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藍廠之光:Shimano Di2電子變速發展史

2022-01-26由 美騎 發表于 農業

手制動器是什麼

時代在飛速發展,短短十數年,我們便經歷了從小手機向大屏智慧手機的轉變,經歷了從GPRS移動夢網到2G、3G、4G、5G網路的飛速發展,也正在體會著傳統燃油汽車向電驅動新能源汽車轉變的過程。而在時代浩浩蕩蕩改變我們每個人所身處的具體時空時,我們不妨將視線聚焦到我們都感興趣的腳踏車上,看看在時代車輪滾滾向前的時候,變速套件都經歷了些什麼。

藍廠之光:Shimano Di2電子變速發展史

但我並不打算滔滔不絕,向教書先生一樣從幾十年前的第一套變速器開始說起,太枯燥了,我們直接進入主題,聊聊Shimano的Di2電子變速。

很多像我一樣年輕的朋友接觸的第一代Di2變速是9150/8050系列,資歷更深一點的朋友可能是從7970、9070時代開始接觸電子變速的,而說到電子變速套件真正出現在世人面前,Shimano的Di2絕不是“第一家”。

藍廠之光:Shimano Di2電子變速發展史

世界上公認的第一套非試驗品的成品電子變速套件來自Mavic Zap,這套產品1992年便裝配在了Team Once車隊的Look上,當然,Look也是最早使用量產碳纖維車架的品牌,碳架配合電子變速,在現在看似乎稀鬆平常,但在三十年前還是未免過於激進。

Shimano電子變速的推出時間甚至比Mavic、Campagnolo這些品牌都要晚上十多年,但後發制人這個詞說的一點沒錯,雖然無法具體探知Shimano當年為什麼這麼晚進場,但可以肯定的是,在充分吸取了前人的經驗與教訓後,Shimano在Di2電子變速的問世以及之後的普及中,並沒有遇到太多技術性阻礙,產品也沒有什麼硬傷,唯一阻撓大家享受電子快樂的,可能就是其高昂的售價以及很多人心有不甘的機械情懷了。

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和很多耳熟能詳的英文名字一樣,Di2也是縮寫,是Digital Integrated Intelligence——數字整合智慧的簡稱,代表了Shimano對變速系統“數碼化”、“整合化”和“智慧化”的三大要求,我希望有朝一日Di2還能夠再加上一個Low Price的標籤。

要探尋Di2的發展歷程,最直觀的就是做一個大事年表。既然1992年Mavic Zap就已經出現在公眾視野了,那我不妨從1990年開始,看看Shimano都做了些什麼。

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1990年的時候,Shimano最頂尖的變速套件是Dura Ace7400系列(7400在1985年釋出)。

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但在1990年,改款的7700套件首次將STI雙控技術與公路變速融合——雙控手變出現在了大家面前,這種“改變遊戲”的設計改寫了未來各家變速的發展。在過去,公路變速還是以“梁變”等形式存在,變速時車手需要騰出一隻手來進行變速的操作。儘管Shimano在八十年代就配備了SIS定位變檔,使得變檔從此變的精準快速,但梁變的變速過程或多或少還是會影響車手的節奏,STI雙控手變的出現,讓公路騎行發生了翻天覆地的變化,也讓Shimano獲得了更大的公路市場。

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1993年,Dura Ace7400進行了又一次升級,更名為Dura Ace7410,全套變速產品配置齊全,除了我們熟悉的牙盤飛輪鏈條外,還包含了“狗嘴”腳踏、鎖踏、座管、鵝頸把立、有牙碗組、TT指撥、梁變、雙控手變、花鼓,在這段時期,公路車正經歷著從梁變到手變的轉換過程,Shimano也推出了齊全的產品供不同的消費者選擇。

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1996年,上一代DA74系列已經堅挺了六年時間,Shimano頂級產品迎來了全新換代,Dura Ace7700應運而生,這一代也是被很多人奉為經典中的經典,鋁合金材料的大規模運用,雙控手變的再次進化,從方孔中軸向花鍵中軸的轉變,開啟九速時代,相容性得到了提升,使得這套變速在Shimano的套件歷史上起到了承上啟下的作用,更是隨著阿姆斯特朗的成功而被賦予更多的意義,儘管蘭斯後期因為種種原因不再享受光環,但7700的光環卻並未受到影響。

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Dura Ace7700變速堅挺了足足九年時間,到2004年才換代,在1998年,Shimano還推出了25週年紀念版,除了有精美禮盒包裝外還有一塊手錶,現在某海鮮市場的全新7700 25週年套件掛價兩萬多,可以算理財有道了。

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2004年,風光了九年的Dura Ace 7700終於換代,新套件命名為Dura Ace7800,Shimano終於採用了熟悉的命名方式。7800這一代產品可以看作是Shimano對金屬原色質感的最後一次致敬——套件的主體仍然是光亮的鋁合金金屬光澤,但除了外觀的相似外,7800又超越了7700一個時代:牙盤採用了24毫米的一體式中軸,也奠定了未來牙盤的基本制式、套件升級到了十速的速別,也使得公路騎行的檔位可以更加綿密,儘管手變仍然沒有擺脫“蟑螂須”,但7800也可以被稱為是經典一代,也是目前復古系列車型能搭配到的最“對味”的現代化套件。

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在此期間還有一個有意思的產品:7800-C碳纖維牙盤。

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2008年,Shimano終於穩定了產品的更新頻率,推出了全新的Dura Ace7900套件,這也是Di2首次亮相的平臺基礎。相比於金屬感十足的7800,Shimano從7900開始,逐漸加大了對複合材料的運用(畢竟早前的7800-C碳纖維牙盤只能算是一種試水)。這一代牙盤採用了中空碟片設計,曲柄也運用了“中空二代”HOLLOWTECH II技術。在手變的剎把以及後撥導板位置,7900採用了碳纖維複合材料,用以減輕重量,而和以往套件最大的區別,則在於Shimano第一次將“蟑螂須”最佳化掉了,獲得了更簡潔的外觀。同時,這一代套件也用顏色區分了等級,DA系列是金屬色和深灰色配色,而次一級的UT套件則採用了槍灰色和銀色的搭配,再次一級的105使用了黑色配色,這種高識別度的配色差異也一直延續到現在。

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2009年,在7900釋出的一週年之後,Shimano信心滿滿的向市場推出了Dura Ace7970 Di2電子變速套件,這也是在Mavic Zap釋出的十七年後,Shimano首次以成熟的產品表明對電子變速的態度。為了提升適配性,7970產品和機械套件通用牙盤、鏈條、夾器、飛輪,也把“小套件”的概念發揚光大。但受限於當時的技術水平,7970採用了外接電池設計,電池需要在車架的水壺架位置安裝,後期很多品牌車架都設計了外接電池安裝座,可以將電池安裝在五通底部或後下叉等不顯眼的角落。如果說Di2有什麼無心插柳的故事,我想他一定對“內走線”風潮產生了推動。

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2011年,在7970推出的兩年後,Shimano照例進行了“技術下放”,在Ultegra級別推出了Di2產品6770套件,也使得電子變速開始向廣大群眾滲透,要知道,Campagnolo最“入門”的EPS電子變速系列Chorus EPS,價格也遠超同時期UT級別的電子變速套件。但畢竟是初代產品,後撥的電動單元比現在要大許多,後撥顯得特別臃腫。特別是6770後撥,想必見過這款後撥的小夥伴們,都懂我意思吧?

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2012年,又一個四年過去了,Shimano推出了全新的Dura Ace9000,79開頭的編號已經不夠用了,新套件沒有選擇8開頭,而是直接跳到了9,開啟了新一輪的系列編號,也開啟了11速時代。

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除了外觀的巨大變化,這也是Shimano首次同步釋出機械變速和電子變速,足以看出Shimano對電子變速的重視,也能側面反映出市場對電子變速的歡迎。相比於7970,全新的9070更注重人體工程學設計,並在變速功能進行了最佳化,可以自定義換擋速度,可以實現一鍵連續換擋(電子機關槍),可以透過電腦軟體進行不同按鍵的功能設定,可玩性大大提高,同時對於未來的發展,Shimano也前瞻的考慮到電子變速的拓展性,檔位顯示器、衝刺按鈕、爬坡按鈕等等拓展配件也一應俱全。這一切就是基於使用全新E-TUBE系統實現的,並延續至今。E-TUBE是一款全新的Di2電線系統,與上一代套件不相容。其最大的特點就是令人機互動變得更加輕鬆。

同時,可以靈活安裝的控制器和內建電池,也是9070這一代解決的痛點問題。拋開技術層面的東西,最大的改進當屬後撥體積的變換。從6770的大塊頭,到9070的毫無電機痕跡,Shimano這一步真是邁得挺大的。

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2013年,Ultegra系列緊隨其後,更新了電子變速Di2 6870系列,相比於無良奸商在次頂級“閹割”功能,Shimano顯得十分厚道,9070和6870除了材料不同帶來的重量差異外,在功能層面僅僅是少了手變頂部兩顆拓展按鈕。

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同年釋出的,還有ST-R785 Di2碟剎手變,這是Shimano專門為越野公路開發的碟剎產品,並不歸為某一具體等級,但R785是Shimano首次將電子變速、液壓碟剎整合而來的產品,在當時十分具有前瞻性。在沒系列套件還沒推出電子液壓手變頭的時代,它就是頂級碟剎公路車的標配。值得一提的是,R785手變頭的剎車手感非常好,清晰順滑,說它是剎車手感最好的手變頭也不為過。

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2014年,公路市場受到歡迎的電子變速終於也影響到了山地領域,Shimano為山地市場推出了XTR M9050 Di2變速套件,相比於公路系統,山地套件並不需要“雙控”,又趕上單盤之風興起,因此整套系統非常簡潔。但簡潔的同時,這套Di2系統又能玩出十分複雜的“花樣”,比如序列變速,比如切換變速模式。重型山地車常見的升降座管、可調節避震,也為Di2系統後續功能的拓展提供了更多想象空間。不過在當時,山地市場逐漸被美系品牌的老鷹單盤大飛輪強勢席捲,M9050頗有些生不逢時來晚一步的感覺。

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2016年4月,Di2在山地市場進行下放,推出XT級別的M8050 Di2變速套件。功能基本和M9050相同。雖然我個人認為Shimano在山地市場的動作始終有些“滯後”,但考慮到Shimano品牌本身謹慎的風格,還是能理解的,Di2山地化過程積累的實戰經驗,也為後期推出的Gravel產品提供了可靠的依據。

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2016年6月,轉眼又四年,Shimano推出了新一代Dura Ace9100。

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這一代產品,整合了機械圈剎(9100)、機械碟剎(9120)、電變圈剎(9150)、電變碟剎(9170)四套產品,電子變速和機械變速佔據了同樣的分量。其中最大的亮點自然是9170電子液壓手變頭,這款手變頭堪稱毫無碟剎痕跡,體積非常小,在所有巨大的液壓碟剎手變頭中一枝獨秀,獲得了車友們的青睞。另外一大亮點就是後撥開始使用Shimano山地後撥上的“影子技術”,可相容直裝式尾勾。

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新的9150和9170套件,可以透過RS910控制器(可安裝在把堵位置或者車架上的RS910安裝位)和JC130三通電線,取代EW90控制器,進一步強化了“全內走”能力,也透過WU111,取代了WU101,提升了藍芽連線的能力,9150手變頭設定了三個E-Tube埠,可以同時外接爬坡按鈕和衝刺按鈕,提升了拓展能力,在手變頂端依舊具備兩顆按鍵,可以透過電腦軟體或手機軟體進行功能的自定義設定。

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在當前,9150和9170依然是Shimano最強電子變速的代表。

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2017年,Ultegra更新了最新一代R8050電子變速,繼承了上一代6870的優良傳統,8050/8070在外觀和功能上無限接近老大哥9150/9170。

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手變頂部的兩顆按鍵也得以保留,可以這麼說,如果預算有限,又想感受Shimano Di2電子變速,目前8050/8070仍然是最優解。

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同時,8050/8070的拓展性也得到了很好的繼承,不但可以使用RS910控制器,也可以搭配衝刺按鈕、爬坡按鈕、外接顯示器等附件,公路手變與山地後撥等零件也可以通用(但無法自定義變速邏輯),如果想搭配出一套重口味的越野公路,8050/8070的可玩性也很高。

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但混搭的永遠沒有原生的好,為了應對Gravel車型日益增長的套件需求,2019年,Shimano推出了全新的產品線GRX,具體分為800、600、400三個等級,其中就包含了Di2 RX815。針對Gravel車型的實際需求,GRX重新設計了手變造型,使用了山地車碟剎技術,最佳化剎車手柄的位置,使得GRX能夠在複雜路況提供更強大的制動效果,同時兼具Di2穩定靈活的產品特性,套件還提供雙盤配置,為Gravel雙盤愛好者提供解決方案。

2021年,在四年之約又過了一年後,Shimano並沒有如期釋出新的“9200”系列(只是有些諜照曝光),我只能猜想Shimano在憋什麼大招。但不出意外的是,Di2產品線一定會佔據更多的篇幅,畢竟這是大趨勢之一,我只能期盼未來Di2能夠下放到105級別,讓更廣大的車友能夠早日品嚐到電子變速帶來的快樂。

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2015年Sram釋出Red eTap無線電子變速套件,跳過“有線”階段,直接將電子變速推向最簡潔的一步。

2019年,SRAM並沒有在萬眾期待中直接把eTap下放Force,而是將Red和Force作為第二代AXS產品同步推出,釋出Red eTap AXS和Force eTap AXS。

並且山地系列也同步推出了Eagle AXS系列,包含XX1 Eagle AXS、X01 Eagle AXS。

2021年上半年,SRAM釋出了第三等級產品Rival eTap AXS,山地也推出了更親民的GX Eagle AXS。

在當前“漲價風波”和“斷貨風波”的影響下,我更期待Shimano能做些什麼來驚豔市場。

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Campagnolo作為變速器“鼻祖”,在電子變速上也起步很早。

1992年,Campagnolo就推出了8速電子變速套件,後撥採用的蝸輪蝸桿減速機換擋結構一直延續至今,不過初代產品面臨很多小問題,因此沒有大規模投入市場。

1994年Campagnolo開始測試第二代電子變速,高速電機和內建電池都是當時妥妥的開創性設計。

1997年,Campagnolo開始對第三代電子變速進行驗證,電機功率加大,以應對九速時代飛輪間距的增加,但這一代產品的續航依舊比較有限,同樣也無法大規模應用。

2001年,10速時代來臨,第四代電子變速產品開始運用碳纖維材料,也奠定了Campagnolo未來的碳纖維風格,手變的內建按鍵、前後撥的蝸輪蝸桿電機以及控制器,已經初步具備先進電子變速的要素,是EPS的雛形。

2005年的第五代電子變速產品,使用大面積碳纖維,對電池續航、穩定性以及整潔程度進行了改良,但因防水問題而中止投放市場。

2011年,11速時代,第六代電子變速完成體,針對精度進行最佳化,在保證強度的同時提升了防水性,外接電池也可以像Di2一樣安裝在特定的位置,自此,Campagnolo EPS正式完成,目前Super Record EPS、Record EPS和Chorus EPS三個等級。

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對於機械變速和電子變速誰好誰壞,我不想過多討論,目前的形勢是二者並存,但如果有一天,電子變速的成本能夠得到大幅降低,產能能夠得到釋放,我相信會有更多人用實際行動來感受電子變速帶來的樂趣。