montaña, citando posibles riesgos para la seguridad, así como el potencial de que las bicicletas eléctricas dañen los senderos. Sin embargo, un estudio realizado por la Asociación Internacional de Ciclismo de Montaña ( IMBA) encontró que los impactos físicos de las bicicletas de montaña eléctricas (eMTB) de baja potencia con asistencia al pedaleo pueden ser similares a los de las bicicletas de montaña tradicionales (MTB). [ 83 ]

Un estudio de 2010 sobre el impacto ambiental de las bicicletas eléctricas en comparación con otras formas de transporte [ 84 ] encontró que las bicicletas eléctricas son:

  • 18 veces más eficiente energéticamente que un SUV
  • 13 veces más eficiente energéticamente que un sedán.
  • 6 veces más eficiente energéticamente que el transporte ferroviario
  • Su impacto ambiental es prácticamente el mismo que el de una bicicleta convencional.

Existen estrictas regulaciones de envío para las baterías de iones de litio, debido a preocupaciones de seguridad. [ 85 ] En este sentido, las baterías de fosfato de hierro y litio son más seguras que las baterías de óxido de cobalto y litio . [ 86 ]

Experiencia por país

Porcelana

China ha experimentado un crecimiento explosivo en las ventas de bicicletas eléctricas sin asistencia, incluyendo las de tipo scooter, con ventas anuales que aumentaron de 56.000 unidades en 1998 a más de 21  millones en 2008, [ 87 ] y alcanzaron una flota estimada de 120 millones de bicicletas eléctricas a principios de 2010. [ 31 ] [ 88 ] Este auge fue provocado por los esfuerzos de los gobiernos locales chinos para restringir las motocicletas en los centros de las ciudades para evitar interrupciones del tráfico y accidentes. A finales de 2009, las motocicletas estaban prohibidas o restringidas en más de noventa ciudades importantes de China. [ 87 ] Los viajeros comenzaron a reemplazar las bicicletas y motocicletas tradicionales y la bicicleta eléctrica se convirtió en una alternativa para ir al trabajo en automóvil. [ 31 ] Sin embargo, las preocupaciones sobre la seguridad vial continúan, ya que se registraron alrededor de 2.500 muertes relacionadas con bicicletas eléctricas en 2007. [ 88 ] A finales de 2009, diez ciudades también habían prohibido o impuesto restricciones a las bicicletas eléctricas por los mismos motivos que a las motocicletas. Entre estas ciudades se encontraban Guangzhou , Shenzhen , Changsha , Foshan , Changzhou y Dongguang . [ 87 ] [ 88 ]

En abril de 2019, las políticas regulatorias de China cambiaron y se introdujeron nuevos estándares para bicicletas eléctricas, que regulan el peso, la velocidad máxima y el voltaje nominal de la bicicleta, entre otros factores. [ 89 ] Los vehículos que cumplen con el nuevo estándar, incluido el límite de velocidad internacional de 25 km/h, se consideran legalmente bicicletas y no requieren registro. Las bicicletas eléctricas que no cumplen con este estándar se consideran motocicletas y están sujetas a la regulación del uso del casco y la obtención de una licencia. [ 90 ]

China es el principal fabricante mundial de bicicletas eléctricas, con 22,2 millones de unidades producidas en 2009. Algunos de los mayores fabricantes de bicicletas eléctricas del mundo son BYD y Geoby. La producción se concentra en cinco regiones: Tianjin , Zhejiang , Jiangsu , Shandong y Shanghái . [ 91 ] China exportó 370.000 bicicletas eléctricas en 2009. [ 92 ] En 2019, alrededor de 223.000 empresas chinas estaban involucradas en negocios relacionados con la industria de las bicicletas eléctricas. [ 89 ] Para 2025, hay 380 millones de bicicletas eléctricas registradas. Las nuevas bicicletas eléctricas deben estar hechas de plástico resistente al fuego, ser al menos 94,5 % de metal y tener un peso máximo de 63 kg. [ 93 ]

Alemania

A partir de 2012En Alemania circulaban aproximadamente 600.000 bicicletas eléctricas, en su mayoría pedelecs. [ 94 ] El crecimiento había sido espectacular: el año anterior se vendieron entre 310.000 y 340.000 en Alemania, lo que supuso un aumento del 55 % con respecto a 2010. [ 95 ] En comparación, en 2011 había alrededor de 70 millones de bicicletas convencionales en Alemania, según la ZIV, la Asociación Alemana de la Industria de la Bicicleta. [ 96 ]

En 2019, las ventas anuales superaron el millón y en el año que finaliza en 2024 inclusive, los dos millones, superando ligeramente a las bicicletas no motorizadas a partir de 2023. [ 97 ]

India

En India, el mercado de bicicletas eléctricas estaba valorado en 1,14 millones de dólares estadounidenses en 2021 y se espera que alcance los 2,31 millones de dólares estadounidenses en 2027, proyectando una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 12,69 % durante este período de pronóstico. [ 98 ]

Japón

Japón introdujo las bicicletas eléctricas bajo la nueva legislación sobre bicicletas eléctricas (sistema PAS) en 1994, y a mediados de año Yamaha había vendido 30.000 unidades, y a mediados de 1997, 200.000.

Las cifras de todos los fabricantes continuaron: [ 99 ]

Países Bajos

Los Países Bajos tienen una flota de 23 millones de bicicletas para su población de 18 millones (a partir de 2024). [ 100 ] Las bicicletas eléctricas alcanzaron una cuota de mercado del 10 % en 2009, ya que las ventas de bicicletas eléctricas se cuadruplicaron de 40 000 unidades a 153 000 entre 2006 y 2009, [ 101 ] y los modelos eléctricos representaron el 25 % de los ingresos totales por ventas de bicicletas en ese año. [ 100 ] A principios de 2010, una de cada ocho bicicletas vendidas en el país era eléctrica a pesar de que, en promedio, una bicicleta eléctrica es tres veces más cara que una bicicleta normal. [ 88 ] [ 101 ] Las ventas de bicicletas eléctricas han superado a las de bicicletas sin motor, alcanzando 423 000 en 2019 y 547 000 en 2020.

Un estudio de mercado de 2008 mostró que la distancia promedio recorrida en los Países Bajos por los viajeros en bicicleta convencional es de 6,3 kilómetros (3,9 millas), mientras que con una bicicleta eléctrica esta distancia aumenta a 9,8 kilómetros (6,1 millas) . [ 102 ] Este estudio también mostró que la posesión de bicicletas eléctricas es particularmente popular entre las personas de 65 años o más, pero limitada entre los viajeros. La bicicleta eléctrica se utiliza principalmente para paseos recreativos, compras y recados. [ 102 ]  

Suiza

Bicicletas y bicicletas eléctricas vendidas en Suiza entre 2005 y 2024 [ 103 ]

Estados Unidos

En 2009, Estados Unidos contaba con una flota estimada de 200.000 bicicletas eléctricas. [ 92 ] En 2012, su uso se popularizó en Nueva York como medio de reparto de comida. [ 104 ] [ 105 ] Se prevé que el mercado norteamericano de bicicletas eléctricas crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 10,13 % entre 2021 y 2028. [ 106 ]

Uso en la guerra

Ucrania utilizó bicicletas eléctricas donadas durante la invasión rusa de Ucrania en 2022 para transportar armas antitanque ligeras. [ 107 ] Esto recuerda el uso anterior de infantería en bicicleta en tiempos de guerra, particularmente por parte de las fuerzas japonesas. [ 108 ]

Véase también

Notas

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  • Calculadora de evaluación de impacto ambiental y económico de RMI (organización energética)
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