苏羽 李灵稚 南京理工大学
摘要：我国一直是平衡车生产与出口的大国，然2015年以来由于质量问题频频发生以及专利纠纷等问题使得中国平衡车产品出口销量连年下降，行业进入阻滞时期，基于此，本文将分析我国平衡车出口面临的技术壁垒及其产生的原因，并针对相关问题问题提出完善产品设计，推行国家标准的发行，提高监管力度等一系列应对措施。
平衡车，又名为两轮智能平衡车，是动态平衡机器人的衍生产品，采用两轴双轮可折叠设计，因反应灵活、操作简单的特点而用于短距离的代步工具的使用。自2009年以来，我国智能平衡车短途交通行业发展迅速，聚集了全球范围内80%以上的知识产权和90%以上的产能，据海关总署数据显示，我国平衡车2016年生产总量为1612万台，其中出口量为193.15万台，主要出口欧美国家。然而近年来我国平衡车出口面临的技术壁垒日益增多，已成为我国平衡车出口面临的最大障碍，仅2016年7月美国勒令召回50.1万辆平衡车，且同一时间英国查封15000部国产平衡车，严重挫伤了我国平衡车出口企业发展，出口企业从11000家锐减至400多家，部分以出口海外为主导的平衡车生产企业订单数额骤降70%，致使我国平衡车产业发展陷入技术壁垒造成的困境。
一、我国平衡车出口面临的技术壁垒
（一）美国的技术性贸易壁垒
美国对进口的平衡车产品除了常规的基本安全要求CE、化学品安全要求MSDS外、电磁容要求FCC外，在2016年2月18日美国消费品安全协会(CPSC)宣布，所有在美生产、进口、销售的平衡车必须符合最新的UL2272平衡车电路系统认证标准，UL2272标准中对平衡车的关键部件提出了所需要满足的具体标准要求，电池包括可充电电池和充电系统组合的电力驱动系统必须符合UN/DOT38.3，UL2271认证要求，充电器的额定电流和电压必须和平衡车相匹配，电池系统的保护电路应该在充满电的时候可以实现断电保护的功能；塑料外壳的原材料必须符合三个要求，分别是UL94、UL746B和UL746C，尤其强调需要具备防腐蚀处理；以及平衡车所用内部连接导线、光耦、端子台、印刷线路板、连接器必须符合相应的UL标准，分别是UL758、UL1577、UL1059、UL796及UL486A-486B。UL2272标准主要是针对平衡车的机械结构、电气及火灾外海的安全性鉴定，这一美国的技术性壁垒大大提高了我国平衡车产品进入美国市场的难度。
（二）欧盟的技术性贸易壁垒
平衡车产品打开并进入欧盟市场的护照就是首先必须符合CE基本安全标准，符合标准的会带有“CE”标志属强制性认证标志，另外如果想进入德国市场还必须通过EMCC的电气安全和电磁兼容的测试及TUV对于元器件的质量测试。2008年6月1日实行的REACH84法规要求平衡车部件材质中的化学物质不能超过总物品量的0.1%，其环保标准的限量参数比国内标准的要求严格几十倍；2015年6月4日，欧盟正式发布ROHS2.0修订指令，新增加4种邻苯二甲酸酯类限制物质，这意味着对平衡车中的电线和外壳塑料的材质要求更加严格；2016年11月，欧盟非食品类商品快速通报系统（RAPEX）对一批浙江金华产电动平衡车发布预警编号为A12/1434/16的预警通报，该产品因充电器绝缘不合格（爬电距离和电气间隙不合格）、塑料配件阻燃不合格被芬兰永久撤市，并通报全欧盟国家，本次通报共涉及两款平衡车，共计1375辆，价值170871.25美元；最新的《欧盟低电压电指令》、《欧盟机械指令》和相关欧盟标准EN 60335的要求指出内部带电部位至电器插头顶端之间的爬电距离和电气间隙至少为5.0mm和3.0mm，而保护阻抗应至少有两个单独的元件构成等等各类严格标准要求，由此看来我国平衡车产品进入欧盟市场的难度正在不断增加。
（三）其他国家技术性贸易壁垒
2016年7月14日，澳大利亚竞争与消费者安全委员会（ACCC）发布《自平衡车强制安全标准》，并于2016年7月17日正式生效。《安全标准》中提出保险丝应满足UL2272中的标准，电池控制系统温控系统应满足在非正常工作状态下的产品发热时控制产品温度在20±5℃之内从而避免过热和着火危险的发生。2016年6月，沙特标准计量和质量组织（SASO）发布平衡和技术法规草案，该标准规定平衡车速度不能超过15km/h，工厂应符合ISO9001体系要求；供应商(制造商、进口商)应取得ISO/IEC 17067《合格评定机构认证产品，过程和服务要求》合格评定认证；应提供完整的产品技术文件；工厂检查等要求。沙特着重强调了电池的相关测试以保证电池的安全可靠性，与美国提出的UL2272监管要求不同，沙特技术法规还强调了对供应商的体系提出了需要达到合格的产品认证的要求。由于平衡车市场正在逐渐成长成熟，各国法规标准纷纷出台，技术性贸易壁垒正在全球各地悄悄形成。
二、我国平衡车出口陷入技术壁垒困境的原因
（一）系统设计存在缺陷，违背出口国家道路安全法规
我国平衡车产品普遍存在不合理的刹车系统设计，违背了机动车安全标准，道路法规目前也没有明确说明平衡车所属的的产品目录，因此在欧美国家以及部分亚洲国家的道路法规开始限制平衡车的道路使用，从而限制了我国平衡车出口市场空间的扩展。例如在美国部分城市，平衡车由于被归类为动力脚踏车类的低输出动力车辆，因此必须行使于标准的慢车道上，而无法普遍用于它原本开发时所锁定的主要使用环境——人行道，这导致平衡车无法满足客户的初始需求，从而平衡车的销量有所下降；在亚洲的情况也是不容乐观，在日本，平衡车是被分类为与排气量介于50 到125立方厘米的摩托车相同等级的有动力车辆，因此要求必须配备有煞车与头灯、煞车灯、方向灯等辅助设备，车主也需缴税注册车牌并拥有驾驶执照。但由于在平衡车上加装这些设备有其困难度（尤其是煞车装置），因此在公共道路上使用可能会导致车主违反“上路车辆整备不良”的法规，从而间接禁止了平衡车的使用；2016年8月29日北京交管部门宣布，对于平衡车这类滑行工具上道路行驶依据《北京市实施道路交通安全法办法》处以罚款且限制不得上路使用。其原因在于人在平衡车上处于站立状态，遇到突发情况时由于国内平衡车的车轮直径较小，一般在260至417mm之间、平衡车制动时间过长、超过30km/h的过高的车速将直接导致刹车制动性能差，无法及时切断电源等隐患，这使得平衡车在道路行驶时存在较大的安全风险。这种产品本身的设计不足加上严格的道路安全法规限制，使得产品很难突破现如今的贸易壁垒局面。
（二）平衡车国家标准缺失，行业内市场秩序混乱
目前我国平衡车产业起步较晚，尚处于新兴阶段，国内平衡车细分标准诸如关于定义、时速、功率、故障判定条件等各技术细节的具体标准尚未完善且国家标准制定周期长，远滞后于平衡车更新速度，行业统一标准的缺失导致市场秩序混乱无序竞争严重。当前国内生产的平衡车产品并未受到任何监管部门及法规的限制，其次产品进入市场没有政府对产品标准的管控，就像其他的电子产品有3G认证等等，从而市场上产品质量有优有劣，产品的价格相差也很大，影响了整个行业价格体系的稳定发展。一些小规模厂家为了追求利益最大化而使用劣质的电池组、控制器更甚至水泥电池组、二次组装等方式降低成本，直接导致了市场上平衡车质量不达标率过高；在《电动自行车通用技术条件》规定的干态制动距离小于4米，最高速度小于20km/h早在1999年5月28号就已发布，但对于平衡车企业而言犹如虚设：厂商为了取悦消费者对速度需求而推出的所谓性能更强的产品，市场上的平衡车平均最高速度均已达到20km/h，高时速的行驶必然产生过高的制动距离超过安全界限的后果，另外国家标准的出台严重滞后，一般制定周期平均为3年，目前为止，仅有个别地方出台相应标准，如广东质检院发布了对于出口的平衡车质量的审批流程，这也是平衡车市场目前仍处于生产无序、消费者的权益得不到保障，出口产品在众多的检验中遭到淘汰的局面的缘由。
（三）企业专利意识薄弱，易入知识产权纠纷陷阱
国内平衡车企业对于专利问题的疏忽也是导致我国平衡车遭遇技术性壁垒的重要因素之一。一方面，国内企业所拥有的多数为实用外观性专利，而平衡车90%的核心专利掌握在美国以Segway为首的大公司手中并提前设下了专利布局致使国内企业失去主动竞争力，同时承担着面临海外专利诉讼的危机。截至2016年12月16日，全球关于平衡车相关技术的专利申请总量为1957件，国内申请量为1537件，其中外观设计专利申请1001件、实用新型专利申请307件、发明专利申请仅229件，数据表明中国的平衡车专利申请总量在全球占比近80%，但这并不意味着中国企业已经占有了专利主动权。美国平衡车厂商Razor发起的平衡车专利号为“No.8738278”专利侵权诉讼就是亚马逊下架所有中国生产平衡车产品的重要原因。在这次专利诉讼案中，我国骑客公司申请的改进专利是在Shane Chen的基础专利上改进，虽然更具有实用价值和技术突破，但是由于基础专利保护范围更大时间更早的原因这就不可避免的造成我国平衡车产品“侵权”的发生；2016年3月10日涉及中国4家企业的“377调查”颁布严厉的最终裁决书，宣布针对进入美国市场而未经许可的平衡车产品签发普遍排除令，这其中背后意味着通过高额的市场准入费用来达到禁止中国平衡车进入美国市场的目的。另一方面国内企业没有重视知识产权的意识也是我国平衡车企业频频遭到专利纠纷的困境的原因。平衡车最初由美籍华人Shane Chen发明，其所掌握的US8738278号专利“摇摆控制杆技术”是平衡车行业的基础专利，要想生产平衡车就需要使用这个基础核心专利，国外企业十分注重知识产权的保护，而中国出口企业常常会忽视侵犯专利的问题，为此导致了国内企业在参与国际竞争时比较被动。在平衡车行业中中国占据了全球80%的市场份额，给国外竞争对手带来了强大的压力，因此欧美的政府联合企业通过知识产权的维权企图限制中国产品的出口。
（四）零件品质参差不齐，产品质量问题形势严峻
由于我国部分“山寨”企业一味的追求利润最大化而采用部件质量低劣导致平衡车安全事故频频发生，使得近年来频频发生我国平衡车召回事件，召回数量之多不仅引起国内平衡车出口企业承受着巨额经济损失，同时我国企业在国际市场上的影响力和地位也受到了严重影响。自从英国、美国、香港的平衡车爆炸事故的出现，平衡车爆炸似乎成为我国平衡车产品出口受阻的不可逾越的鸿沟，而其中的原因之一是平衡车的动态平衡机理需要电池持续大倍率的放电进而会造成电池过热，而平衡车内的散热系统和冷却部件不足以使其在安全的温度范围内运转，这就可能会引发起火爆炸的出现，另一个原因是劣质电池里有杂质跑进电解液中而导致起火爆炸，多数是商家对电池的质量监控不到位，采用一半电芯一半水泥的劣质电池组或者是简单的过充保护系统而没有采用电池板也有保护板的双重保护电气系统。在2015年美国境内发生了至少99起平衡车的锂离子电池组过热、出现火花、冒烟、起火甚至爆炸的事故，造成人员伤亡以及超过200万美元的财产损失。而正是因为中国平衡车产品安全系数低，使得产品召回数量急剧增加，2016年7月，美国消费者安全委员会（CPSC）宣布召回50万辆中国制造的平衡车，2016年初英国以平衡车电池火灾隐患为由没收1.5万辆平衡车，同年7月加拿大对中国制造的20万辆平衡车实施召回。中国企业为节约成本而采用劣质部件，致使出口质量和安全标准不合格，这不仅使得出口企业损失惨重，而且也埋下潜在的责任隐患。
三、我国平衡车产品出口企业如何走出技术性壁垒的困境
（一）完善产品控制系统设计，提高平衡车安全性能
平衡车产品安全性能主要取决于产品设计的技术含量，目前国内企业需要积极完善不合理的控制技术来改进目前的产品缺陷，来打破来自其他国家的技术壁垒。平衡车被限制进入道路行驶归根结底是因为其控制系统设计不合理，导致行驶时会给人体造成伤害。我国要想扭转目前平衡车出口市场的逆境，需要改进控制系统设计，开发推广新型技术，提高平衡车安全性能。目前市场上的产品控制系统通常采用类似线性控制方法、鲁棒控制方法、智能控制方法及遗传优化算法等控制算法，但这些控制算法反馈控制上容易受到外部干扰和模型误差等因素进而延误控制系统快速反映的最佳时间。而“基于STM32的智能平衡车控制系统设计”采用的以STM32为控制核心的两轮智能平衡车的控制系统设计，利用陀螺仪和加速度计获得车体的倾角和角速度，通过光电编码器获得平衡车的速度以及将转速控制信号与平衡控制信号叠加加载到两后轮电机，实现平衡车对外界未知的干扰具有非常强的摄动性。同时采用TSL1401线性CCD获得赛道图像信息，经过对图像的识别处理，准确快速地检测到平衡车倾角超过了某一事先设定好的阈值则可认为平衡车跌倒从而通知平衡车停止运行，即平衡车在自我检测出倾角的变化下来完成自我控制这就可以避免驾驶者在平衡车突发状况下由于惯性而出现伤害。
（二）推动国家标准的出台，保障行业健康发展
国家标准的制定能够营造良性、规范的产业发展环境，只有这样才能促进技术研发的良性循环和行业的健康发展。首先，国家标准正处于起草阶段，紧跟国际最新的UL2272标准，打造严格全面的行业标准。2016年12月由全国自动化研究所主办深圳市标准院承办的电动平衡车两项国家标准《电动平衡车安全要求及测试方法》、《电动平衡车通用技术条件》草案拟定、讨论阶段正式启动，国家标准将以美国的UL2272标准为范本制定，针对平衡车定义、时速、功率、故障判定条件等各技术细节作出了最安全最严苛的平衡车国家标准，为平衡车行业创造一个规范的监管检查有保障环境：一，国家标准规范约束的各部件参数，给生产企业一个非常高的准入门槛，这样就可以抵制山寨企业、三无产品进入市场以保护消费者的安全利益和行业的规范；二，市场对于平衡车的需求不会消失，标准的出台可以使更多新一代安全的平衡车进入市场从而打开国际市场的壁垒；其次，国内企业及时关注行业协会、检验检疫部门等各种渠道，及时收集和掌握出口国最新的平衡车法规信息，避免因信息不对称导致重大经济损失。平衡车国家标准的制定出台是控制产品质量的依据和产品检测认真的手段，这必将会促进行业规范和健康发展、争取更多的国际话语权。
（三）成立专利池联盟，企业间共享专利成果
众多平衡车制造商在2016年8月28日成立专利池联盟团结共同促进平衡车行业健康发展。中国企业被USITC发起337调查的案例数不胜数，尤其在电子行业更是常见，没有核心专利技术的企业很难在竞争激烈的全球市场中存活，而且每一家中国平衡车企业都有自己独特的不同的平衡车专利，例如新世纪机器人为了绕过“摇摆控制杆技术”而采用了完全不同的创新技术路线“旋转把控制技术”通过旋转把转化为指令传导到控制电机来驱动下面的车体做出反应，配合智能负载检测技术，以500次/秒的速度对驾驶者的姿势变化及身体位置进行扫描，还有在车体外形和控制系统方面新世纪机器人在2012年申请了“自平衡两轮车转向装置”、“复位机构及其平衡电动两轮机器人转向装置”和“用于轻便车辆的转向装置”等发明专利。现如今成立的平衡车专利池联盟就是通过专利分享来达到打破其他国家对我国设置的专利壁垒，其中有以深圳乐行天下科技有限公司、东莞市车小秘智能科技有限公司为代表的15家优秀企业成员，专利池中共有300多项专利，其中发明专利有5项，实用新型有160多项，外观专利有148项，这些专利联盟内的企业之间互相授权，形成资源共享，共同推进产业的发展，同时当联盟里的成员遭遇专利纠纷时一致通过知识产权局、维权援助中心和海关等组织和部门来应对。
（四）加大质监局监管力度，提高出口产品合格率
质量技术监督局应加强质量溯源监管，完善健全供应商评定和原材料验收制度，倒逼企业提高自检自控能力，消除出口平衡车质量安全隐患，保证出口商品达到各国标准的合格率。现在市场上很多山寨产品用的是充电宝电芯，本身就没有安全保证而且没有密封性来保证电池的绝缘，另外电气系统是平衡车安全性最核心的部分同时也是现在我国产品遭到技术性壁垒的原因之一，所以仔细研读UL2271、UN38.3等出口认证要求，严格按照标准要求对产品进行机械、电气、环境测试，对外壳结构设计、线路设计、散热系统的设计以及锂电池设计进行多方位测试看是否符合标准。UN38.3这一专门针对平衡车电池的标准可以明确电池的安全边界，首先要求电芯的额定瓦特小时不超过20Wh,电池的额定瓦特小时不超过100Wh，对于2009年1月1日之后生产的电池必须见额定的瓦特小时标注在电池壳的外部以及电芯或电池应置于完全封闭电芯或电池的内包装中且防止短路的发生；单个电池在55℃±2℃高温条件下能够以恒电流持续放电时间不少于5个小时；电池在充满电的倩况下继续以15（A），电压为10V为电池充电，在实验环境温度下降到比峰值低20%时电池仍可以保持不起火、不爆炸的状态等；对于电池组则是在充满电后以阻抗≤0.1Ω铜线短路电线输出正负极时短路保护电路应启动，电池组应达到不起火、不爆炸、不冒烟、不漏液的标准；电池组在充满电后先用单一故障原则使电池保护装置失效，并把热电偶用导热硅脂固定在电池表面，然后用5
(A)的电流恒流充电，要求电池组电池外壳温度达到稳定时应不起火、不爆炸。这是对生产厂商采用平衡车的电池质量做出要求，同时当前的电池系统也可以通过单体电池中的材料改性和电解液添加剂，以及优良的电池PACK工艺和高效的电池管理系统（BMS）来最大限度的降低电池起火的可能性。
（五）开拓“一带一路”新兴市场，借力跨境电商拓展营销渠道
我国平衡车出口的欧美市场竞争激烈，饱和度高，而“一带一路”周边许多新兴市场尚不成熟，对我国平衡车产品需求量大，同时国内企业也要看准跨境电子商务的影响力和宣传效力来推广营销渠道。第一，中国目前需要一个新的市场来建立属于中国独有的品牌权、渠道权和知识产权。据统计，阿联酋、俄罗斯等中东、西亚及欧洲等“一带一路”沿线国家已成为我国平衡车产品出口增长最快的市场。“一带一路”区域覆盖人口超过40亿，差不多全球三分之二的人口都集中在这个区域，沿线国家都是新兴经济体，膨胀的发展所带来的交通堵塞使这些国家对平衡车产品的需求迫切，2016年前7个月，永康市面向“一带一路”国家的平衡车出口数量达到14万多台，同比增长79%。国内企业应采用直接对外投资的方式开拓新市场，降低市场集中度，既能降低出口成本又能在本地迅速打造品牌集聚效果，并提供更具有差异性的本土化的产品和服务。例如俄罗斯国家气温较低，对于平衡车的电池和电机对极低温度的耐受技术要求更高，永康市鑫宇电机有限公司全力攻克这一难题并研发更多针对国别的不同需求的多样化产品。第二，利用“互联网+外贸”跨境电商和线上线下结合的“海外仓”方式链接“一带一路”沿线国家的产业带城市和贸易中心城市，取得品牌权和定价权，实现外贸转型升级。作为外贸创新发展的新支点的海外仓2.0模式不仅为中国制造出口实现仓储和货运，更将融合数据、品牌、法务、阳光化通关等服务，来实现中国制造的海外品牌权和定价权。
