E-bike, una storia lunga un secolo

19 Luglio 2021

È il 1993 quando in Giappone appare una bici dalla tecnologia innovativa, la Yamaha PAS. Un modello con il nome del dispositivo brevettato dallo stesso costruttore giapponese quattro anni prima, il Pedal Assist System, abbreviato con la sigla PAS. Un sistema pensato per ridurre lo sforzo del pedalare e composto da un motore elettrico nel movimento dei pedali alimentato da batterie al piombo in grado di fornire energia per supportare i muscoli per circa 20 km. A caratterizzarlo è pure la centralina di controllo che attiva l’assistenza elettrica in concomitanza con la pedalata per interromperla appena si smette di agire sulle leve della guarnitura. Di fatto, è l’antesignano dei moderni sistemi a pedalata assistita che in Europa vedrà la sua prima applicazione nel 1995 per merito della Flyer.

Flyer ebike

Un principio a vapore
Se il PAS di Yamaha è il capostipite delle odierne bici a pedalata assistita, la storia per “motorizzare” le biciclette ha origini lontane e incerte, in parte condivise con la narrazione del motociclismo. I primi tentativi di rendere i cicli meno faticosi risalgono alla seconda metà dell’Ottocento e prevedono l’adozione di un motore a vapore. A concepire il nuovo mezzo sarebbe stato l’americano Sylvester Howard Roper che nel 1867 realizza un ciclo privo di pedali molto rumoroso e “puzzolente”, tanto da imbizzarrire i cavalli e indispettire i concittadini. Arrestato e rilasciato, Roper si intestardisce sul progetto fino alla morte, avvenuta cadendo da uno dei sui prototipi.

Sylvester Roper

Idea analoga arriva nel 1869 dall’altra parte dell’oceano, quando l’ingegnere francese Louis-Guillaume Perreaux deposita il brevetto della Vélocipede à Grande Vitesse mossa sempre da un’unità a vapore. A lui va pure il merito di avere ideato il primo ciclo mosso da un motore elettrico, per la verità abbandonato presto per fare posto alla tecnologia emergente: il motore a scoppio. A seguire l’esempio di Perreaux sono in molti, compresi Gottlieb Daimler e Wilhelm Maybach che nel 1885 realizzano la Reitrad, considerata da molti la prima motocicletta di sempre.

Reitrad

L’ascesa del motore elettrico
Un esemplare più affine a una bici elettrica appare nel 1895 negli USA per merito di Ogden Bolton junior, firmatario di un brevetto di ciclo con motore elettrico nel mozzo della ruota posteriore e batterie allacciate al tubo orizzontale. Una soluzione, quella con la “scossa”, perseguita da altri inventori come Scott, Schnepf, Hansel e Hosea Libbey, autore di un esemplare con motore centrale. A suscitare interesse è pure il tandem inglese della Humber equipaggiato con quattro accumulatori collegati in serie al centro del telaio. Progetti velleitari con poco fortuna a causa di una tecnologia arcaica poco efficiente e dal peso eccessivo.

Humber

Maggiore sorte ha la Heinzmann, azienda tedesca che negli anni Venti del Novecento avvia la produzione di motori elettrici per biciclette, attività ancora oggi attiva. Un periodo, quello iniziale del secolo scorso, florido di proposte. In Olanda il colosso dell’elettronica Emi Philips realizza con l’azienda di biciclette Simplex un modello elettrico commercializzato su licenza da diversi marchi a partire dal 1932. Cinque anni dopo propone una nuova bici elettrica con Gazelle, marchio ancora oggi attivo nel comparto e-bike. L’esito del mercato non è migliore del precedente con appena 117 esemplari prodotti. Poca fortuna ha pure la Junker, un modello di 50 kg con autonomia di 40 km costruita in poco più di 100 unità a partire dal 1933.

Philips Simplex

GoBike, un kit anti “Depressione”
Una delle proposte a suscitare maggiore interesse nel periodo tra le due guerre è la GoBike dell’americana LeJay Manufacturing Company. Offerto dopo la crisi di Wall Street del 1929, nota come la “Grande Depressione”, che ha costretto molti a rinunciare all’auto per le difficoltà economiche, è un insolito kit per trasformare la bicicletta da muscolare ad elettrica. Di fatto, un’alternativa a basso costo per la mobilità costituito da un carrellino da agganciare ai foderi posteriori costituito da un motore elettrico che agisce sull’unica ruota e dalle batterie di alimentazione. Per contenerne il prezzo, viene proposto come kit da assemblare in autonomia seguendo le istruzioni del manuale di montaggio, anche se la difficoltà delle operazioni costringe molti a orientarsi all’acquisto del sistema completo.

GoBike

La bici del futuro svelata a Londra
Tra i molti progetti che si susseguono il più interessante è la Classic di Benjamin George Bowden, un designer anglo americano con un passato nell’industria dell’auto e tra i primi ad aprire uno studio di progettazione in Gran Bretagna insieme all’amico John Allen. Insieme presentano al Britain Can Make It, esposizione tenuta a Londra nel 1946 per rilanciare l’economia, l’avveniristica bicicletta rinominata “Bicycle of the Future”. Il prototipo suscita grande scalpore per il design futurista e per l’innovativa tecnologia. All’interno del telaio in alluminio pressato ci sono cavi elettrici e batterie collegate a una dinamo nella ruota posteriore addetta a generare energia in frenata e discesa e a fornire un supporto alla pedalata in partenza o in salita sfruttando la “corrente” accumulata. A rimanerne affascinato è il re Farouk I d’Egitto che ne ordina sei esemplari ancora prima dell’avvio della produzione. Un avvio che, nella realtà, non ci sarà mai poiché gli industriali inglesi la ritengono troppo costosa da produrre e un investitore del Sud Africa interessato è costretto a rinunciare per i disordini in corso nel paese. Alla fine Bowden riuscirà ad assemblarla negli States con il nome di Spacelander, ma con una classica catena al posto dell’innovativo sistema elettrico.

La crisi del petrolio rilancia i pedali
Con l’arrivo del benessere economico e la disponibilità di auto a basso costo, la bici diviene un mezzo obsoleto per tornare in auge soltanto negli anni Settanta a causa delle crisi petrolifere. A rilanciare l’idea di una bici elettrica è il Partito Comunista Cinese con un programma per lo sviluppo dei mezzi elettrici lanciato per fare fronte all’ascesa dei prezzi del petrolio dovuto alla Guerra del Kippur e alla decisione dell’Opec di ridurre le esportazioni di greggio. Un piano destinato a sfociare in modelli poco noti e destinati al mercato interno. Ad attivarsi, però, è pure l’industria occidentale che sfocia in diverse proposte. In Germania debutta la Solo Electra, modello più simile a uno scooter e dal peso eccessivo (67 kg) che non riscuote molti consensi malgrado i 100 km di autonomia dichiarati.

Solo Electra

Nel 1975 la Kinzel sviluppa un kit compatibile con un cambio posteriore e dotato di un sistema di ricarica delle batterie azionato da due dinamo. Di questi anni è pure l’ingresso di alcune aziende che diverranno protagoniste nel settore negli anni a venire. La Panasonic presenta una bici dalle sembianze classiche con batterie da 24V fissate dietro il tubo sella. La stessa società investe per supportare lo sviluppo del sistema con motore nel movimento centrale brevettato nel 1977 da Charles Davidson e Peter Leighton. Un progetto al quale partecipa con l’apporto finanziario anche Bosch e che si distingue per consentire una pedalata priva di attriti quando l’assistenza elettrica è disinserita.

L’inizio dell’era moderna
L’interesse per le bici elettriche rimane alto anche negli anni Ottanta portando ad altre evoluzioni di interesse. Tra i molti brevetti depositati citiamo quello di Amedeo Restelli sul primo motore nel mozzo anteriore comprensivo di frizione e una trasmissione a 2 velocità e i due del tedesco Egon Gelhard, un motore centrale dissociato dal movimento centrale e un’unità per il mozzo posteriore in grado di funzionare insieme alla pedalata o in modo indipendente. Arrivano nuove soluzioni come l’Hercules Electra, un kit di elettrificazione dei cicli muscolari con batterie nel portapacchi anteriore e motore ad agire sulla ruota posteriore. Con la Sanyo Enacle debuttano i primi accumulatori con tecnologia al Nichel-Cadmio, mentre lo svizzero Michael Kutter mette a punto l’EOV, acronimo Electronic Variable Overdrive.

Michael Kutter

Una tecnologia simile alla pedalata assistita che avrà un futuro sulla Dolphin E-Bikes, ma destinata a scomparire per i molti problemi tecnici rilevati. Nel frattempo in Giappone si sta lavorando al PAS…

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