今天小編分享的科技經驗：他要給 Ebike 做最好的「電機」，拿到 1 億人民币，歡迎閱讀。
3 月底，杜磊前往中國台灣，參加自行車行業内有名的 TaiPei Cycle 展會。
因為确定參展的時間有些晚，杜磊的產品展位，被分配到了台北南港展覽中心一個偏僻的角落。令他沒想到的是，本以為不會有太多人關注的展台前參觀者爆滿。
「很多之前聯系過的客戶特意找過來，一上來就問我們的產品什麼時間能交貨。」幾天下來，杜磊一直在和熱情的參觀者交談，介紹自己的產品、解釋技術創新點以及後續的計劃。
接受采訪時，他剛結束了一個飯局，幾天的忙碌讓他的聲音聽起來有些沙啞。
Okawa 大川電機，是杜磊 2020 年創立的 Ebike 電機品牌。除了在業内展會上備受關注，這家公司近日在資本市場上也收獲了一筆 1.21 億元的 A 輪融資，由襄禾資本領投，如日創投、德迅投資、庚辛資本中國等機構跟投。
「目标成為全球頭部的 Ebike 中置電機品牌」，這是 Okawa 在商業計劃書中寫下的壯志豪言，而熟悉 Ebike 產業的知道，這是一個何等難度的挑戰。
杜磊在台灣自行車展會上 | 受訪者提供
電機，被稱為 Ebike 的心髒，是衡量一輛 Ebike 品質高低的核心部件。
目前，Ebike 電機的市場集中度大于 90%。大部分高端 Ebike 車企，采用的均是有着一兩百年歷史的國外電機企業，比如德國的 Bosch 博世，創立于 1886 年，是全球第一大汽車技術供應商，入局 Ebike 後同樣是高端品牌的首選；再比如創立于 1921 年的日本 Shimano 禧瑪諾，占有超過 70% 的自行車零配件市場份額，在自行車配件領網域占據統治地位……
相較之下，Okawa 大川電機，一家僅僅成立了兩年多、很多普通消費者聽都還沒聽說過的創業公司，憑什麼敢與之對壘？
國内 Ebike 行業玩家，大多剛開始在下遊整車組裝上發力，Okawa 大川電機卻已經在嘗試走向這個產業的更上遊處。
如此「年輕」的它，能搏得一席之地嗎？
01「未被開墾的土地」
十年前的一次歐洲旅行中，杜磊第一次接觸到了 Ebike。
「我當時去瑞士旅遊，在盧塞恩湖邊看到可以租一種電助力的自行車，就花 60 歐元租了一輛。」杜磊至今仍記得當時的奇妙體驗：「在瑞士那種多山地丘陵的地帶，騎了幾十公裡都不覺得累。我覺得這個產品很好，萌生了想把 Ebike 帶入中國的想法。」
「火花」擊中了杜磊，盡管就算在那時的歐洲，Ebike 產業也還剛剛興起，出貨量僅有數十萬台。但杜磊敏銳地意識到，Ebike 取代傳統自行車是一個不可逆的過程，就像智能手機取代傳統手機一樣，Ebike 的用戶體驗相比自行車有着本質的創新。
作為清華大學汽車專業直博生，杜磊博士期間的研究方向是「混合動力系統」，一個比自行車更為復雜、尖端的領網域。平日裡積攢的專業知識以及經驗幫助杜磊迅速找到了進入 Ebike 領網域的切口：他發現，Ebike 的機械構造中「扭矩傳感器」是一個關鍵零部件。
扭矩傳感器的作用是監測人的騎行力量，随後将監測到的數據傳入整車控制器，從而使電機輸出合适的電動助力。杜磊向我們介紹到，「它承擔着類似油門踏板信号輸入的功能，而這一點恰好與我的研究方向高度重合。」
杜磊博士期間研究的高頻主動減振控制 ADC ( Active Damping Control ) 的混合動力發動機台架 | 受訪者提供
2012 年，混合動力汽車在中國剛剛興起，如何平衡駕駛平順性、燃油經濟性和駕駛感受之間的關系是行業關注的重點，杜磊跟着自己的導師參加了很多科研項目，與吉利、長城、比亞迪等車企都曾有過合作。如何解決駕駛平順性問題貫穿了杜磊的博士課題，其畢業論文中最關鍵的一章就是「高頻高精度轉矩傳感器的設計與驗證」。
杜磊相信自己在 Ebike 領網域找到了一片「未被開墾的土地」，既能學以致用，又能實現挑戰頂尖企業的夢想。「做汽車的人，幾乎都有和博世這類頭部企業 PK 的夢想。」
「現在你要在汽車行業 PK 博世幾乎是不可能的，但在 Ebike 領網域，我們有機會與頂尖企業拼一拼。」2020 年初疫情爆發，Ebike 在海外大火，杜磊迎來了屬于自己的創業機遇。
02 Ebike 2.0
根據華經情報網數據，2020 年間全球 Ebike 銷量同比增長了 29%。受疫情影響國外產能下降，加之中國原本就是自行車、兩輪電動車出口大國，于是疫情期間激增的海外訂單湧入國内代工廠。
出貨量的暴漲迎來了國内廠家、資本以及媒體對 Ebike 賽道的一致看好。CVSource 投中數據顯示，自 2021 年 7 月至今，在不到兩年的時間裡，先後已經有超 20 家兩輪電動企業獲得融資，總融資額已經破 100 億人民币。
Okawa 大川電機的投資人之一，長期專注電氣化、智能化領網域的庚辛資本聯創張家康，卻從中看到了國内 Ebike 產業未來發展将會面臨的巨大困境：在產業鏈端，電機、變速器等零部件的核心技術集中掌握在海外的上遊公司手中，下遊品牌商的議價空間很低。
在 Ebike 的核心組件「中置電機」方向，博世、禧瑪諾、雅馬哈等國外廠商的市場份額高達 90%；在變速器方向，禧瑪諾和 sram 更是占據了 95% 的市場份額。Ebike 訂單猛增的背後，禧瑪諾變速器溢價 2-3 倍在市場上銷售，廠家想要購買禧瑪諾變速器需要排隊 18 個月以上。
張家康向極客公園介紹到：「老牌企業在上遊的壟斷，讓下遊品牌叫苦不迭，大家最常說的一句話是『they dominate too much』（他們壟斷的太多了）。這種壟斷也導致上遊廠商的創新動力不足，今天的 Ebike 產品，仍在沿用幾十年前雅馬哈、禧瑪諾采取的技術路線。」
世界上第一輛電動自行車 PAS| 圖片來源：雅馬哈
1993 年，雅馬哈推出的第一輛電助力自行車 PAS，采用了以扭矩傳感器為核心的多傳感器控制系統，但由于利用扭矩傳感器使電力與人力完美适配，技術門檻極高，一般只有像博世這樣，與汽車相關的企業才能突破這層技術壁壘。其他後來者，哪怕是模仿照搬前人的技術路線，也至少需要 6 年的研發周期。而在變速器領網域一家獨大的禧瑪諾，更是通過嚴密的知識產權壁壘，幾乎封死了後來者的追趕之路。
幾乎同時，對 Ebike 產品進行了大量調研的杜磊，也在與從業者的多次交流中發現：「從業者對于頭部上遊企業的壟斷都有種卡脖子的感覺，大家急迫的需要替代品。更重要的是，基于傳統技術路線的 Ebike 1.0 時代已經走到頭了。」
對此，張家康補充解釋到：「傳統的技術路線，精度較低、響應遲緩、負載有限，在制造上對于特殊材料高度依賴，量產難度高，從而導致價格居高不下。這已經成為 Ebike 推廣和普及的關鍵瓶頸。」
看到了行業需求與市場希望的杜磊創立了 Okawa 大川電機，他瞄向的是「中置變速電機」。
在杜磊看來，就像當年剛開始「油改電」的時候，車企随便拿一個燃油車的架子換上電池、電機就有了一輛電動汽車一樣，所謂的 Ebike 1.0 時代，就是「一個普通自行車加上電池、電機」，即「電動化的自行車」。
而「中置變速電機」則有能力将 Ebike 帶進 2.0 時代。
Okawa 研發的集變速、電助力為一體的中置電機 AT60 | 圖片來源：Okawa
這是一個專門為 Ebike 設計的動力系統，繼承了汽車動力總成的思路，以及變速箱換擋、助力等核心技術，能夠将所有的驅動、變速、控制，集成在一個動力單元中，就像電動汽車的「三合一」「五合一」動力單元一樣。
「Ebike 2.0 時代是一個 two wheeled electrical vehicle（兩輪電動汽車）的時代。你可以将它理解為是一個汽車架構，只不過它只有兩個輪子。」
2022 年，Okawa 研發出的新一代電機，在全球最大的自行車展會 EuroBike 上大放異彩，目前已有多個歐洲頭部客戶試騎，收獲了 1 萬台以上的意向訂單。
十年的經驗積累，終于激起了水花。
03 造車人才，降維打擊
正如杜磊所言「這不是一個漸進式的變化，這是一個躍遷式的變化」，懂行的人會知道，要實現從 1.0 到 2.0 的突破是一個多麼艱巨的挑戰。
一套動力系統的工作流程是首先依靠傳感器檢測到騎行者的騎行狀态，随後再依靠電機、變速器輸出合适的電助力，改變車子的騎行速度。
精确性、響應性、平順性，是評判一個動力系統好壞的三大标準：
精确性是指傳感器在檢測騎行狀态時的可靠程度，精确性越高，傳感器對于騎行狀态的判斷越接近實際狀況；
響應性指的是從騎行者踩踏踏板，到電機開始提供助力的時間，響應性越高，騎行者被電力助力的體驗感就越明顯；
平順性則是指騎行者的騎行體驗是否舒适、順滑。
三大标準單拆開看似乎并不難，但要同時滿足這三大标準則需要經過反復的平衡、調适。
精确性是響應性的前提，響應性卻和平順性相互矛盾，這是因為電機響應越快、速度改變越快，騎行者就更容易體會到「頓挫感」，而如果電機響應慢，騎行者又會無法即時感受到電助力。因此，如何提升扭矩傳感器的檢測精度、如何選定電機控制器的反應速度一直是研發 Ebike 動力系統的難題。
而 Okawa 大川電機要做的事情，在這基礎上還要更難一步。
杜磊和歐洲高管團隊在台灣展會上 | 受訪者提供
在傳感器上，杜磊和他的團隊采用了很多同行不敢嘗試的「應力應變」方案，這種方案的好處是，能夠将精度提升至 0.1%（傳統的磁通量檢測方案精度為 3-5%），挑戰在于太敏感，一根羽毛掉落到桌子上都能感應到，而且信号容易出現傳輸損耗。
投資人張家康介紹到，克服這一挑戰需要：「突破地獄級難度的數據降噪、補償運算，以及信号在電磁環境下無線傳輸的電磁幹擾問題。」
除此之外，在傳感器、電機與變速器的集成問題上，杜磊也面臨着挑戰：「Ebike 能夠給中置變速電機提供的空間太小、集成度太高了，沒法像電動汽車那樣，做一個很大的動力系統。」
要解決這些難題，考驗的并不只是單一方向的技術能力，而是更高端產業的「技術降維」以及系統性的「復合能力」。
目前 Ebike 行業普遍存在的問題是，很多企業之前要麼是做自行車的，要麼是做電動兩輪車的，這類行業在過去其實很難吸引到更高端的人才，因此也就很難在轉向 Ebike 後，實現根本性的技術突破。
杜磊團隊的獨特性在于：「我們的團隊很多成員是從汽車行業來的，我們用汽車行業的思路和認知來做 Ebike 產品，某種意義上來講是一種降維打擊。」
比如 Okawa 大川電機研發出的全球第一個「中置變速器」，就是将汽車行業的自動變速箱技術，遷移至 Ebike 領網域，從而可以承載更大的扭矩和更強的功率，避免出現變速器易損壞的問題。
但汽車行業的技術也還不夠，杜磊認為要想成功地将汽車產業的技術遷移至 Ebike 領網域，更多的是一種認知，是一種復合能力。
「技術遷移的前提是，在兩個領網域内都有足夠多的悟性和理解力，因為 Ebike 動力系統不是純粹機械的，或者純粹軟體的，它是一個綜合性的系統。如果沒有充足的經驗積累，很難能将各類技術組合成一個完整的產品。」
張家康告訴極客公園：「在 Okawa 大川電機出現之前，Ebike 下遊品牌只有兩種選擇，要麼為了高質量承擔高昂的成本，忍受上遊供應商的霸權；要麼選擇低價零配件，承擔售後風險和品牌損傷風險。」而對于 Ebike 上遊廠商來說，行業的頭部企業存在先發優勢以及排他優勢，短期來看只要頭部上遊廠商自身不出問題，其訂單和市占率将有持續性和黏性，在 Ebike 產業上遊，同質低價、低質低價的後來者難以居上。
帶有汽車產業技術降維優勢以及復合能力的 Okawa 大川電機，卻能做到「低價優質」。
杜磊帶領其團隊通過采用 MEMS（微機電系統，其内部結構一般在微米甚至納米量級）器件，在一塊 pcb 電路板集成了整車控制器和電機控制器還有扭矩傳感器。
基于底層技術全棧自研，可以實現非接觸式的無線供電、無線信号傳輸，内部少線束、少零部件，產品的售後率被降至行業平均水平的 1/5 到 1/10。
與此同時，雖然 Okawa 的技術路線更難，但其原材料成本反而比目前頂級的博世電機更低，目前博世中置電機的 BOM（原材料成本）大概是 Okawa 大川電機的 1.7 到 1.8 倍。
有了這樣低價優質的核心部件，Ebike 產業的後來者，成功空間更大了。
04 去上遊，去海外
很多人也許并不知道，早在上世紀 90 年代末，日本研發出第一輛 Ebike 後不久，電助力自行車的概念就已經傳入中國了。只不過由于當時國内自行車產業工藝上的不足，國產品牌無法自主生產出 Ebike 所需的動力輔助系統，而從國外進口零部件的成本又實在太高，因此才轉換了發展方向：抛棄腳踏板的主要地位，轉而做更像是摩托車的「小電驢」。
現在，國產 Ebike 產業似乎迎來了一次「重新來過」的機會。
歐洲各個國家 2015-2021 年的 Ebike 滲透率曲線 | 受訪者提供
2022 年，庚辛資本投入了大量資源研究科技消費品的滲透率周期，結論是：「在電動化和智能化讓所有科技消費品都值得重做一遍的大浪潮下，自行車的電動化滲透率最高（日本 50%，歐洲 30%，美國 3%，中國剛開始）。根據研究，當一個品類突破了 30% 滲透率的拐點後，将會進入密集創新期。」
回過頭看杜磊的創業故事，我們會發現，成立僅兩年就敢叫板博世、禧瑪諾等百年企業的背後，其實是創始人在學生時期，就在堅持的研究與目标。十年的時間裡，杜磊積攢了足夠多的經驗、與產業形成了足夠緊密的連接，國產 Ebike 的滲透率雖仍不及發達國家，但也從「無人問津」步入了「萌芽期」。
抓住了新周期機遇的 Okawa 大川電機，通過撬動行業内原本固化且稀缺的高端人才資源，打破了過去國内 Ebike 企業只能做「平替」甚至是「低端品牌」的處境，邁出了走向產業上遊的關鍵一步。
杜磊堅信的是：「當初電動汽車衝擊燃油車時發生的事情，在 Ebike 產業也會重新上演。所以 Ebike 之後還會更加的智能化、輕量化、集成化，這個過程中還有很大的技術突破空間。」
這意味着，Okawa 大川電機只是個開始，未來還會有更多的國產產品、公司以及機遇，「我們有跟很多國内的廠家和品牌方進行合作，也是期望能夠陪伴國内的品牌共同成長，共同推動國内市場的發展。」
但由于目前的客觀情況是，Ebike 最大的市場仍在海外，因此 Okawa 大川電機的商業重心還是放在海外，「走出去」對于杜磊及其團隊同樣重要。
Okawa 在荷蘭投資建立的總部 | 受訪者提供
兩年前，Okawa 大川電機在荷蘭投資建設了一個歐洲總部，深入地本土化運營品牌，銷售以及售後服務。2023 年，大川電機正在東京建立日本公司，在洛杉矶建立美國子公司。
「今年的戰略大概是要以 150 萬歐元左右的投入來提升 Okawa 在全行業和消費者中的認知度，同時快速保質保量地實現產品量產。我們要搶占市場的高地。」說這句話時，杜磊沒有絲毫的猶豫。
