北京理工大学电动汽车整车及关键技术研究现状

为实现2008年北京“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的奥运宗旨，保证交通运输车辆的环保性能指标达到世界发达国家的先进水平，以“在2008年奥运会期间，公交、运营及为奥运服务的电动车辆将达到1000辆左右，这些车辆主要应用在在通向奥运村及会场主要交通干线上、在奥运会的主要场馆之间的交通线上及在奥运会及奥运村内部100% 使用电动场地车辆”为总目标，北京市科学技术委员会特别设立电动汽车特别专项“电动汽车运行示范、研究开发及产业化”项目，主要开展“纯电动客车”、“燃料电池客车”整车以及关键零部件的技术攻关。北京理工大学作为项目技术依托单位，承担了其中的“纯电动客车”项目，截至目前，项目取得了突出的成绩。

一、电动客车整车产品开发、研制

北京理工大学电动车辆工程技术中心先后与北京北方华德尼奥普兰客车股份有限公司合作完成了2辆BFC6100EV纯电动旅游客车样车试制、整车型式认证试验（性能试验、5000km可靠性考核以及整车电磁兼容试验）、整车改进设计、整车定型设计和小批量2辆定型样车的试生产，与北京京华客车有限责任公司合作完成了2辆纯电动超低地板公交车BK6120EV样车试制、整车型式认证试验（性能试验、5000km可靠性考核以及整车电磁兼容试验）、整车改进设计、整车首批小批量3辆改进型样车的试生产，与北京理工科凌电动车辆股份有限公司、安徽安凯客车股份有限公司合作完成了纯电动准低地板公交车HFF6112GK50EV样车试制、整车型式认证试验（性能试验、5000km可靠性考核以及整车电磁兼容试验）、整车改进设计、整车首批小批量15辆改进型样车的试生产，与北京理工科凌电动车辆股份有限公司合作先后完成了1辆纯电动准低地板中巴客车CL6850EV样车试制、整车型式认证试验（性能试验、5000km可靠性考核以及整车电磁兼容试验）、整车改进设计、整车首批小批量15辆改进型样车的试生产。

BFC6100EV纯电动旅游客车整车最高车速85km/h、最大爬坡度>20%、0～40km/h加速时间<30s、一次充电续驶里程306km，可完全满足纯电动商务用车的使用性能要求。BK6120EV整车最高车速80km/h，最大爬坡度20%，0~60km/h加速时间30s，一次充电续驶里程210km，安装的空气悬挂系统、无障碍乘车系统等极大地方便了乘客，节省了上下车时间，非常适合市内交通使用，是一个高技术含量的代表城市客车发展方向的新车型，受到国际奥组委官员的赞赏以及国内外新闻媒体的广泛关注。HFF6112GK50EV、CL6850EV以城市普通公交车为基本定位，采用了技术成熟的稀土变磁通电机控制系统以及性价比相对较高的水平铅布铅酸电池，整车性能可完全满足市区行驶工况需求。

组建了由5辆纯电动超低地板公交车、15辆纯电动准低地板公交车组成的电动汽车线路示范运营车队，并于2003年12月30日顺利交付北京市公共交通总公司。同时，还组建了由15辆纯电动准低地板中巴车、4辆纯电动旅游客车、2辆纯电动普通公交车组成的电动汽车区域示范运营车队。

二、电动汽车开发手段和平台建设

由北京理工大学电动车辆工程技术中心建设的基于统一数据库管理的CAD/CAE一体化电动汽车仿真设计平台，具体包括基于TeamCenter的数据管理子平台、基于大型工程设计软件的应用设计开发子平台以及基于dSPACE的整车半实物仿真子平台，具有了电动车辆三维设计、系统建模、性能仿真、参数优化设计、虚拟装配、造型着色设计、轻量化设计、辅助系统一体化设计、电动车辆零部件标准化和模块化设计等能力，该平台于2003年12月投入使用，大大加强了电动车辆的开发手段，加快了电动汽车的开发进程。组建的电动汽车系统匹配与标定平台采用了双路结构以及机械测功机和电涡流测功机的串联结构，实现了电动汽车电机全测试范围的准确加载，可以进行电动大客车电机和控制系统稳态性能测试、可靠性考核和电动汽车整车的半实物仿真，已成功进行了中科院电工所、华中科技大学、株洲电力机车研究所、北京理工大学等单位研制的电机驱动系统的测试，该平台已被指定为国家科技部十五“863”电动汽车重大专项电机测试基地专用测试平台。组建的电动车辆电池及电池组充放电测试试验室拥有全套的从德国进口的电动车辆充放电以及用于电池组成组运用技术研究的测试平台EVT500/500、动力电池充放电测试设备BAT40/500以及电池组放电恒温控制箱、动力电池内阻测试仪、测试数据记录仪等，完成了铅酸电池、锂离子电池、锂聚合物电池、镍氢电池等的性能测试和一致性评价，为电动客车电池组参数的合理匹配提供了原始数据，完成了锂离子动力电池均衡充电模块的评价测试以及电池组能量管理系统的参数标定测试、可靠性考核测试等，为保障电动车辆能源系统安全、进行电动汽车高压安全系统设计奠定了基础。

三、电动汽车关键零部件研制和技术攻关

北京理工大学电动车辆工程技术中心研制的电动汽车稀土变磁通电机控制系统经过在121线路近3年的运营考核，可靠性经受住了考验，性能不断完善，已经完成各种功率等级的系列化产品开发，在纯电动客车上得到了较大批量的推广应用。研制的电动汽车整车综合控制和能量管理系统达到产品化应用阶段，该系统采用基于三级总线的网络化通信方案，实现了整车的网络化简便布线以及对电池组、电机、辅助电气系统、整车状态的实时监控，对电池箱温控系统的合理控制以及电池组剩余能量状态的准确估计，在纯电动客车整车上得到广泛应用。研制的2辆纯电动客车经过2年、6万余公里的的示范运行，积累了电动客车运营相关的电池组充放电管理、运营模式、电池均衡充电、整车技术维修和保养体系建设等多方面的成功经验。

四、电动汽车示范运营和体系建设研究

国家科技部十五“863”电动汽车重大专项于2003年启动了电动汽车示范运行研究课题，北京市被列入首批电动示范城市。北京理工大学配合北京市电动汽车示范城市项目建设，完成了北京市密云开发区电动汽车区域运营示范的规划并付诸实施。截至目前，电动汽车充电站建设基本完成，与电动汽车示范运营相配套的充电管理、维修保养、车队调度等采用了由独立核算的能源公司和运营公司各自承担的运营模式，进行电动汽车运营的经济性评价。电动汽车维修保养技术人员、司乘人员的技术培训中心和培训教材体系建设业已完成，进行了两批共计100余人次的技术培训，电动汽车的区域示范已经进行了近7个月的运行，得到了大量的试验数据，为电动汽车技术经济性的综合评价奠定了良好的基础。

五、电动汽车软科学研究

电动汽车特别是电动大巴在线路上运行，可以说是整个汽车行业的一场革命，电动汽车从燃料、维修保养到使用全都不同于内燃机做动力的普通车辆，所以，还有很多技术课题需要做进一步的深入研究。通过先期的技术研究，为电动汽车示范运营提供技术保障和决策制定的依据，建立北京市发展电动汽车的组织方式、发展模式、运行机制以及相关扶持政策，并最终促进北京市电动汽车的示范、推广和大范围应用。截至2003年7月，由2辆纯电动公交车组成的示范车队经过近3年共计60000余公里的线路示范运营，充分考核了电机驱动系统的可靠性、获得了整车电池组充放电管理以及整车运营经济性的初始试验数据，为第二轮更大批量的电动客车车队的示范奠定了良好的基础。

六、电动汽车的产业化基地建设

作为“电动客车产业化技术研究及小批量生产”课题的承担单位，北京理工大学、北京理工科凌电动车辆股份有限公司自筹资金在密云开发区组建了总生产面积达24000m2的电动汽车产业化生产基地，完成了电动汽车柔性装配调试生产线、电动汽车喷漆生产线、检测生产线、汽车焊装生产线、车身钣金生产线、电动汽车电控部件电子生产线、电动汽车动力总成装配生产线、快速更换电池箱批量生产线以及电动摩托车组装生产线、出场检测线等建设，已具备年产1000辆各种类型电动客车和50000辆电动摩托车生产能力，并且，电动汽车产业化基地产品开发能力也逐渐加强，先后完成了纯电动中巴车CL6850、纯电动城市客车、纯电动场地车等的开发和试制，电动客车产业化生产工艺、技术规范、企业标准、产品检测等技术研究体系正逐渐建立和完善。

电动汽车电机及其控制器产品、电动汽车整车综合控制和管理系统产品具备产业化生产条件，形成了完备的批量化生产工艺，分别在2003年度进行了40台套的小批量试生产，取得了进行更大批量生产的技术经验。

2004年10月9日－10月15日在上海举行的第五届必比登挑战赛，聚集了国内外燃料电池汽车、混合动力汽车、纯电动汽车以及其他类型清洁汽车的最新车型，赛事组委会进行了3组“两轮车、轿车、客车”，共六项评奖技术指标“加速性、制动性、蛇行、噪声、等效燃油经济性、从油箱到车轮的CO2排放量”的测试，其中由北京理工大学研制的3辆纯电动大客车一举获得13项单项奖的好成绩。同时，我国国内研制的其他类型电动汽车，比如燃料电池汽车、混合动力汽车在系统可靠性、综合技术指标上也取得了很大的进步。就目前的零部件以及技术研发现状来看，纯电动汽车整车技术在我国已初步成熟，具备了产业化的技术实力。面对2008北京奥运会，纯电动汽车因其技术相对完善、性能可靠，必将成为“绿色奥运、科技奥运”承诺实施的最佳选择。

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