欧州仕様のE-Bikeの特徴とは? FANTIC製フルサスE-MTB「XF1 INTEGRA」に乗ってみた

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身近に乗れる乗り物というのは、その国によって地域に根づいている乗り物なので意外と、国によって法律が異なる事が多いドメスティックな製品なのはあまり知られていない。その中でも、法律が国によって違うのは電動アシスト自転車、E-Bikeだろう。日本の電動アシスト自転車のアシスト比は以下のように定められている。

第一条の三 法第二条第一項第十一号の二の内閣府令で定める基準は、次に掲げるとおりとする。

一 人の力を補うために用いる原動機が次のいずれにも該当するものであること。
イ 電動機であること。
ロ 二十四キロメートル毎時未満の速度で自転車を走行させることとなる場合において、人の力に対する原動機を用いて人の力を補う力の比率が、(1)又は(2)に掲げる速度の区分に応じそれぞれ(1)又は(2)に定める数値以下であること。
(1) 十キロメートル毎時未満の速度 二(三輪又は四輪の自転車であつて牽けん引されるための装置を有するリヤカーを牽けん引するものを走行させることとなる場合にあつては、三)
(2) 十キロメートル毎時以上二十四キロメートル毎時未満の速度 走行速度をキロメートル毎時で表した数値から十を減じて得た数値を七で除したものを二から減じた数値(三輪又は四輪の自転車であつて牽けん引されるための装置を有するリヤカーを牽けん引するものを走行させることとなる場合にあつては、走行速度をキロメートル毎時で表した数値から十を減じて得た数値を三分の十四で除したものを三から減じた数値)
ハ 二十四キロメートル毎時以上の速度で自転車を走行させることとなる場合において、原動機を用いて人の力を補う力が加わらないこと。
ニ イからハまでのいずれにも該当する原動機についてイからハまでのいずれかに該当しないものに改造することが容易でない構造であること。
二 原動機を用いて人の力を補う機能が円滑に働き、かつ、当該機能が働くことにより安全な運転の確保に支障が生じるおそれがないこと。

人力と電力補助の最大比率は、一般的な自転車の場合、10km/h以下で1対2。10km/hから24km/hまでは1対2から0までの線形逓減、24km/h以上は1対0となる。出力制限は規定されていない。

EU市場に関しては、最大連続定格出力250Wで、アシスト比率の制限は無く、アシスト速度は時速25キロまで。アメリカの場合、州によって違うが、アシスト制限は時速32キロで出力は750Wから1000Wまで対応しているが、年齢制限があり、14歳から乗れるのが多い。

気になるのが日本仕様のE-Bikeと海外仕様のE-Bikeの違い。今回、EU仕様(定格出力250W、最大トルク90Nm)を採用したクローズドコース専用E-Bike「FANTIC XF1 INTEGRA」シリーズを紹介。試乗エリアがパルコール嬬恋リゾート スキー場のため、車体設計などの比較ではなく、欧州仕様のE-Bikeの特性に絞って紹介する。

【当記事を読む前に必読】定格出力、最大出力、トルクの違い

まず、今回の記事を読む前に定格出力、最大出力、トルクの違いを覚えておこう。

定格出力は長時間連続して出力できる値。EUの電動アシスト自転車/E-Bikeの法律では、定格出力が最大250Wまで制限されている。そして、注意したいのは定格出力は実際の出力(最大出力)を表しているわけではない。

最大出力は、瞬間的に定格出力を越えて供給できる出力のこと。常時モーターの出力が出せるわけではないが、上り坂や加速時に高いケイデンスで漕ぐと最大出力に達するため、最大出力は重要だ。

また、定格出力が同じでも最大出力が違うのは様々なジャンルでよくあること。例えば電気自動車では日産リーフは、定格出力85KWだが、最大出力は40Kwhバッテリー仕様が110kW(150PS)で、62Kwhバッテリー仕様が160kW(218PS)発生する。

ここで問題となるのは、最大出力は殆どのE-Bikeブランドやサプライヤーが公開しない事。日本市場に関しては公式で公開しているのがSpecialized Turbo SLシリーズ(Turbo Creo SL、Turbo Vado SL、Turbo Levo SL)で、最大出力は240Wだ。

スペシャライズドは最大出力表記を行う珍しい自転車ブランド(出典:Specialized)

非公式では、某サプライヤーが製造している有名日本仕様E-MTB用ドライブユニットは定格出力は250Wだが、実は最大出力は600W近く出ている(広報担当者の実際の証言から)。その他の非公式情報では、殆どの定格出力250WクラスのE-MTB用ドライブユニットの最大出力は500Wほど出ているようだ。また、人間の出力に関しては、普通に加速すると250Wぐらいで、一般の人でも少し頑張れば、400Wから600W出すことができる。

トルクは、力学において、ある固定された回転軸を中心にはたらく回転軸の周りの力のモーメントのこと。E-MTB用ドライブユニットは最大トルク70Nm以上を叩き出すのが一般的だ。因みに、人間のトルクは最大クランク軸で約160Nm(論文 電動アシスト自転車用統合シミュレータの開発から:PDF)出ている。

E-Bikeではトルク=出力の意味になっているが実際は違うため注意だ。ママチャリなどに搭載されているドライブユニットの最大トルクは非公表だが、実は100Nmほど出ている(出典:日本経済新聞:電動自転車で欧州攻める ヤマハ発、3度目の正直)ことは、電動アシスト自転車やE-Bikeに詳しい人は知っているだろう。

しかし、最大トルク70NmクラスのE-MTB(電動アシストマウンテンバイク)と、最大トルク100Nmのママチャリタイプの電動アシストに実際に乗ると、最大トルク70NmクラスのE-MTB のほうが遥かにパワフルに感じる。これは、E-MTBは高回転で漕いでもアシストするため、出力が高くなるからだ。

出力(w)の式は、2π xトルク(Nm)×ケイデンス(rpm)/60。ママチャリタイプの電動アシスト自転車に採用されている2軸式ユニットは、脚をスポーツ自転車のように高速で漕いでもアシストしないため、トルクが少し少ないE-MTB用ユニットのほうが高回転で漕いでもアシストがあるため、高い出力でアシストする。

これを理解すればわかるがトルクとパワーは同じ意味ではない。しかし、E-Bikeの世界ではトルク≒パワーとなっている。これは、発進時ではトルクが重要になるのと、E-Bike業界はリーディングカンパニーであるヤマハ発動機に、ボッシュ、ブローゼ、ザックス、マーレ、ヴァレオといった世界的な自動車部品サプライヤーや、日本電産、TQ、Darfonといった世界的なエレクトロニクス関連企業、シマノ、SRサンツアーといった世界的自転車部品サプライヤーが参入するなど、競争が非常に激しい為、同じ定格出力、トルク、重量でパワー不足だと直に評価されなくなる。そのため、ライバル他社もモーター出力が大体同じになるため、トルク≒パワーと考えてもあまり問題にならない。

E-Bikeは定格出力、最大出力、トルクが数値化されている。人力自転車だと感覚で評論風の文が書けるが、E-Bikeは自動車やオートバイのように数字と理屈の世界のため、感覚で書くとモーター関係で理解できる人には一発でおかしいと思われてしまう。

例えば、カーオーディオや太陽光発電のメディアでは定格出力と最大出力の混同を警告しているが、E-Bikeの場合は平気で間違えるのが普通という異常事態となっている。

一例がSpecialized Turbo SLシリーズに搭載されている「Specialized SL1.1」。このドライブユニットは最大出力240Wと定格出力250Wのドライブユニットよりも低い出力を出している。しかし、検索すればわかるが、殆どのメディアが最大出力240Wを”定格出力”240Wと表記したり、”最高出力は240Wと他社のドライブユニットと遜色ない”と書く人もいるほど。仮に筆者がそのような明らかに間違えている内容を書いたら、サプライヤーに呼び出されて詰問されるだろう。

ある時、E-Bike製造会社や、サプライヤーにSpecialized SL1.1ユニットに関して聞かれることがあった。この時、筆者は「E-MTB用ユニット(定格出力250Wクラス)と比較して半分の出力しかないので、相対的に比較したらパワーは無い。楽を求めるのではなく、人力自転車で不快な領域を無くして、軽さで走っている。そもそもジャンルが違う。」と答えている。筆者はSpecialized SL1.1ユニット搭載車(Specialized Turbo Vado SL)を所有しているが、当然ながら最大出力240Wを理解して購入している。

定格出力、最大出力、最大トルクはあくまでも数字でそれ以上の価値はないが、数字の意味を知るのは、本格的なインプレ記事を書く時に必要な基礎学力のようなもの。定格出力、最大出力、最大トルクの違いが理解できた所でFANTIC XF1 INTEGRAを解説しよう。

FANTIC XF1 INTEGRAを解説、試乗

FANTICは1968年に誕生したイタリアのオートバイブランド。小排気量のスクランブラー、オフロードオートバイ、トライアルタイプのオートバイで有名になるが倒産するが復活するという歴史がある。近年では、2020年10月にヤマハモーターヨーロッパが、イタリア二輪車エンジン製造会社「モトーリ・ミナレリ」の株式をFANTICに譲渡したことでも知られているだろう。

オートバイだけでなくE-Bikeも展開しており、日本ではモータリング株式会社が取り扱いを行っている。ラインナップは、EU仕様の公道走行不可のフルサスペンションE-MTBの「XF1 Integra」シリーズ、ファットバイクタイプの「FAT INGETRA」と、日本国内の公道走行可能な街乗り向けのE-Bike「ISSIMO」を展開している。

XF1 Integraシリーズに搭載されているドライブユニット「Brose Drive S」は、ドイツ「Brose」社が製造するドライブユニット。Broseは世界第4位の自動車サプライヤーとして知られており、パワーステアリングやブレーキ、トランスミッションなどに使われているモーターやアクチュエータなどを製造していることで知られている。Drive Sシリーズは定格出力250W、最大トルク90Nmを発揮するE-MTB用ユニットとして有名だ。

日本公式サイトではMax Watt(最大出力)250Wと書いてあるが、おそらく誤植。筆者はSpecialized Turbo VADO SLを所有しており、ロードバイクタイプのE-Bike「Turbo Creo SL」やフルサスペンションMTBタイプの「Turbo Levo SL」に本格試乗した事があるが、最大出力250Wというのは、あんなにパワフルではない。これは、FANTIC本国サイトで、Max Rated Power(最大定格出力)をMax Power(最大出力)と表現しているのもある。おそらく最大出力は500Wクラスだろう。

最大トルクは90Nmと非常に大きいため、発進時は日本国内で販売されているどんな公道用E-Bike用ユニットよりもパワフルに発進する。筆者は最大トルク35Nm(Specialized SL1.1)から最大トルク95Nm(日本未発売某日本製48V仕様E-Bikeユニット)まで乗ったことがあるが、E-Bike用ユニットでは一般的に同じ定格出力の場合、最大トルクが5Nm違うのは誤差、10Nm違うと1クラス違い、20Nmでは1ランク違う。

STROKE CARGO TRIKE T4(最大トルク95Nm 日本未発売某日本製48V仕様E-Bikeユニット搭載車)

日本国内仕様のドライブユニットで発進時の力強さがXF1 INTEGRAシリーズに匹敵するのは、おそらくSTROKE CARGO TRIKE T4(プロトタイプモデル)が搭載していた、最大トルク95Nmを発揮する日本未発売某日本製48V仕様E-Bikeユニットだけだろう。

Brose Drive Sドライブユニットは、モデルにもよるが最大3.8倍から4倍のアシストを行う。ここで注意したいのが単純に脚力の4倍アシストを行うわけではないことだ。仮にアシスト比4倍で500Wの脚力を出しても、2000Wのパワーがでるわけではない。

自動車で言うのなら、プリウスはエンジンとモーターの出力を合計した場合の最大出力が170馬力あり、アクセルをいつもより10倍踏めば1700馬力出るので、トヨタのハイブリッドレーシングカー「TS050ハイブリッド(1000馬力)」よりも速いと言っているようなものだ。

初めて欧州仕様で走った筆者の感想は、一般的に思い浮かべる日本仕様の何倍もパワーが出てビックリするようなパワフルというよりは、最大出力が引き出しやすく実際の走行での出力がアップしたと言う感想だ。

日本仕様の場合、時速10キロまでアシスト比は最大2倍で、そこから減退が入り時速17キロ付近では1倍、時速24キロでアシストはなくなる。欧州仕様だと、比較的低い人力出力でドライブユニットの最大出力まで出すことができる。しかし、いきなりパワーが出るわけではない。

自動車やオートバイには、エンジンの性能曲線がある。E-Bikeもドライブユニットの性能曲線があるが、性能曲線は最大出力と同じように機密事項のためか、メディアにも教えてくれない。

E-Bikeのドライブユニットのパワーカーブに関してはBrose Sに関しては不明。参考として非公式データや他社のカタログデータを参照した限りでは、最大出力はケイデンス70rpmから90rpm付近で発生するのが多く、スポーツサイクルのように脚をある程度高回転で回す必要がある。ママチャリのように脚をゆっくり回す場合、欧州仕様でも最大出力には達しない。

欧州仕様のE-Bikeが有利なのは上り坂。写真のようなスキー場の上り坂の場合、日本仕様だと時速16キロぐらいで走る上り坂を、FANTIC XF1 INTEGRAの場合、時速20キロほどで走行できる。因みにアシスト速度が時速25キロなのに、時速20キロで頭打ちになるのは、モーターの最大出力と脚力の出力を合わせた限界なのもあるだろう。

また、緩い上り坂の場合、日本仕様のE-Bikeで高速走行しているとアシストが薄いため、スピードが落ちるが、欧州仕様の場合はアシストが強いため、普通に上っていく。

平地の加速に関しては、アシストカット速度を同じ時速24キロにしたら、正直あまり変わらないと思った。日本仕様の場合、ケイデンスを上げてパワフルに発進すると、フルサスE-MTBでもアシストが切れる時速24キロまでのフル加速は僅か2.5秒で達してしまう。欧州仕様のFANTIC XF1 INTEGRAに関しては、最大アシストパワーで、ケイデンスを上げてフル加速しようとしてもモーターアシストが強いため、どうしてもアシストに頼った走りをするため、時速24キロまでのフル加速は大体2.5秒と同じ。最大出力は同じで、パワーバンドとトルクバンドが太くなったという感覚なので、同じ時速24キロでアシストが切れた場合、加速感は同じだろう。

航続距離は日本仕様のほうが有利。日本仕様は時速20キロ以上の領域では、アシストが薄くなるため平地で走行していると航続距離が伸びる。そのため、カタログに書いてある航続距離よりも、実際はそれ以上走ることができるのが多い。欧州仕様の場合、減退が無いため出力が引き出しやすい一方、常時モーターが動くため航続距離は日本仕様よりも少なくなる。

アシスト比率を自由に設定できるのに、アシスト比率を極端に上げないのは?

欧州仕様のE-Bikeはアシスト比率を自由に設定できるが、アシスト比率は多くても4倍なのが多く、極端に上げていない。仮にアシスト比率を100倍にしても、最大出力はせいぜい500Wから600Wと少ないため意味がない。

仮に、人間の出力が500W出しているとき、アシスト比100倍で50000W出ているわけではない。アシスト比率を極端に上げると、脚に力を加えずただ回しているだけの状態になり、人間の出力が極端に少なくなるため、モーター出力と人力の出力が加わった実際の出力が低くなり逆にスピードが落ちてしまう。

欧州仕様のE-Bikeでも、アシスト比を極端に上げず、モーターの力に頼らせないようになっているのは、漕いだ時の操縦安定性能を高めるのもある。ツーリングレベルの走り方をする筆者でさえ、日本仕様のE-MTBでぬかるみで後輪が横滑りする、丸太を超える時にモーターが反応して乗っているライダーと一緒にE-MTBが弾き飛ばされてあらぬ方向に行く、すり鉢上のぬかるみがあるコーナーを曲がる時、アシストが想定よりも余分にかかり、車体と体がインに入ってしまい転倒しそうになるなど、様々な事が発生する。

E-Bikeの最終目標はオートバイではなくパワードスーツなので、欧州仕様でも極端にモーターの力に頼るプログラムは採用していないと感じた。

アクティビティの1つでオートバイでは無く、欧州仕様のE-Bikeを使う理由は?

近年、アウトドアアクティビティの1つでE-Bikeを使う事例をよく見る。スキー場での夏のアクティビティでE-MTBを使う事もあり、FANTIC製のE-MTBの導入を検討しているスキー場もあるとのこと。オートバイではなく、欧州仕様のE-MTBを導入するのは、日本仕様と比較した場合、最大出力が引き出ししやすく楽に上れるため、時間削減になる事。オートバイと比較した場合、車体重量が軽くて最大出力が低い(50CCガソリンスクーターの最大出力はメーカーにもよるが3300Wほど)ため、路面にダメージを与えにくいのもある。そして、オートバイよりもスピードが出ず、安全に走行できるため、支持されるだろう。

欧州仕様のE-Bikeを日本の公道で合法的に走らせるのならどうすればいいか?

筆者がFANTIC XF1 INTEGRAに試乗した感想は「パワフルだけど特に危険性はなくて普通」。これは定格出力、最大出力、最大トルクの違いを理解している、最大トルク95Nmの日本未発売某日本製48V仕様E-Bikeユニット搭載車に乗ったことがある、所有しているE-Bikeが、日本仕様でも最大出力240Wと少ないため実質的に減退が少ないSpecialized Turbo Vado SL4.0に乗っているのもあるだろう。

欧州仕様のE-Bikeを日本の公道で合法的に走らせるのならどうすればいいか。一番簡単なのは、Speed Pedelec(原動機付き自転車)化。ヨーロッパ市場ではアシスト速度時速45キロで走行できるSpeed pedelecというジャンルがある。通常のE-Bikeのアシスト可能速度の25キロを超えている一方、ナンバープレートなどの装着が必要になる。

出典:https://www.jbpi.or.jp/report_pdf/rep_eu_190425.pdf

しかしSpeed Pedelecは、ヨーロッパではマイナーなジャンル。E-Bikeが売れているドイツ市場でも販売比率は僅か0.5パーセントと非常に少ない。ナンバープレートを装着して速いE-Bikeに乗るという市場は殆ど無いようだ。

一番、難しいのが法律改正。仮に法律を改正するのであれば、モーター出力を定格出力250Wに設定して、アシスト可能速度を23キロから24キロ付近に落とす必要があるだろう。ただ、規制が緩くなっても、バッテリーや充電器関連で発生する電気用品安全法(PSEマーク)や、サプライヤーがサポートを行うことができないため、正規輸入拒否を行うサプライヤー問題(法律よりもこの問題が一番大きい)が待っているため、新規参入はそこまで容易ではない。FANTIC XF1 INTEGRAシリーズを公道で走らせるのなら、まずは関連事業者や地方自治体と手を組んで、規制のサンドボックス制度を使い、実証実験を行う方法から始めないといけないだろう。

文:松本健多朗

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