他要给 Ebike 做最好的「电机」，拿到 1 亿人民币

3 月底，杜磊前往中国台湾，参加自行车行业内有名的 TaiPei Cycle 展会。

因为确定参展的时间有些晚，杜磊的产品展位，被分配到了台北南港展览中心一个偏僻的角落。令他没想到的是，本以为不会有太多人关注的展台前参观者爆满。

「很多之前联系过的客户特意找过来，一上来就问我们的产品什么时间能交货。」几天下来，杜磊一直在和热情的参观者交谈，介绍自己的产品、解释技术创新点以及后续的计划。

接受采访时，他刚结束了一个饭局，几天的忙碌让他的声音听起来有些沙哑。

Okawa 大川电机，是杜磊 2020 年创立的 Ebike 电机品牌。除了在业内展会上备受关注，这家公司近日在资本市场上也收获了一笔 1.21 亿元的 A 轮融资，由襄禾资本领投，如日创投、德迅投资、庚辛资本中国等机构跟投。

「目标成为全球头部的 Ebike 中置电机品牌」，这是 Okawa 在商业计划书中写下的壮志豪言，而熟悉 Ebike 产业的知道，这是一个何等难度的挑战。

杜磊在台湾自行车展会上 | 受访者提供

电机，被称为 Ebike 的心脏，是衡量一辆 Ebike 品质高低的核心部件。

目前，Ebike 电机的市场集中度大于 90%。大部分高端 Ebike 车企，采用的均是有着一两百年历史的国外电机企业，比如德国的 Bosch 博世，创立于 1886 年，是全球第一大汽车技术供应商，入局 Ebike 后同样是高端品牌的首选；再比如创立于 1921 年的日本 Shimano 禧玛诺，占有超过 70% 的自行车零配件市场份额，在自行车配件领域占据统治地位……

相较之下，Okawa 大川电机，一家仅仅成立了两年多、很多普通消费者听都还没听说过的创业公司，凭什么敢与之对垒？

国内 Ebike 行业玩家，大多刚开始在下游整车组装上发力，Okawa 大川电机却已经在尝试走向这个产业的更上游处。

如此「年轻」的它，能搏得一席之地吗？

十年前的一次欧洲旅行中，杜磊第一次接触到了 Ebike。

「我当时去瑞士旅游，在卢塞恩湖边看到可以租一种电助力的自行车，就花 60 欧元租了一辆。」杜磊至今仍记得当时的奇妙体验：「在瑞士那种多山地丘陵的地带，骑了几十公里都不觉得累。我觉得这个产品很好，萌生了想把 Ebike 带入中国的想法。」

「火花」击中了杜磊，尽管就算在那时的欧洲，Ebike 产业也还刚刚兴起，出货量仅有数十万台。但杜磊敏锐地意识到，Ebike 取代传统自行车是一个不可逆的过程，就像智能手机取代传统手机一样，Ebike 的用户体验相比自行车有着本质的创新。

作为清华大学汽车专业直博生，杜磊博士期间的研究方向是「混合动力系统」，一个比自行车更为复杂、尖端的领域。平日里积攒的专业知识以及经验帮助杜磊迅速找到了进入 Ebike 领域的切口：他发现，Ebike 的机械构造中「扭矩传感器」是一个关键零部件。

扭矩传感器的作用是监测人的骑行力量，随后将监测到的数据传入整车控制器，从而使电机输出合适的电动助力。杜磊向我们介绍到，「它承担着类似油门踏板信号输入的功能，而这一点恰好与我的研究方向高度重合。」

杜磊博士期间研究的高频主动减振控制 ADC (Active Damping Control) 的混合动力发动机台架 | 受访者提供

2012 年，混合动力汽车在中国刚刚兴起，如何平衡驾驶平顺性、燃油经济性和驾驶感受之间的关系是行业关注的重点，杜磊跟着自己的导师参加了很多科研项目，与吉利、长城、比亚迪等车企都曾有过合作。如何解决驾驶平顺性问题贯穿了杜磊的博士课题，其毕业论文中最关键的一章就是「高频高精度转矩传感器的设计与验证」。

杜磊相信自己在 Ebike 领域找到了一片「未被开垦的土地」，既能学以致用，又能实现挑战顶尖企业的梦想。「做汽车的人，几乎都有和博世这类头部企业 PK 的梦想。」

「现在你要在汽车行业 PK 博世几乎是不可能的，但在 Ebike 领域，我们有机会与顶尖企业拼一拼。」2020 年初疫情爆发，Ebike 在海外大火，杜磊迎来了属于自己的创业机遇。

根据华经情报网数据，2020 年间全球 Ebike 销量同比增长了 29%。受疫情影响国外产能下降，加之中国原本就是自行车、两轮电动车出口大国，于是疫情期间激增的海外订单涌入国内代工厂。

出货量的暴涨迎来了国内厂家、资本以及媒体对 Ebike 赛道的一致看好。CVSource 投中数据显示，自 2021 年 7 月至今，在不到两年的时间里，先后已经有超 20 家两轮电动企业获得融资，总融资额已经破 100 亿人民币。

Okawa 大川电机的投资人之一，长期专注电气化、智能化领域的庚辛资本联创张家康，却从中看到了国内 Ebike 产业未来发展将会面临的巨大困境：在产业链端，电机、变速器等零部件的核心技术集中掌握在海外的上游公司手中，下游品牌商的议价空间很低。

在 Ebike 的核心组件「中置电机」方向，博世、禧玛诺、雅马哈等国外厂商的市场份额高达 90%；在变速器方向，禧玛诺和 sram 更是占据了 95% 的市场份额。Ebike 订单猛增的背后，禧玛诺变速器溢价 2-3 倍在市场上销售，厂家想要购买禧玛诺变速器需要排队 18 个月以上。

张家康向极客公园介绍到：「老牌企业在上游的垄断，让下游品牌叫苦不迭，大家最常说的一句话是『they dominate too much』（他们垄断的太多了）。这种垄断也导致上游厂商的创新动力不足，今天的 Ebike 产品，仍在沿用几十年前雅马哈、禧玛诺采取的技术路线。」

世界上第一辆电动自行车 PAS| 图片来源：雅马哈

1993 年，雅马哈推出的第一辆电助力自行车 PAS，采用了以扭矩传感器为核心的多传感器控制系统，但由于利用扭矩传感器使电力与人力完美适配，技术门槛极高，一般只有像博世这样，与汽车相关的企业才能突破这层技术壁垒。其他后来者，哪怕是模仿照搬前人的技术路线，也至少需要 6 年的研发周期。而在变速器领域一家独大的禧玛诺，更是通过严密的知识产权壁垒，几乎封死了后来者的追赶之路。

几乎同时，对 Ebike 产品进行了大量调研的杜磊，也在与从业者的多次交流中发现：「从业者对于头部上游企业的垄断都有种卡脖子的感觉，大家急迫的需要替代品。更重要的是，基于传统技术路线的 Ebike 1.0 时代已经走到头了。」

对此，张家康补充解释到：「传统的技术路线，精度较低、响应迟缓、负载有限，在制造上对于特殊材料高度依赖，量产难度高，从而导致价格居高不下。这已经成为 Ebike 推广和普及的关键瓶颈。」

看到了行业需求与市场希望的杜磊创立了 Okawa 大川电机，他瞄向的是「中置变速电机」。

在杜磊看来，就像当年刚开始「油改电」的时候，车企随便拿一个燃油车的架子换上电池、电机就有了一辆电动汽车一样，所谓的 Ebike 1.0 时代，就是「一个普通自行车加上电池、电机」，即「电动化的自行车」。

而「中置变速电机」则有能力将 Ebike 带进 2.0 时代。

Okawa 研发的集变速、电助力为一体的中置电机 AT60 | 图片来源：Okawa

这是一个专门为 Ebike 设计的动力系统，继承了汽车动力总成的思路，以及变速箱换挡、助力等核心技术，能够将所有的驱动、变速、控制，集成在一个动力单元中，就像电动汽车的「三合一」「五合一」动力单元一样。

「Ebike 2.0 时代是一个 two wheeled electrical vehicle（两轮电动汽车）的时代。你可以将它理解为是一个汽车架构，只不过它只有两个轮子。」

2022 年，Okawa 研发出的新一代电机，在全球最大的自行车展会 EuroBike 上大放异彩，目前已有多个欧洲头部客户试骑，收获了 1 万台以上的意向订单。

十年的经验积累，终于激起了水花。

正如杜磊所言「这不是一个渐进式的变化，这是一个跃迁式的变化」，懂行的人会知道，要实现从 1.0 到 2.0 的突破是一个多么艰巨的挑战。

一套动力系统的工作流程是首先依靠传感器检测到骑行者的骑行状态，随后再依靠电机、变速器输出合适的电助力，改变车子的骑行速度。

精确性、响应性、平顺性，是评判一个动力系统好坏的三大标准：

• 精确性是指传感器在检测骑行状态时的可靠程度，精确性越高，传感器对于骑行状态的判断越接近实际状况；

• 响应性指的是从骑行者踩踏踏板，到电机开始提供助力的时间，响应性越高，骑行者被电力助力的体验感就越明显；

• 平顺性则是指骑行者的骑行体验是否舒适、顺滑。

三大标准单拆开看似乎并不难，但要同时满足这三大标准则需要经过反复的平衡、调适。

精确性是响应性的前提，响应性却和平顺性相互矛盾，这是因为电机响应越快、速度改变越快，骑行者就更容易体会到「顿挫感」，而如果电机响应慢，骑行者又会无法即时感受到电助力。因此，如何提升扭矩传感器的检测精度、如何选定电机控制器的反应速度一直是研发 Ebike 动力系统的难题。

而 Okawa 大川电机要做的事情，在这基础上还要更难一步。

杜磊和欧洲高管团队在台湾展会上 | 受访者提供

在传感器上，杜磊和他的团队采用了很多同行不敢尝试的「应力应变」方案，这种方案的好处是，能够将精度提升至 0.1%（传统的磁通量检测方案精度为 3-5%），挑战在于太敏感，一根羽毛掉落到桌子上都能感应到，而且信号容易出现传输损耗。

投资人张家康介绍到，克服这一挑战需要：「突破地狱级难度的数据降噪、补偿运算，以及信号在电磁环境下无线传输的电磁干扰问题。」

除此之外，在传感器、电机与变速器的集成问题上，杜磊也面临着挑战：「Ebike 能够给中置变速电机提供的空间太小、集成度太高了，没法像电动汽车那样，做一个很大的动力系统。」

要解决这些难题，考验的并不只是单一方向的技术能力，而是更高端产业的「技术降维」以及系统性的「复合能力」。

目前 Ebike 行业普遍存在的问题是，很多企业之前要么是做自行车的，要么是做电动两轮车的，这类行业在过去其实很难吸引到更高端的人才，因此也就很难在转向 Ebike 后，实现根本性的技术突破。

杜磊团队的独特性在于：「我们的团队很多成员是从汽车行业来的，我们用汽车行业的思路和认知来做 Ebike 产品，某种意义上来讲是一种降维打击。」

比如 Okawa 大川电机研发出的全球第一个「中置变速器」，就是将汽车行业的自动变速箱技术，迁移至 Ebike 领域，从而可以承载更大的扭矩和更强的功率，避免出现变速器易损坏的问题。

但汽车行业的技术也还不够，杜磊认为要想成功地将汽车产业的技术迁移至 Ebike 领域，更多的是一种认知，是一种复合能力。

「技术迁移的前提是，在两个领域内都有足够多的悟性和理解力，因为 Ebike 动力系统不是纯粹机械的，或者纯粹软件的，它是一个综合性的系统。如果没有充足的经验积累，很难能将各类技术组合成一个完整的产品。」

张家康告诉极客公园：「在 Okawa 大川电机出现之前，Ebike 下游品牌只有两种选择，要么为了高质量承担高昂的成本，忍受上游供应商的霸权；要么选择低价零配件，承担售后风险和品牌损伤风险。」而对于 Ebike 上游厂商来说，行业的头部企业存在先发优势以及排他优势，短期来看只要头部上游厂商自身不出问题，其订单和市占率将有持续性和黏性，在 Ebike 产业上游，同质低价、低质低价的后来者难以居上。

带有汽车产业技术降维优势以及复合能力的 Okawa 大川电机，却能做到「低价优质」。

杜磊带领其团队通过采用 MEMS（微机电系统，其内部结构一般在微米甚至纳米量级）器件，在一块 pcb 电路板集成了整车控制器和电机控制器还有扭矩传感器。

基于底层技术全栈自研，可以实现非接触式的无线供电、无线信号传输，内部少线束、少零部件，产品的售后率被降至行业平均水平的 1/5 到 1/10。

与此同时，虽然 Okawa 的技术路线更难，但其原材料成本反而比目前顶级的博世电机更低，目前博世中置电机的BOM（原材料成本）大概是 Okawa 大川电机的 1.7 到 1.8 倍。

有了这样低价优质的核心部件，Ebike 产业的后来者，成功空间更大了。

很多人也许并不知道，早在上世纪 90 年代末，日本研发出第一辆 Ebike 后不久，电助力自行车的概念就已经传入中国了。只不过由于当时国内自行车产业工艺上的不足，国产品牌无法自主生产出 Ebike 所需的动力辅助系统，而从国外进口零部件的成本又实在太高，因此才转换了发展方向：抛弃脚踏板的主要地位，转而做更像是摩托车的「小电驴」。

现在，国产 Ebike 产业似乎迎来了一次「重新来过」的机会。

欧洲各个国家 2015-2021 年的 Ebike 渗透率曲线 | 受访者提供

Okawa 在荷兰投资建立的总部 | 受访者提供

两年前，Okawa 大川电机在荷兰投资建设了一个欧洲总部，深入地本土化运营品牌，销售以及售后服务。2023 年，大川电机正在东京建立日本公司，在洛杉矶建立美国子公司。

「今年的战略大概是要以 150 万欧元左右的投入来提升 Okawa 在全行业和消费者中的认知度，同时快速保质保量地实现产品量产。我们要抢占市场的高地。」说这句话时，杜磊没有丝毫的犹豫。

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