Je ziet ze al een aantal jaren overal in het straatbeeld in België en in Nederland: de elektrische fietsen in de vorm van pedelecs, vouwbaar, sportief, klassiek, mountainbike, racefiets, gravelbike, enzovoort. Aanvankelijk werden ze vooral gebruikt door oudere mensen maar tegenwoordig staat er geen leeftijd meer op.
De elektrische fiets is echter geen uitvinding van vandaag maar bestaat al lang en gaat zelfs terug tot de 19de eeuw.
Het eerste patent op een elektrisch aangedreven fiets
Het eerste geschreven document met betrekking tot een elektrisch aangedreven fiets dateert uit 1895 wanneer de Amerikaanse uitvinder Ogden Bolton Jr. op de laatste dag van het jaar een patent aanvraagt voor een met batterij aangedreven fiets in het achterwiel. De fiets had geen versnellingen en de motor had een vermogen van 100 ampère.
Twee jaar later, in 1897, ontwikkelde een andere Amerikaan, Hosea W. Libbey uit Boston een elektrische fiets die werd aangedreven door een dubbele elektrische motor die zich in de trapas bevond. Dit is het principe van de elektrische fiets zoals wij ze tegenwoordig kennen.
De elektrische fiets van Hosea W Libbey uit 1987
Nog een jaar later, in 1898 nam Matthew J. Steffens een patent op een elektrische fiets, tevens met achterwielaandrijving die een aandrijfriem langs de buitenkant van het achterwiel gebruikte.
Een andere uitvinder, John Schnepf nam een jaar later ook een patent op een elektrische fiets met een vergelijkbare techniek. In 1969 nam G.A. Wood Jr. dit systeem opnieuw tevoorschijn en ontwikkelde het verder. Hij gebruikte 4 kleine motoren met een klein vermogen die met elkaar in verbinding stonden door een serie tandwielen.
Verdere ontwikkelingen in de 20ste eeuw
in de jaren 1930 werd in de onderzoeksafdeling van Philips een elektrische fiets ontwikkeld die praktisch onmiddellijk als een mislukking werd beschouwd. Tijdens de naoorlogse jaren wanneer de auto koning was kreeg de fiets het hard te verduren en werd het idee om een elektrische fiets te ontwikkelen in de kast gestopt.
De elektrische fiets uit 1932 ontwikkeld door Philips en Simplex
Het grootste probleem was dat de batterijen veel te zwaar waren en dat de afstand die kon worden afgelegd met een elektrische fiets vooraleer de batterij terug op te laden, veel te kort was. Een belangrijke stap in de juiste richting was toen Sir Clive Sinclair in 1992 de elektrische fiets Zike op de markt bracht met een nikkel-cadmium batterij (NiCd).
De batterij en de motor van de fiets zaten in het frame en er kon een snelheid worden bereikt van 20 km/h. Door zijn kleine gestalte en de kleine wielen was de fiets niet zeer handig maar was wel belangrijk voor de verdere ontwikkeling van de elektrische fiets.
De Zike bike met zijn uitvinder Sir Clive Sinclair
Naast de Zike waren er in 1992 nauwelijks elektrische fietsen commercieel verkrijgbaar. In 1998 was dit aantal al gegroeid tot 49 verschillende fietsen en van 1993 tot 2004 steeg de productie met zo’n 35% terwijl deze van gewone fietsen in die periode juist daalde.
De 21ste eeuw en de verbetering van de accu’s
Door verbetering van de accutechnologie werden de elektrische fietsen steeds beter, de batterijen werden steeds lichter maar ook de actieradius werd steeds groter.
Goedkope fietsen bleven gebruikmaken van een loodaccu of een NiCd-accu, waardoor die zwaarder waren en achterbleven in actieradius, terwijl de nieuwere en duurdere fietsen een nikkel-metaalhydrideaccu (NiMH) of een lithium-ion-accu (Li-ion) gebruikten.
Eén van de belangrijkste fabrikanten van elektrische fietsen voor Nederland en België is het Nederlandse merk Sparta. Zij waren de eerste tweewielerfabrikant die de elektrische fiets groot aanpakten. Als eerste elektrische fiets werd in 1998 de Sparta Pharos geïntroduceerd.
Sparta Pharos uit 1998
Deze fiets maakte gebruik van het PAS (Power Assist System) aandrijfsysteem dat door Yamaha is ontwikkeld en reeds vanaf 1993 in Japan veelvuldig werd gebruikt. Daarna volgden ook nog samenwerkingen met IDbike in 2003.
In 2001 kwamen de termen e-bike, pedelec en elektrisch ondersteunde fiets in gebruik.
De e-bike
Het woord e-bike is een samenstelling van “electrical” en “bike” en is simpel uitgedrukt een fiets met een elektrische aandrijving. Het principe is als volgt: met een sensor in de trapas wordt een elektromotor aangestuurd. Hoe meer kracht je op de trappers zet hoe meer ondersteuning je krijgt.
Je kan e-bikes zowel zonder de motor gebruiken of alleen op de motor rijden. Ze zijn wel nogal zwaar waardoor het fietsen zonder motor nogal lastig is. In de toekomst zullen deze zeker en vast lichter worden waardoor het fietsen zonder motor aangenamer zal worden.
Er bestaan varianten van de e-bike die ook de functionaliteit van een pedelec hebben (zie hieronder); via de menuselectie op een display kan je enkele ondersteuningsniveaus selecteren. De snelheid van een e-bike is echter beperkt tot 25 km/h, wil je sneller rijden dan moet je je een pedelec aanschaffen.
De pedelec of speedpedelec
De naam pedelec is een samentrekking van de Engelse woorden PEDal ELECtrical Cycle. De pedelec maakt uitsluitend gebruik van een elektrische hulpmotor die geactiveerd wordt van zodra je begint te fietsen. Deze beweging wordt geregistreerd door een sensor die aan de besturing doorgeeft hoeveel ondersteuning gegeven moet worden. Er bestaan twee type sensoren die dit kunnen regelen: de rotatiesensor en de trapkrachtsensor.
In de volksmond wordt de pedelec ook al eens e-bike genoemd maar dit klopt dus niet echt.
Een speed pedelec vrouwen- en mannenmodel
Mechanische doping
In de wereld van het wielrennen is er zelfs een tijdje veel gepraat over mechanische doping waarbij de renners een elektrische motor in hun racefiets zouden hebben aangebracht. Denken we maar aan de speculaties over Fabian Cancellara in de Ronde van Vlaanderen en Parijs Roubaix, beiden in 2010 en de fietsen van het Movistar team in de Vuelta d’espagna van 2011.
Het meest frappante geval is Femke van den Driessche die tijdens het WK cyclocross 2016 werd betrapt op een motortje in haar fiets. Ze werd geschorst voor 6 jaar wat meteen het einde van haar carrière betekende.
Anders dan bij de gewone fietsen en mountainbikes is de motor voor een elektrisch aangedreven racefiets zeer klein en wordt die in de verticale buis geplaatst waardoor die niet zichtbaar is. Enige mogelijkheid om deze te ontdekken is de fiets te scannen op warmte wat dan ook door de UCI werd toegepast.
Belangrijkste producenten elektrische fietsen
China is de grootste producent van elektrische fietsen. Door het grote succes hebben de meeste fietsmerken zich gestort op dit fenomeen, niet alleen gewone fietshandelaars maar ook producenten van mountainbikes en racefietsen hebben tegenwoordig een elektrisch aangedreven model in hun gamma.
Elektrische mountainbikes zijn vooral populair bij fietsverhuurders in heuvelachtige plattelandsgebieden in toeristische plaatsen. Veel mensen fietsen graag op reis maar hebben niet echt een goede conditie, een elektrische mountainbike is de ideale oplossing om zonder problemen de heuvels op te rijden.
De elektrische racefiets wordt dan weer meer gebruikt door wielertoeristen op leeftijd die het moeilijker hebben om de groep te volgen.
Een elektrische mountainbike van het merk Cube
Een elektrische racefiets van het merk Pinarello
