我國平衡車出口面臨的技術壁壘困境及其出路

蘇羽　李靈稚

摘 要：我國一直是平衡車生產與出口的大國，但2015年以來由于質量以及專利糾紛等問題頻頻發生，使得中國平衡車產品出口銷量連年下降，行業進入阻滯時期。基于此，本文將分析我國平衡車出口面臨的技術壁壘及其產生的原因，并針對相關問題問題提出完善產品設計、推行國家標準的發行、提高監管力度等一系列應對措施。

關鍵詞：平衡車出口；技術壁壘；困境；出路

平衡車，又名為兩輪智能平衡車，是動態平衡機器人的衍生產品，采用兩軸雙輪可折疊設計，因反應靈活、操作簡單的特點而用于短距離的代步工具的使用。自2009年以來，我國智能平衡車短途交通行業發展迅速，聚集了全球范圍內80%以上的知識產權和90%以上的產能。據海關總署數據顯示，我國平衡車2016年生產總量為1612萬臺，其中出口量為193.15萬臺，主要出口歐美國家。然而近年來我國平衡車出口面臨的技術壁壘日益增多，已成為我國平衡車出口面臨的最大障礙，僅2016年7月美國勒令召回50.1萬輛平衡車，且同一時間英國查封15000部國產平衡車，嚴重挫傷了我國平衡車出口企業發展，出口企業從11000家銳減至400多家，部分以出口海外為主導的平衡車生產企業訂單數額驟降70%，致使我國平衡車產業發展陷入技術壁壘造成的困境。

一、 我國平衡車出口面臨的技術壁壘

（一） 美國的技術性貿易壁壘

美國對進口的平衡車產品除了常規的基本安全要求CE、化學品安全要求MSDS和電磁容要求FCC外，2016年2月18日美國消費品安全協會（CPSC）還宣布，所有在美生產、進口、銷售的平衡車必須符合最新的UL2272平衡車電路系統認證標準。UL2272標準中對平衡車的關鍵部件提出了所需要滿足的具體標準要求，包括可充電電池和充電系統組合的電力驅動系統必須符合UN/DOT38.3，UL2271認證要求；充電器的額定電流和電壓必須和平衡車相匹配；電池系統的保護電路應該在充滿電的時候可以實現斷電保護的功能。塑料外殼的原材料也必須符合三個要求，分別是UL94、UL746B和UL746C，尤其強調需要具備防腐蝕處理。平衡車所用內部連接導線、光耦、端子臺、印刷線路板、連接器也必須符合相應的UL標準，分別是UL758、UL1577、UL1059、UL796及UL486A- 486B。UL2272標準主要是針對平衡車的機械結構、電氣及火災外海的安全性鑒定。這一美國的技術性壁壘大大提高了我國平衡車產品進入美國市場的難度。

（二）歐盟的技術性貿易壁壘

平衡車產品打開并進入歐盟市場的護照就是首先必須符合CE基本安全標準，符合標準的會帶有“CE”標志屬強制性認證標志，另外如果想進入德國市場還必須通過EMCC的電氣安全和電磁兼容的測試及TUV對于元器件的質量測試。2008年6月1日實行的REACH84法規要求平衡車部件材質中的化學物質不能超過總物品量的0.1%，其環保標準的限量參數比國內標準的要求嚴格幾十倍；2015年6月4日，歐盟正式發布ROHS2.0修訂指令，新增加4種鄰苯二甲酸酯類限制物質，這意味著對平衡車中的電線和外殼塑料的材質要求更加嚴格；2016年11月，歐盟非食品類商品快速通報系統（RAPEX）對一批浙江金華產電動平衡車發布預警編號為A12/1434/16的預警通報，該產品因充電器絕緣不合格（爬電距離和電氣間隙不合格）、塑料配件阻燃不合格被芬蘭永久撤市，并通報全歐盟國家，本次通報共涉及兩款平衡車，共計1375輛，價值170871.25美元；最新的《歐盟低電壓電指令》、《歐盟機械指令》和相關歐盟標準EN 60335的要求指出內部帶電部位至電器插頭頂端之間的爬電距離和電氣間隙至少為5.0mm和3.0mm，而保護阻抗應至少有兩個單獨的元件構成等等各類嚴格標準要求，由此看來我國平衡車產品進入歐盟市場的難度正在不斷增加。

（三）其他國家技術性貿易壁壘

2016年7月14日，澳大利亞競爭與消費者安全委員會（ACCC）發布《自平衡車強制安全標準》，并于2016年7月17日正式生效。《安全標準》中提出保險絲應滿足UL2272中的標準，電池控制系統溫控系統應滿足在非正常工作狀態下的產品發熱時控制產品溫度在20±5℃之內從而避免過熱和著火危險的發生。2016年6月，沙特標準計量和質量組織（SASO）發布平衡和技術法規草案，該標準規定平衡車速度不能超過15km/h，工廠應符合ISO9001體系要求；供應商（制造商、進口商）應取得ISO/IEC 17067《合格評定機構認證產品，過程和服務要求》合格評定認證；應提供完整的產品技術文件；工廠檢查等要求。沙特著重強調了電池的相關測試以保證電池的安全可靠性，與美國提出的UL2272監管要求不同，沙特技術法規還強調了對供應商的體系提出了需要達到合格的產品認證的要求。由于平衡車市場正在逐漸成長成熟，各國法規標準紛紛出臺，技術性貿易壁壘正在全球各地悄悄形成。

二、 我國平衡車出口陷入技術壁壘困境的原因

（一） 系統設計存在缺陷，違背出口國家道路安全法規

我國平衡車產品普遍存在不合理的剎車系統設計，違背了機動車安全標準，道路法規目前也沒有明確說明平衡車所屬的的產品目錄，因此在歐美國家以及部分亞洲國家的道路法規開始限制平衡車的道路使用，從而限制了我國平衡車出口市場空間的擴展。例如在美國部分城市，平衡車由于被歸類為動力腳踏車類的低輸出動力車輛，因此必須行使于標準的慢車道上，而無法普遍用于它原本開發時所鎖定的主要使用環境——人行道，這導致平衡車無法滿足客戶的初始需求，從而平衡車的銷量有所下降。在亞洲的情況也是不容樂觀。在日本，平衡車是被分類為與排氣量介于50 到125立方厘米的摩托車相同等級的有動力車輛，因此要求必須配備有煞車與頭燈、煞車燈、方向燈等輔助設備，車主也需繳稅注冊車牌并擁有駕駛執照。但由于在平衡車上加裝這些設備有其困難度（尤其是煞車裝置），因此在公共道路上使用可能會導致車主違反“上路車輛整備不良”的法規，從而間接禁止了平衡車的使用；2016年8月29日北京交管部門宣布，對于平衡車這類滑行工具上道路行駛依據《北京市實施道路交通安全法辦法》處以罰款且限制不得上路使用。其原因在于人在平衡車上處于站立狀態，遇到突發情況時由于國內平衡車的車輪直徑較小，一般在260至417mm之間、平衡車制動時間過長、超過30km/h的過高的車速將直接導致剎車制動性能差，無法及時切斷電源等隱患，這使得平衡車在道路行駛時存在較大的安全風險。這種產品本身的設計不足加上嚴格的道路安全法規限制，使得產品很難突破現如今的貿易壁壘局面。

（二） 平衡車國家標準缺失，行業內市場秩序混亂

目前我國平衡車產業起步較晚，尚處于新興階段，國內平衡車細分標準諸如關于定義、時速、功率、故障判定條件等各技術細節的具體標準尚未完善且國家標準制定周期長，遠滯后于平衡車更新速度，行業統一標準的缺失導致市場秩序混亂無序競爭嚴重。當前國內生產的平衡車產品并未受到任何監管部門及法規的限制，其次產品進入市場沒有政府對產品標準的管控，就像其他的電子產品有3G認證等等，從而市場上產品質量有優有劣，產品的價格相差也很大，影響了整個行業價格體系的穩定發展。一些小規模廠家為了追求利益最大化而使用劣質的電池組、控制器更甚至水泥電池組、二次組裝等方式降低成本，直接導致了市場上平衡車質量不達標率過高；在《電動自行車通用技術條件》規定的干態制動距離小于4米，最高速度小于20km/h早在1999年5月28號就已發布，但對于平衡車企業而言猶如虛設：廠商為了取悅消費者對速度需求而推出的所謂性能更強的產品，市場上的平衡車平均最高速度均已達到20km/h，高時速的行駛必然產生過高的制動距離超過安全界限的后果，另外國家標準的出臺嚴重滯后，一般制定周期平均為3年，目前為止，僅有個別地方出臺相應標準，如廣東質檢院發布了對于出口的平衡車質量的審批流程，這也是平衡車市場目前仍處于生產無序、消費者的權益得不到保障，出口產品在眾多的檢驗中遭到淘汰的局面的緣由。

（三）企業專利意識薄弱，易入知識產權糾紛陷阱

國內平衡車企業對于專利問題的疏忽也是導致我國平衡車遭遇技術性壁壘的重要因素之一。一方面，國內企業所擁有的多數為實用外觀性專利，而平衡車90%的核心專利掌握在美國以Segway為首的大公司手中并提前設下了專利布局致使國內企業失去主動競爭力，同時承擔著面臨海外專利訴訟的危機。截至2016年12月16日，全球關于平衡車相關技術的專利申請總量為1957件，國內申請量為1537件，其中外觀設計專利申請1001件、實用新型專利申請307件、發明專利申請僅229件，數據表明中國的平衡車專利申請總量在全球占比近80%，但這并不意味著中國企業已經占有了專利主動權。美國平衡車廠商Razor發起的平衡車專利號為“No.8738278”專利侵權訴訟就是亞馬遜下架所有中國生產平衡車產品的重要原因。在這次專利訴訟案中，我國騎客公司申請的改進專利是在Shane Chen的基礎專利上改進，雖然更具有實用價值和技術突破，但是由于基礎專利保護范圍更大時間更早的原因這就不可避免的造成我國平衡車產品“侵權”的發生；2016年3月10日涉及中國4家企業的“377調查”頒布嚴厲的最終裁決書，宣布針對進入美國市場而未經許可的平衡車產品簽發普遍排除令。另一方面國內企業沒有重視知識產權的意識也是我國平衡車企業頻頻遭到專利糾紛的困境的原因。平衡車最初由美籍華人Shane Chen發明，其所掌握的US8738278號專利“搖擺控制桿技術”是平衡車行業的基礎專利，要想生產平衡車就需要使用這個基礎核心專利，國外企業十分注重知識產權的保護，而中國出口企業常常會忽視侵犯專利的問題，為此導致了國內企業在參與國際競爭時比較被動。在平衡車行業中中國占據了全球80%的市場份額，給國外競爭對手帶來了強大的壓力，因此歐美的政府聯合企業通過知識產權的維權企圖限制中國產品的出口。

（四）零件品質參差不齊，產品質量問題形勢嚴峻

由于我國部分“山寨”企業一味的追求利潤最大化而采用部件質量低劣導致平衡車安全事故頻頻發生，使得近年來頻頻發生我國平衡車召回事件，召回數量之多不僅引起國內平衡車出口企業承受著巨額經濟損失，同時我國企業在國際市場上的影響力和地位也受到了嚴重影響。自從英國、美國、香港的平衡車爆炸事故的出現，平衡車爆炸似乎成為我國平衡車產品出口受阻的不可逾越的鴻溝，而其中的原因之一是平衡車的動態平衡機理需要電池持續大倍率的放電進而會造成電池過熱，而平衡車內的散熱系統和冷卻部件不足以使其在安全的溫度范圍內運轉，這就可能會引發起火爆炸的出現，另一個原因是劣質電池里有雜質跑進電解液中而導致起火爆炸，多數是商家對電池的質量監控不到位，采用一半電芯一半水泥的劣質電池組或者是簡單的過充保護系統而沒有采用電池板也有保護板的雙重保護電氣系統。在2015年美國境內發生了至少99起平衡車的鋰離子電池組過熱、出現火花、冒煙、起火甚至爆炸的事故，造成人員傷亡以及超過200萬美元的財產損失。而正是因為中國平衡車產品安全系數低，使得產品召回數量急劇增加，2016年7月，美國消費者安全委員會（CPSC）宣布召回50萬輛中國制造的平衡車，2016年初英國以平衡車電池火災隱患為由沒收1.5萬輛平衡車，同年7月加拿大對中國制造的20萬輛平衡車實施召回。

三、 我國平衡車產品出口企業如何走出技術性壁壘的困境

（一） 完善產品控制系統設計，提高平衡車安全性能

平衡車產品安全性能主要取決于產品設計的技術含量，目前國內企業需要積極完善不合理的控制技術來改進目前的產品缺陷，來打破來自其他國家的技術壁壘。平衡車被限制進入道路行駛歸根結底是因為其控制系統設計不合理，導致行駛時會給人體造成傷害。我國要想扭轉目前平衡車出口市場的逆境，必需加快改進控制系統設計，開發推廣新型技術，提高平衡車安全性能。目前市場上的產品控制系統容易受到外部干擾和模型誤差等因素進而延誤控制系統快速反映的最佳時間，而“基于STM32的智能平衡車控制系統設計”采用的以STM32為控制核心的兩輪智能平衡車的控制系統設計，利用陀螺儀和加速度計獲得車體的傾角和角速度，通過光電編碼器獲得平衡車的速度以及將轉速控制信號與平衡控制信號疊加加載到兩后輪電機，實現平衡車對外界未知的干擾具有非常強的攝動性。同時，采用TSL1401線性CCD獲得賽道圖像信息，經過對圖像的識別處理，也能準確快速地使平衡車在自我檢測出傾角的變化下來完成自我控制，以避免駕駛者在平衡車突發狀況下由于慣性而出現傷害。

（二）推動國家標準的出臺，保障行業健康發展

國家標準的制定能夠營造良性、規范的產業發展環境，只有這樣才能促進技術研發的良性循環和行業的健康發展。現階段，國家標準正處于起草階段，必須緊跟國際最新的UL2272標準，打造嚴格全面的國內行業標準。2016年12月由全國自動化研究所主辦深圳市標準院承辦的電動平衡車兩項國家標準《電動平衡車安全要求及測試方法》、《電動平衡車通用技術條件》草案已擬定、討論階段正式啟動，國家標準將以美國的UL2272標準為范本制定，針對平衡車定義、時速、功率、故障判定條件等各技術細節作出了最安全最嚴苛的平衡車國家標準，為平衡車行業創造一個規范的監管檢查有保障環境：首先，國家標準規范約束的各部件參數，要給生產企業一個非常高的準入門檻，這樣就可以抵制山寨企業、三無產品進入市場以保護消費者的安全利益和行業的規范。其次，要有利于增強市場對于平衡車的需求，標準的出臺可以使更多新一代安全的平衡車進入市場從而打開國際市場的壁壘。另外，國內企業及時關注行業協會、檢驗檢疫部門等各種渠道，及時收集和掌握出口國最新的平衡車法規信息，避免因信息不對稱導致重大經濟損失。

（三） 成立專利池聯盟，企業間共享專利成果

2016年8月28日，眾多平衡車制造商在成立專利池聯盟，以共同促進平衡車行業健康發展。中國企業被USITC發起337調查的案例數不勝數，尤其在電子行業更是常見，沒有核心專利技術的企業很難在競爭激烈的全球市場中存活，而且每一家中國平衡車企業都有自己獨特的不同的平衡車專利，例如新世紀機器人為了繞過“搖擺控制桿技術”而采用了完全不同的創新技術路線，通過“旋轉把控制技術”，旋轉把轉以500次/秒的速度對駕駛者的姿勢變化及身體位置進行掃描，還有在車體外形和控制系統方面新世紀機器人在2012年申請了“自平衡兩輪車轉向裝置”、“復位機構及其平衡電動兩輪機器人轉向裝置”和“用于輕便車輛的轉向裝置”等發明專利。現如今成立的平衡車專利池聯盟就是通過專利分享來達到打破其他國家對我國設置的專利壁壘，其中還有以深圳樂行天下科技有限公司、東莞市車小秘智能科技有限公司為代表的15家優秀企業成員，專利池中共有300多項專利，這些專利聯盟內的企業之間互相授權，形成資源共享，共同推進產業的發展格局。

（四） 加大質量監管力度，提高出口產品合格率

質量技術監督應加強質量溯源監管，完善健全供應商評定和原材料驗收制度，倒逼企業提高自檢自控能力，以保證出口商品達到各國標準的合格率。現在市場上很多山寨產品用的是充電寶電芯，本身就沒有安全保證，而且沒有密封性來保證電池的絕緣；另外電氣系統是平衡車安全性最核心的部分，同時也是現在我國產品遭到技術性壁壘的原因之一，所以仔細研讀UL2271、UN38.3等出口認證要求，嚴格按照標準要求對產品進行機械、電氣、環境測試，對外殼結構設計、線路設計、散熱系統的設計以及鋰電池設計進行多方位測試，看是否符合質量標準。按照UN38.3這一專門針對平衡車電池的標準，首先要求電芯的額定瓦特小時不超過20Wh，電池的額定瓦特小時不超過100Wh，并要求電池必須把額定的瓦特小時標注在電池殼的外部以及電芯或電池應置于完全封閉的內包裝中。其次，單個電池在55℃±2℃高溫條件下能夠以恒電流持續放電時間不少于5個小時，電池在充滿電的倩況下繼續以15（A），電壓為10V為電池充電，在實驗環境溫度下降到比峰值低20%時電池仍可以保持不起火、不爆炸的狀態等。另外，對于電池組則是在充滿電后以阻抗≤0.1Ω銅線短路電線輸出正負極時短路保護電路應啟動，電池組應達到不起火、不爆炸、不冒煙、不漏液的標準等。這些都是對生產廠商采用平衡車的電池質量做出的質量要求。