1.2 电动汽车的发展历程

1.2.1 纯电动汽车的发展历程

电动汽车的历史可以追溯到19世纪30年代。1832年，苏格兰发明家Robert Anderson制造出了一辆电动马车。1835年，由荷兰教授Sibrandus Stratingh与其助手Christopher Becker制造了不可充电的电力驱动车。在之后的一段时间内，电力驱动汽车一直不可重复充电。1859年，法国物理学家Gaston Planté开发了铅酸电池，但是体积太大，直到1881年法国人Camile Alphonse Faure改良了铅酸蓄电池，使其可以大量应用于电动汽车。这一改良不仅改变了电动汽车的历史格局，也对燃油汽车的发展有着举足轻重的作用，这一发明在一百多年后的今天，依旧广泛用于各类汽车。同年，法国人Gustave Trouvé制造了第一辆使用可充电铅酸蓄电池的电动三轮汽车，而这辆车速约15km/h汽车的续驶里程仅为16km。在电动汽车发展初期，各国道路基础设施建设并不完善，消费者对续驶里程的要求不高，电动汽车获得良好发展。1901年，Thomas Edison改进瑞典发明家Waldemar Jungner发明的镍铁电池后运用在电动汽车上，这一改进让电动汽车的续驶里程增加至340.1km。到1912年，美国约有34000辆注册的电动汽车，几乎涵盖了各种车型。这一时期成为早期电动汽车发展的全盛时期。

燃油汽车的发明晚于电动汽车，德国人Carl Benz于1886年制造出第一辆单缸发动机汽车。20世纪早期，福特公司发明的流水线生产方式使燃油汽车成本大幅降低。此外，借助其续航距离与补能方式上的优势，燃油汽车在与电动汽车的竞争中逐渐占据了优势，电动汽车进入冬眠期。

20世纪70年代，在两次石油危机的背景下，人们重新重视电动汽车的价值，通用汽车、克莱斯勒等公司开发全新的电动汽车，然而该阶段的电动汽车续航距离仅有40mile，商用化动力不足。20世纪90年代，出于对空气污染的担忧，美国通过了《清洁空气法案》《能源政策法》，同时加州空气资源委员会推出《零排放汽车（ZEV）法案》，业界重新燃起对电动汽车的兴趣。1996年，通用公司全新设计了EV1电动汽车，取得80mile的续航距离的成绩，成为这一时期的电动汽车代表作，然而其成本过高，并未量产。1997年，丰田公司发布了世界第一款量产混合动力汽车Prius，成功开启了电动汽车的商业化时代。特斯拉公司于2008年发布了Roadster跑车，其中使用了6831个18650锂离子电池，续航距离达到245mile（约400km）。2010年通用汽车发布了美国市场首款插电混合动力汽车雪佛兰Volt。电动汽车在世界范围内进入了全新阶段。世界范围内电动汽车销量由2010年的不足万辆，增长到2021年的超过600万辆。2020年，挪威电动汽车销量占比达到54.3%，成为世界上首个电动汽车年市场占有率超过燃油汽车的国家。

2001年，我国实施了“863计划”电动汽车专项，按照“三纵三横”技术规划方案，立项支持整车企业、关键零部件企业、高校院所等开展电动汽车自主研发，并同步开展政策、法规、标准研究。200多家企业、高校和研究院所参与了动力蓄电池、驱动电机和整车控制器等关键零部件研发以及纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车的整车研发工作。经过5年的努力，我国创建了涵盖电动汽车整车、关键零部件的研发平台和能够初步配套的产业链，部分整车样车及动力蓄电池、驱动电机的性能水平接近了国际先进水平，申请了400余项发明专利，制修订19项标准，建立了包括整车、动力蓄电池、驱动电机、燃料电池发动机等7个公共检测和试验平台，为我国电动汽车产业的发展奠定了坚实的基础。2006年，我国开始实施“十一五”“863计划”节能与新能源汽车重大项目，提出了以整车集成为载体、动力系统为核心，重点突破关键零部件瓶颈技术，支撑产业化示范推广的研发工作思路，经过5年左右发展，我国攻克了节能与新能源汽车关键技术，形成了55个节能与新能源汽车研发平台，87个产业化基地，建立了15个国家试验室和工程技术中心，累计申请专利2011项（含发明专利1015项）。2009—2012年，我国实施了“十城千辆”工程，新能源汽车在产品数量、技术创新、市场推广和产业链等方面均实现了跨越式发展。这个时期，我国自主品牌的纯电动汽车开始在市场上崭露头角，例如比亚迪的e6、K9，上汽的荣威E50，长安的奔奔MINI、奔奔Love、悦翔等纯电动汽车，北汽的E系列和C70 EV，江淮的同悦iEV等。2012年，我国颁布了《节能与新能源汽车发展规划（2012—2020年）》，在全球率先开展电动汽车大规模产业化工作，从此我国的汽车产业开始换道先行，已经连续7年电动汽车产销量全球第一，2022年上半年电动汽车产销量突破350万辆，同比增长1.6倍。在当今全球汽车百年大变局中，我国汽车工业在电动化方面已经取得了骄人的业绩，处于世界前列，在汽车智能化和无人驾驶方面也在发力，中国正在由汽车大国向汽车强国转变。

比亚迪作为我国自主企业的代表，从2003年启动电动汽车研发，至今已经有19年的历史，与其他传统自主车企以及造车新势力们共同引领最近20年电动汽车行业蓬勃发展的浪潮。比亚迪汽车技术发展史也代表了我国电动汽车工业的技术发展史。2010年，比亚迪推出了e平台1.0。研发初期，面对完全空白的产业基础，比亚迪攻克了动力蓄电池、驱动电机和电机控制器等核心技术，并且全球首创高电压架构，实现了三电系统平台化。基于e平台1.0，在2010年就推出了中国首款纯电动汽车e6。高性能的e6在深圳、太原等公共出行领域大规模使用，开启了全球电动化的征程。

2019年，比亚迪又推出了e平台2.0。在三电系统上进一步集成创新，推出了全球首个电驱动三合一和充配电三合一平台，继续实现了三电系统的平台化，同时推出了高集成度低压控制器和车载智慧屏，实现了低压控制模块和智能座舱模块的平台化。通过电机电控系统、充配电系统、动力蓄电池系统、低压控制系统、人机交互系统这些关键系统和部件的集成化和平台化，实现了关键系统和部件小型化、轻量化，带给用户更大的空间、更低的能耗、更长的续驶里程，同时降低了成本。基于e平台2.0，我们开发出了汉、唐、秦、宋、元等系列化高性能电动汽车，有力支撑了比亚迪100万销量目标的实现。

2021年，比亚迪接着推出了e平台3.0。通过关键系统和部件技术的突破，如刀片电池、SiC驱动控制器、发卡式扁线电机、宽温域热泵空调等，以及进一步深度集成化技术，如业内首创的高压系统八合一大集成、电池车身一体化、新一代集中式电子电气架构及域控制器，实现了从零部件到系统最后到整车架构全层级的突破和创新（图1-11）。依托全产业链研发设计制造能力以及对整车和零部件的深度理解，比亚迪打造了基于整车架构平台化的e平台3.0，将电动汽车安全、高效、智能、美学提升到一个新的高度。比亚迪汽车纯电平台发展简介见表1-1。

图1-11 e平台3.0结构示意图

表1-1 比亚迪汽车纯电平台发展简介