浅谈BYD电动汽车技术文档格式.docx
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发展以电动汽车为代表的节能与新能源汽车是应对能源短缺、环境污染、气候变化等问题的关键举措，同时也有利于提升我国汽车产业的国际竞争力。
本文主要结合BYD电动汽车介绍了电动汽车的优缺点、关键零部件技术，阐述了电动汽车现阶段的应用及发展情况，剖析了电动汽车产业化的障碍。
通过对电动汽车产业化技术和国内外发展现状的归纳总结分析，提出了符合我国国情的电动汽车产业化发展的对策与建议。
[关键词]电动汽车，关键技术，特点分析，发展对策
IntroductiontoBYDElectricVehicleTechnology
AutomobileServiceEngineeringMajorMAYa-kun
Abstract:
Energyshortageandenvironmentalpollutionarepreventingnationaleconomyfromdevelopingrapidly.
Developingenergysavingandnewenergyvehiclerepresentedbyelectricvehicleisanaffirmativeapproachtotheproblemssuchasenergyshortage,environmentalpollution,climatechangeandetc.,andalsoprogresstheinternationalcompetitioncapabilityofautomobileindustry.
Thisarticledeeplyexpoundstheadvantagesanddisadvantagesofelectricvehicleandkeydepartmentstechnology,explorestheelectricenergyapplicationinautomobileandpresentssituationofelectricvehicleintheworld,analyzestheobstaclesofelectricvehicleindustrialization..
Keywords:
Electricvehicle（EV）；
Keytechnology；
Charactersticanalysis；
Developmentcountermeasures
目录
1BYD汽车公司基本情况1
2电动汽车研究的目的、意义1
3国内外电动汽车发展现状13
4BYD电动汽车技术13
5分析、总结19
5.1纯电动汽车的特点分析及技术性评价19
5.2混合动力汽车的特点分析及技术性评价19
5.3氢燃料电池汽车的特点分析及技术性评价19
结束语19
参考文献20
致谢23
1BYD汽车公司基本情况
发展至今，比亚迪汽车产业分布在深圳坪山、西安、北京、上海、惠州、长沙、韶关七大工业园，形成了集研发设计、模具制造、整车生产、销售服务于一体的完整产业链组合。
比亚迪汽车在车型研发、模具开发、整车制造等方面都达到了国际领先水平，产业格局日渐完善。
比亚迪汽车坚持自主品牌、自主研发、自主发展的发展模式，以“打造民族的世界级汽车品牌”为产业目标，立志振兴民族汽车产业。
作为电动车领域的领跑者和全球充电电池产业的领先者，比亚迪迅速掌握了关系电动汽车成败的关键一环——动力电池核心技术，并已经拥有实现大规模商业化的技术和条件，能够开发更为节能、环保的电动汽车产品，实现性能的提升和普及应用。
2电动汽车研究的目的与意义
2.1电动汽车研究的目的
我国的汽车保有量与销售量世界第一。
然而，我国的能源消耗也是世界前列，造成我国能源耗费与对外依存度过高且环境污染严重。
电动汽车的发展可以减少我国对石油的依赖程度，改善环境污染现状，提升我国汽车工业技术。
2.2电动汽车研究的意义
当今,燃油汽车每年消耗的石油占世界石油年产量的一半以上,石油价格近年来不断上涨表明了人类可用化石燃料的短缺性，此外汽车排放的废气对大气的污染和对人体的危害也越发明显。
发展电动汽车，实现汽车动力系统能源的电气化，推动传统汽车产业的战略转型，在国际上已经形成共识。
3国内外电动汽车发展现状
3.1国外电动汽车发展现状
世界上第一辆电动汽车，是1873年由英国人R·
戴彼特逊用手工制作的。
电动汽车能做到零排放。
世界各国著名的汽车生产厂商都在加紧研制各类电动汽车，并且取得了一定的进展和突破。
纯电动汽车：
从技术上来讲，电动汽车“零”排放污染、噪声低、能源来源多样，已经成为世界各国争相研究的对象，如美国、日本和德国等国，已经有大量资金投入，使研究开发出的电动汽车取得了较大进步。
德国在电动汽车技术方面处于领先地位，是电动汽车保有量最多的国家；
美国已有7个州加入了零排放计划,到规定年限后这些地区销售的汽车必须为零排放,即只能为纯电动汽车和燃料电池电动汽车；
法国是世界上推广应用纯电动汽车最成功的国家之一,成立了电动汽车推广应用国家部际协调委员会,巴黎和拉罗舍尔已经建立了比较完善的纯电动汽车充电站网基础设施,制定了优惠的支持和激励使用电动汽车的政策,且已经初步形成了纯电动汽车运行体系。
混合动力电动汽车领域,日本是电动汽车技术发展速度最快的少数几个国家之一，特别是在混合动力汽车的产品发展方面，居世界领先地位。
1997年12月，丰田汽车公司首先在日本市场上推出了世界上第一款批量生产的混合动力轿车PRIUS。
有关统计数据显示，丰田汽车公司已占有全球混合动力汽车市场90%的份额。
欧洲各大汽车厂商争先恐后地推出了本公司研制的混合动力电动汽车,甚至德国的博世（BOSCH）等著名的零部件公司也积极与大汽车公司联手开发混合动力电动汽车技术。
美国已有近20个城市试验使用混合动力电动公交车,瑞典、法国、德国、意大利、比利时等国计划在9个欧洲城市开通混合动力电动公共汽车线路。
燃料电池电动汽车主要是利用各种燃料，比如甲醇，天然气以及氢气等，来和氧气或空气发生电化学反应，最终燃料的化学能量就会不断地转化成为电能。
作为混合动力车领导者的丰田，准备在氢燃料电池上也领先一步。
丰田计划2015年于日本、美国与欧洲市场上市一款新的燃料电池轿车。
并希望这种车型的年销量到2020年可以过一万辆。
除此以外还有本田、奔驰。
本田正在开发的一款燃料电池轿车预计将在2015年11月上市，这款车充满一次电可以行驶约310英里（约500公里），是目前电动车行驶里程的两倍。
本田给其设定的销售目标为5年内售出5000辆，销售目标市场主要在日本、美国和欧洲。
而梅赛德斯-奔驰汽车公司计划在2017年推出一款全新氢燃料电池车。
现代也正在紧锣密鼓地打造全新ix35氢燃料电池车型。
3.2国内电动汽车发展现状
在“十五”时期，以攻克电动汽车科技问题为切入点，科技部提出“三纵三横”电动汽车研发战略规划布局，全面部署电动汽车关键技术攻关，成立了“电动汽车重大科技专项”，此项目通过组织企业、高等院校和科研机构,集中各方面力量进行联合攻关,研发成果丰硕,部分技术已经赶超过世界先进水平。
“十一五”期间，在认真总结前期研究成果基础上，聚焦电动汽车动力系统技术平台和关键零部件研发，加强规模产业化技术攻关。
纯电动汽车和混合动力电动汽车：
目前纯电动轿车和纯电动客车均已通过国家质检中心的型式认证试验,各项指标均满足有关国家标准和企业标准的规定。
2007年12月，长安汽车研发的杰勋HEV开始批量生产，这是我国自主开发的第一款混合动力汽车。
燃料电池电动汽车：
我国汽车企业也曾在2006年以前，一哄而起对氢燃料电池汽车进行投资，不过，此后，除上汽以外，几乎所有的自主品牌汽车企业退出了对燃料电池汽车的研究。
目前，燃料电池汽车的研发项目，主要由同济大学、上海交通大学等大学来承担。
车企退出氢燃料电池汽车研究的原因主要是氢燃料电池离量产遥不可及。
经过十年一剑的历程，中国的电动汽车已经开始从研究开发的阶段进入了产业化的阶段，冉冉升起的中国电动汽车产业正在呈现出蓬勃的生机。
未来10年是中国新能源汽车发展的战略机遇期，中国高度重视电动汽车的发展，在2011年3月出台的“十二五”规划纲要中，中国把新能源汽车列为战略性新兴产业之一，提出要重点发展插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车技术，开展插电式混合动力汽车、纯电动汽车研发及大规模商业化示范工程，推进产业化应用。
未来中国电动汽车将迎来新一轮的高速发展。
通过对各类新能源的特点分析以及技术性评价，得出各种新能源汽车的优缺点及现状前景，总结如下表3-1所示。
不同类型电动汽车特征
4BYD电动汽车技术
比亚迪汽车遵循“自主研发，自主生产，自主品牌”的发展路线和“掌握核心技术，产业垂直整合”的发展战略，以双模混合动力汽车过渡，纯电动汽车为目标。
比亚迪F6DM双模电动汽车采用ET-POWER铁动力电池，安全性能稳定，该车充电一次可行驶430km，最大功率200kw，最高车速160km/h，百公里耗电15kw.h。
比亚迪F3DM双模电动汽车搭载BYD371QA全铝发动机，功率达到50kw，加上75kw的电机，输出总功率达125kw，达到排量为3.0L发动机的动力输出水平；
在纯电动模式下，F3DM双模电动汽车实现目前世界上最长续行驶里程100km，最高车速可达150km/h，一次充满油和电，总续驶里程可达500km以上。
电动汽车的形式有三种，分别是纯电动汽车（BEV）、混合动力汽车（PHEV）、燃料电池汽车（FCEV）。
4.1纯电动车
2011年10月26日，比亚迪e6先行者电动车正式上市。
比亚迪e6先行者搭载了比亚迪自主研发的铁电池，该车的最大（额定）功率为100马力左右，峰值扭矩为450N.m，最高车速可达到140Km/h以上。
在不开空调的情况下，该车综合工况续驶里程最长达300Km，百公里能耗为20度电左右。
纯电动汽车由电动机驱动的汽车。
纯电动汽车，相对燃油汽车而言，主要差别在于四大部件，驱动电机，调速控制器、动力电池、车载充电器。
纯电动汽车时速快慢和启动速度取决于驱动电机的功率和性能，其续行里程取决于车载动力电池容量大小，车载动力电池重量取决于选用何种动力电池如铅酸、锌碳、锂电池等，它们体积，比重、比功率、比能量、循环寿命都各异。
这取决于制造商对整车档次的定位和用途以及市场界定、市场细分。
电动汽车的组成
电动汽车由电力驱动系统、电源系统和辅助系统等三部分组成。
（1）电力驱动系统
电力驱动系统包括电子控制器、功率转换器、电动机、机械传动装置和车轮，其功用是将存储在蓄电池中的电能高效地转化为车轮的动能，并能够在汽车减速制动时，将车轮的动能转化为电能充入蓄电池。
后一种功能称作再生制动。
电动汽车的电力驱动方式基本上可分为电动机中央驱动和电动轮驱动两种。
由电动机、固定速比减速器和差速器等构成的电动机中央驱动系统。
在这种驱动系统中，由于没有离合器和变速器，因此可以减少机械传动装置的体积和质量。
图2-7电动机中央驱动系统布置形式
另一种电动机中央驱动系统的布置形式，它与前轮驱动、横向前置发动机的燃油汽车的布置形式相似，将电动机、固定速比减速器和差速器集成一体，两根半轴连接两个驱动车轮，这种布置形式在小型电动汽车上应用最普遍。
图2-8电动机中央驱动系统布置形式
电动机和固定速比的行星齿轮减速器安装在车轮里面，没有传动轴和差速器，从而简化了传动系统。
但是，电动轮驱动方式需要两个或四个电动机，其控制电路也比较复杂，这种驱动方式在重型电动汽车上有较广泛的应用。
图2-9电力驱动系统布置形式
电动汽车的驱动电动机在20世纪90年代以前主要采用直流电动机。
它具有起动加速时驱动力大、调速控制简单、技术成熟等优点。
但是直流电动机的电枢电流由电刷和换向器引入，换向时产生电火花，换向器容易烧蚀，电刷容易磨损，需经常更换，维护工作量大。
接触部分存在摩擦损失，不仅使电机效率降低，还限制了电动机的工作转速。
目前，无换向器直流无刷电动机已经面世，它由电动机本体、转子转角传感器和电子开关控制电路组成。
其中电子开关控制电路起到了普通直流电动机中换向器的作用。
直流无刷电动机既有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等诸多优点，又具备运行效率高、无励磁损耗、运行成本低和调速性能好等特点。
因此，它在电动汽车上的应用与日俱增。
例如，宝马公司生产的BMWEI电动汽车和东京电力公司开发的IZA电动汽车，均采用永磁直流无刷电动机作为电动轮。
交流感应电动机在电动汽车上广为应用，这是因为感应电动机采用变频调速时，可以取消机械变速器，实现无级变速，使传动效率大为提高。
另外，感应电动机很容易实现正反转，再生制动能量的回收也更加简单。
当采用鼠笼型转子时，感应电动机还具有结构简单、坚固耐用、价格便宜、工作可靠、效率高和免维护等优点。
另一种用于电动汽车上的交流电动机是交流同步电动机。
当以永磁材料替代同步电动机的励磁绕组时，则这种永磁同步电动机可以取消电刷和滑环，而且没有励磁绕组的铜损，它比感应电动机的效率还要高，体积还要小。
开关磁阻电动机被公认是一种极有发展前途的电动汽车驱动电动机。
它的定子和转子均由普通硅钢片叠压而成，转子上既无绕组，也无永磁体，只在定子上绕有集中绕组。
开关磁阻电动机具有普通直流电动机和交流电动机所不能比拟的优点：
①结构简单、坚固耐用、成本低，可在极高的转速下工作，能适应高温和强振动的工作环境；
②起动转矩大，低速性能好；
③调速范围广，控制灵活，易于实现各种特殊要求的转矩-转速特性；
④在宽广的转速和功率范围内都有很高的效率。
电动汽车用的功率转换器用作不同频率的DC-DC转换和DC-AC转换。
DC-DC转换器又称直流斩波器，用于直流电动机驱动系统。
两象限直流斩波器能把蓄电池的直流电压转换为可变的直流电压，并能将再生制动能量进行反向转换。
DC-AC转换器通常称作逆变器，用于交流电动机驱动系统，它将蓄电池的直流电转换为频率和电压均可调的交流电。
电动汽车一般只使用电压输入式逆变器，因其结构简单又能进行双向能量转换。
电动汽车不同类型电动机比较
（2）电源系统
电源系统包括电源、能量管理系统和充电机，其功用主要是向电动机提供驱动电能、监测电源使用情况以及控制充电机向蓄电池充电。
电源是制约电动汽车发展的因素。
作为电动汽车的电源应该具有高比能和高比功率等性能，以满足汽车的动力性和续驶里程的要求。
另外，还应具有与汽车使用寿命相当的循环寿命、效率高、成本低和免维护等特点。
目前用于电动汽车上的电源主要是蓄电池，其次是燃料电池。
蓄电池是能量存储装置，通过外界充电实现储能；
燃料电池是能量生成装置，通过化学反应产生电能。
蓄电池技术成熟，价格合理，而燃料电池则被认为是最有发展前途的电动汽车动力源。
蓄电池的主要性能指标有：
①比能量--单位电池质量所能存储的电量（W·
h/kg），是评价电动汽车整车质量和续驶里程的指标；
②能量密度--单位电池体积所存储的电量（W·
h/L），它影响蓄电池的尺寸；
③比功率--单位电池质量所能输出的功率（W/kg），是评价电动汽车加速性、爬坡能力及最高车速的指标；
④功率密度--单位电池体积所能输出的功率（W/L）；
⑤循环寿命--蓄电池充、放电一次称为一个循环，循环寿命表示更换电池前所能完成的循环数。
循环寿命短，将增加电动汽车的维护费用。
铅酸蓄电池广泛地应用于电动汽车上，其主要原因是技术成熟，价格便宜，可靠性好，单体额定电压高（2.0V）。
另外，输出电流大以及良好的高、低温性能等均适合电动汽车使用。
但是铅酸蓄电池存在比能量低，充电时间长，使用寿命较短等缺点。
镍隔（Ni-Cb）电池比功率大，比能量高，可快速充电，使用寿命长，抗电流冲击能力强，工作温度范围宽（-40℃～85℃），在较大的放电电流范围内电压变化较小等，成为电动汽车很具吸引力的电源。
但是生产成本高（约为铅酸电池的2～4倍），单体额定电压只有1.2V，重金属镉具有致癌性等，限制了它在电动汽车上的广泛应用。
镍氢（Ni-MH）电池与Ni-Cd电池有许多相同的特性，但由于无镉，因此不存在重金属污染问题，被称为"
绿色电池"
。
批量生产的成本约为铅酸电池的四倍。
Ni-MH电池单体额定电压为1.2V，其负电极为经吸氢处理后的储氢合金，正电极为氢氧化镍，电解液为KOH溶液。
钠硫（Na-S）电池有很高的比功率和比能量，但其工作温度高，再加上钠的活化性和腐蚀性，因此在结构设计上必须保证坚固和安全。
Na-S电池以熔融态钠为负电极，熔融态硫为正电极，陶瓷β-Al2O3作电解质，并作为离子传导媒介和熔融态电极的隔离物，以避免电池自放电。
锂离子（Li-Ion）电池自20世纪90年代初问世以来发展很快。
虽然目前锂离子电池仍处于开发阶段，但在Nissan FEV、Nissan Prairic Joy和Altra等电动汽车上都采用锂离子电池。
它具有单体额定电压高，比能量和能量密度高和使用寿命长等优点，缺点是自放电率高。
电动汽车用的各种蓄电池的性能参数见表，美国先进电池联合会（USABC）制定的电动汽车用蓄电池远期性能指标也列于表中。
蓄电池类型
比能量（W·
h/kg）
能量密度（W·
h/L）
比功率（W/kg）
循环寿命
（循环数）
预计成本
（US＄/kW·
h）
铅酸
30-45
60-90
200-300
400-600
150
Ni-Cd
40-60
80-110
150-350
600-1200
300
Ni-MH
60-70
130-170
150-300
200-350
Na-S
100
200
800
250-450
Li-Ion
90-130
140-200
800-1200
＞200
USABC
400
1000
＜100
表4-1电动汽车用的各种蓄电池的性能参数
能量管理系统由电压、电流和温度等传感器以及控制单元及其输入/输出接口等组成，其功用为：
①检测电动汽车电池组中各单体电池的端电压和温度以及各单体电池充、放电电流；
②预报电池组剩余的电量和电动汽车还能续驶的里程；
③电池需要充电时，及时报警，以防电池过放电而影响其使用寿命；
④当电池组充电时，能量管理系统根据检测到的各单体电池的相关数据，确定各单体电池的充电状态，并控制充电机的充电过程，保证各单体电池均衡充电，不使其过充电或欠充电；
⑤合理分配电池能量，以达到节能目的，例如，当铅酸电池作为电动汽车的主电源时，在汽车起动和爬坡时，暂时关闭空调器等耗电大的电器，以使电池放电流不致过大。
（3）辅助系统
辅助系统包括辅助动力源、动力转向系统、导航系统、空调器、照明及除霜装置、刮水器和收音机等等，借助这些辅助设备来提高汽车的操纵性和乘员的舒适性。
电动汽车辅助系统中的大部分辅助设备与燃油汽车基本相同，如辅助动力源、空调器、动力转向系统、导航系统、刮水器、收音机以及照明和除霜装置等。
电动汽车的辅助动力源主要由辅助电源和DC-DC功率转换器组成，其功用主要是向动力转向系统、空调器及其他辅助设备提供动力。
电动汽车的辅助系统与燃油汽车的辅助系统的区别是燃油汽车的辅助电源由发动机驱动的交流发电机充电，而电动汽车的辅助电源则由主电源通过DC-DC功率转换器来充电。
图2-11电动汽车与燃油汽车辅助设备的比较
典型的电动汽车组成。
图中双线表示机械连接，粗线表示电气连接，细线表示控制信号连接，线上的箭头表示电功率或控制信号的传输方向。
图2-10典型的电动汽车组成
各个系统在电动汽车上的布置各式各样，这是因为在电动汽车上能量是通过柔性的电线而不是通过刚性联轴器和转轴传输的，因此，电动汽车各个系统或各个部件的布置有很大的灵活性。
例如一辆电动机前置，前轮驱动的电动汽车。
充电机经汽车前端的充电接口向置于汽车尾部的蓄电池充电。
在汽车行驶时，蓄电池经控制器向电动机供电。
来自加速踏板的信号输入控制器并通过控制器调节电动机输出的转矩或转速。
电动机输出的转矩经汽车传动系统驱动车轮。
图2-11电动汽车的总体布置
4.2混合动力汽车
2014年是新能源汽车真正普及的消费元年，比亚迪秦全年销售14747台，成为新能源汽车年度销量冠军，公交电动化也在稳步推进。
在此基础上，比亚迪提出“542战略”，为后续新能源汽车划定全新的性能、安全、油耗标准。
2015年一月比亚迪宣布其首款542战略车型—唐于前日开启预售。
唐是全球首款三擎（三个动力来源）四驱双模（可在混合动力和纯电动两种模式间自由切换）SUV，三擎动力实现百公里加速5秒以内；
超级全时电四驱，电子科技颠覆传统机械时代，带来高效传动、极速响应和更高安全；
双模自由切换，短途纯电，长途混动，百公里油耗仅2升。
而且作为一款双模SUV，唐还为消费者在插电式混合动力车型上提供了更多的选择，也为比亚迪汽车销量开辟了一个新的增长点。
混合动力汽车有两个不同的动力源。
这两种动力源能在汽车工作时或协同工作，或分别工作或一起工作，通过组合把燃料消耗和废气排放量达到最少，进而来达到节油和环保的目的。
其能源利用率从原来的60%～70%增长至95%以上，因此节省近一半左右燃油，且在减小发动机的噪声和尾气污染方面得到了较大进步。
混合动力汽车利用控制系统把两种动力源结合在一起，既有传统汽车的动力性续驶里程方面的优点，同时又具备电动汽车节能环保的优点。
在车辆大负荷工况下，电动机能补充车辆所需的转矩，在小负荷工况下，电动机又能把多余的能量吸收并存储起来，可以大大的减少车辆的油耗，并且使排放污染物降低。
在环境保护方面，混合动力汽车只是减少了污染物的排放，并没有真正实现“零”排放，但是混合动力汽车的动力性、经济性都比较好，在减少污染等方面符合人们对新能源汽车的要求，能够缓解汽车市场的巨大需求与环境污染及资源消耗之间的问题，所以开发混合动力汽车在当今社会具有实际意义。
目前，大多数的混合动力车的混合方式是油电混合型，与其他能源的利用相比，混合动力车在推广上具有非常现实的意义:
在技术上成熟，价格也接近市场。
所以，这种汽车在汽车市场上已占据一定的比例，在实际运用中也比其他新能源车更能满足市场的需求。
但生产研发的高成本依然是迫切需要解决的问题。
混合动力汽车行驶过程中，两套不同的动力装置要不停地被改变。
因为不同的能源供应，对这两个系统的技术要求比较高，这样也就决定了混合动力车型的生产成本要高于普通的汽油和柴油车，所以市场价格要高一些。
另外，混
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