主题：谈F3DM技术特点, 兼谈Volt 和Prius -- 积吉

很贵，速度很快。不过最高速开的时候开了几十公里就没电了。重新充电要1天。哈哈好玩s了。哪天让他们测试一下比亚迪的电动车就好了。

http://www.verycd.com/topics/2724102/

Tesla所谓“经济型”轿车已经越来越多地出现在市场上，然而类似于 Toyota Prius 或者 G-Wiz 这样华而不实的车型让人们总是无法看到经济型轿车未来的希望。直到美国人给 Top Gear 带来了这台纯电池动力的 Tesla。

Tesla 的设计基于 Lotus Elise，所以实际上非常轻巧。Tesla 能够在和一台 Lotus Elise的直线加速赛中轻松获胜，不同的是，这台车只有 P R N D 四个档位，更没有以往 Top Gear必备的发动机狂吼声。除了胎噪和风噪之外，一切显得异常安静。

Tesla使用的电池就是普通的锂电池，但是数量巨大，有半吨之重。在铝悬架和碳纤维车身下，这个负载严重影响了整车的操控性、尤其是过弯的能力。更糟糕的是，在Jeremy Clarkson 的驾驶风格下，声称“快速行驶也能至少跑完 200 英里”的 Tesla 只坚持了 55英里、而且制动损坏了；另一台备用车随后也出现了电机过热无法供电的故障。

使用普通市电电源给 Tesla 完整充电需要 16 小时，这意味着从伦敦到苏格兰北部需要整整 3 天。

在两台车全都罢工、Jeremy 实在无车可试之后，他不得不感慨：

I did think that the Teslas would bring a bit of peaceand quiet to our track, with their electric motors. Didn't think itwould be this much piece of quiet though. That is the sound of silence.

The Stig 试驾 Tesla 一圈的时间为 1:27.2（微潮）。

这篇“再续”有些扯淡的味道。我有一个发小现在自己开公司出口化工产品。哥们以前在一家化学研究院工作，27，8岁那会儿就已经是高级工程师了。他具体干什么的呢，是研究化肥用催化剂的。据说他的催化剂达到了国际先进水平而且价格低廉，为此还获各种奖项和称号其中包括什么省十大杰出青年（不是广东省黄飞鸿的那种）。想当时我还在外面混世界呢，我妈为此把我骂得不轻，逼着我厚着脸皮向他取经。呵呵，人家怎么说：关键是跟对老板，其余工作就是像炒菜一样的试不同的配方而已。我知道这是他自谦和照顾我面子的说法，但细细想来他说的是很有道理的。一个好老板不仅给你的仕途和职称以极大的帮助，而且能指导你的研究方向。不是说假东西骗不了内行吗。这是因为同行之间了解的知识都差不多，成功与不成功只差一张纸的距离。但是捅破这张纸有人要花几年甚至一辈子都不成，有人却因某人的一句话而成。所以沃维汉、郭万钧以间谍罪处死是罪有应得的。接下来的事就很简单，只要你有天份和毅力你一定能成功。

罗嗦这么多咱们回到正题上来。这电池的研究与催化剂的研究何其相似－都是在选择好“方向或方案”后不断的实验各种不同的配方。只要“方向或方案”正确加上充足的人力和财力就是不成功也难。那什么是动力电池的正确“方向或方案”呢？汽车动力电池难在“高安全要求”，“低成本要求”、“高容量要求”及“长寿命要求”等四个要求上，其中“高安全要求”是首要的。动力电池的发展方向在镍氢电池和锂离子电池上。锂离子电池各方面的性能又比镍氢离子好很多，而且两者价格却相差不大。所以电动汽车的电池接下来必然是以锂离子为主。目前以日产、丰田为代表的多数厂商都选择了锂电池，并展开技术联盟。美国政府也投资国家锂离子动力电池制造联盟外链出处 锂离子电池又有很多种，如正极材料是钴酸锂，锰酸锂，磷酸铁锂以及它们的混合物的锂离子电池，其中磷酸铁锂的安全性最好，循环寿命最长，但其主要缺点是理论容量不高只有170 mAh/g（钴酸锂是274mAh/g），室温电导率低。再者其成本过高，目前是15.4－18.3万￥/吨。虽然有人在不同的应用领域（如丰田的Prius）可能会选择别的电池材料，但无疑磷酸铁锂是动力电池的正确方向。剩下的是如何降低成本和增加电导率了，这就是人力和财力的问题。中国在人力方面优势多多，但在财力方面远远不及日美。现在日美都各自联合起来集体攻关，而中国还是各自为政，我为此很是担忧。

不爱吱声河友在“简单聊聊我所了解的美国汽车充电电池研究的问题”链接出处 中提到美国动力电池研究的最大问题是成本，比亚迪3万人民币成本的电池美国需要1.5万美刀，相差3.5倍。双方都还有降低成本的能力，所以比亚迪在成本方面优势还是比较大的。但不可掉以轻心，毕竟从1.5万美刀降低成本比从3万人民币降低成本来得更容易。日本方面的技术不会有问题，但成本问题可能比美国还严重。增加电导率方面比亚迪做的很突出，其快速充电技术能十分钟冲满70％（实验室内）。这方面日美估计很快会赶上来的。比亚迪另外一个优势是F3DM也已上市，有2－3年的时间测试改进其电池产品。但他的劣势也很明显：单打独斗没有雄厚的财力支持，还有就是没有汽车整体技术的长期积累。如果不改变其现状由国家牵头联合研究，它的领先优势将在3，5年内消失。（待续）

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比亚迪现在实在是疯狂

最近刚以 2亿人民币为代价，购买了一套老旧的6寸硅片生产线，据说要做IGBT，

投资20多亿在陕西商丘，新建太阳能电池生产线（包括多晶硅生产线）

比亚迪现在只是在电池领域略微领先，在代工领域也还可以。但是能否支持如此多方面，大投资？

实在是让人担心。

不过说比亚迪的历史，往往是做人说不敢想。

比如一开始做手机电池，国外生产线要1000万美元，结果比亚迪自己攒生产线，只要100万美元，质量还能保证。

到后面做手机配件，做到了可以和富士通直接竞争的地步

2005年收购破产的秦川汽车的时候，所有人都觉得王传福疯了，但是，居然被比亚迪做成了。

现在电动车出来不说，还疯狂的向太阳能电池，半导体加工进军，难免给人发疯的想法。

是比亚迪真的掌握了制造业的密码，还是王传福冲动的产业扩展？

我期望是前者，但是也担心是后者。因为对于我能做好汽车业已经超出了我们的期望了。

期待一个搅得天翻地覆的比亚迪

也就完蛋了。

记得本田的CEO谈到比亚迪的电动车时谈到那个电池不过关。

当我看到试车报告讲到比亚迪F3DM的锂铁电池放电范围是50-70%时，就知道这个电池不丁。放电深度还达不到Prius的镍电池（40-60%，寿命是20万英里，巴尔的摩出租车的记录）。

您看的文章说

比亚迪的车自己就设计为50-70%充放电范围，从这点看就知道它的电池是牛皮。

要是比亚迪有胆量，应该学Pirus，把车交给广州深圳的出租车公司使用，跑上10万英里看看。Pirus的第一代车在美国巴尔的摩当出租车跑了20万英里，电池（是镍电池）还没换过。

所以充放电次数不是个重要参数，关键是有效电池容量。而Prius的技术使得其不必用大容量电池而比亚迪无法利用最先进混合动力的配置（由于无法使用ECVT,Volt也是如此），只得配置大容量电池。

说学理工吧我得不停的解释理工的基本知识，说学文吧我得给您解释句子段落意思。唉！

最后一次解释：磷酸铁锂电池的优点之一就是放电平台好，不会因为深度放电而影响寿命。所以它没有放电区间这一说。（镍氢电池就不一样）。

E6是准备作出租车的，不是F3DM。

在实际使用中规定只用20%的容量而不是所谓的全充全放。

我对放电寿命不感兴趣，镍电池（据说只有500次充放寿命）全充全放在Prius的运行中永远不会出现，跑20万英里也不换电池就是证明。

我和你争论的也不是比亚迪的容量和放电曲线有问题，而是究竟多少实际有效容量用于全电驾驶。

F3DM实际放电在其容量的20%范围波动，就证明设计者对此电池的性质的充分了解（包括充电曲线），低于50%（比如到25%）再充电，25KW发电机在既要充电又要拖动50KW电动机做全速驾驶就有困难。试车者说过在平地试车100公里时速出力为20KW,如果此时加速和上坡呢？如果开120公里/小时呢？

我拥有混合动力车，混合动力车是载客车，理所当然可以用于出租车-那是工况最恶劣的。如果能够挺过出租车这一关，有什么不可以挺过去？

问个问题：比亚迪F3DM在冬天的中国黑龙江地区路试过没有？航程是多少？在动用车内暖气后，航程是多少？

我拥有工程学位和生物学位。

70％时停止充电是因为电池的充电效率问题。看下面的图

充电时，电压和时间的关系是曲线，用发电机充电从70％充到100％需很长的时间，效率不高。当然如果在家花9个小时电池可充到100％。如果再有疑问我give up.

你买的是车，能达到宣传的效果就行了，充放电比例重要吗？

电池车用出租车是最合适的，这点我都解释N次了，懒得解释，到此为止。

第一阶段上市没有包括东北，电池在寒冷环境下容量会下降这是事实也没什么了不起的。

及时只适合于长江以南的环境，只有5%的应用范围适合使用，那就是一个足够大的市场了。

其实仅仅是加利福尼亚州的市场就足够大了。

没有说电池不解决寒冷地区使用的问题，就不能在温暖地区使用了。

没有一个产品出来就是完美的。 比亚迪宣传的是50码，100公里，就算算上空调（700W功率）、气候，一般情况跑80公里也应该是可以的。他能在一定范围内做到这一点就已经有他自己的市场了，不用你操心。

和你的讨论到此为止

看来我们的讨论只能到此结束。

积君，hansens，看了你们的帖子，学习到很多。混合车是个很好的题目，帮助顶一下。

下面的讨论分成这样几步：首先看现在小车发动机的负荷状况；其次讨论F3DM的理论性能；第三是混合车的意义。最后一段我有一个关于电池的问题，希望有了解的同学给予答复。好几年了，一直没有找到答案。

1. 轿车发动机负荷

现在比较常见的2升自然进气汽油发动机的功率大致在100千瓦。在北美，这样的发动机算是中等偏小的发动机了。那么，布加迪‘黑血’的功率有700多千瓦（1000马力），和小一点的主战坦克差不多。面对这些莫名其妙的数字，人民在呐喊：“一个破车到底需要多大动力？”。我以手边的一型车及其2升发动机为例看一下。大家可以假设这是一辆本田雅阁（Accord）配2升发动机（老版雅阁有配2升发动机的）。

SAE的期刊上面比较常见的发动机在市区和高速状态下的负荷分别是：2000rpm，2Bar和3000rpm，5～6Bar。这里，Bar是一个平均有效压力，相当于扭矩除以排量，再乘以一个常数。一般自然进气的汽油机可以做到升扭矩100牛顿×米，对应的有效压力是13Bar。我手边的这型发动机在2000rpm，2Bar时，油耗大概是400（BSFC，单位是克/千瓦时，就是每输出一千瓦时的有效轴功，要消耗多少克的燃油）不到一点。在3000rpm，5～6Bar的时候，油耗大概是BSFC＝280的样子。最低油耗可以做到BSFC＝240，如果负荷在8～10Bar以上（和转速有关），那油耗大致是BSFC<=250。这些数据在现代汽油机中都差不多，定性分析就足够了。来看高速，3000rpm，5～6Bar，这个时候发动机的有效轴功率是20～25千瓦。可以校核一下，20～25千瓦，BSFC＝280，汽油密度0.8（好像比这个要低一点），那每小时（假设120公里/小时）油耗在7～8.7升。对应百公里油耗是6、7升的样子，对于雅阁这样的车来说，差不多。市区油耗就不能这样算了，要是这么算，油耗也是百公里6、7升。实际上，市区里很多油耗是踩刹车给踩掉了。下面有一个简单的表格，方便查看：

时速（km/hr） 转速 负荷（全负荷） 油耗（BSFC） 输出功率（kw）

市区 60 2000 2（13） 400 6～7

高速 120 3000 5（13） 280 20～25

上面这个表格是所谓巡航状态（速度不变）。我们看到这个时候发动机的负荷率是比较低的，而且这是以2升发动机的雅阁为假想对象，实际上现在一般的配置要比这个配置高，那么负荷率只有更低一点（不严格的表述：特征油耗随负荷率上升而下降）。所以现在知道那些多出来的扭矩（储备扭矩）是提供加速的（俗称推背感）；那些多出来的转速（储备功率）是提供更高的巡航速度的。

2. F3DM的理论性能

2.1 机械传动

我个人倾向于认为F3DM的发动机到驱动轮有直接机械传动。估算：在该车最高车速160km/hr时，发动机在6000rpm（常见自然进气汽油机的标定转速），那么对应40km/hr和60km/hr的车速，转速在1500rpm和2000rpm，所以如果在这样一个时速或者转速范围内机械直连接通，大致还是合理的。结合这个链接（BYD F3DM双模电动车试驾报告 【转载】），说发动机的噪音偏大，在80km/hr时如果就有3000rpm，噪音当然会大点。如果真的是在40km/hr，1500rpm时接通机械直连，回头去看上面的发动机的负荷表格，就可以看到这个时候即使是1升的小发动机（负荷翻番就好），也是行有余力，还可以给电池充电。或许在60km/hr时接通会更好？我觉得F3DM到底在什么速度下接通机械直连，无所谓。因为低速时，电机功率就足够。

2.2 加速性

从本质上说，内燃机是一个衡扭矩动力；直流电机是一个衡功率动力。而我们真正希望得到的是一个衡功率动力。给内燃机配上变速器无非是使动力系统的总体特性接近衡功率动力而已。现在看F3DM可能达到的动力性。在低速时，假设只有电机工作，两个电机的功率和是75kw。如果是2升的自然进气内燃机，大概在6000rpm左右有标定功率（最大功率），一般是100kw的样子，3000rpm的时候大概也就是50kw多点，75kw绝对不行。按照我们一般的开车习惯，80km/hr以下不太可能把发动机踩过3000rpm。所以，在低速时F3DM的潜在动力要比一个2升发动机强，至于能不能作出来是它控制的事情。高速以120km/hr为例。如果F3DM的发动机和驱动轮有直连，这个速度下肯定不是发动机最高转速，估计在4500rpm，发动机功率也就是30多kw。如果加上电机，就可以到100kw以上了。如果是2升内燃机，除非降挡，把发动机提到5000～6000rpm，否则也就是3000～4000rpm的转速，对应的功率80kw都到不了。所以，我觉得F3DM的动力性可能比一个2升机要好，至少在硬件上有这个可能，到底如何，要看它的控制。

2.3 纯电池模式的行程

现在看到说充满电可以跑100km，但是还有没有其它前提？还是前面那个试车的链接（BYD F3DM双模电动车试驾报告 【转载】），看到在不同模式下发动机启动的时机是不同的，有没有可能这个100km是在油箱完全没有油，50km/hr的时速，没有任何中途停车的情况下跑出来的？我个人暂时愿意假设在市区路况，充满电时，F3DM可以跑30km以上（50％电量是启动发动机）。

对于电池有个需要补充的小内容，就是使用窗口。我有同学在作类似的事情，告诉我说，现在比较常见的，在行驶中对电池充放电的原则是使用一个容量窗口，很小，比如容量的50～60％。低于下限充电，高于上限放电。目的就是为了保持电池的寿命。这是在行驶中，如果是外接充电，充满是可以的。

2.4 我对F3DM的态度

这个车到底行不行，不敢瞎说，但是中国厂商没有人作这件事，那是绝对不行的。所以我对F3DM持谨慎乐观的态度，对比亚迪的电动车投入，完全支持。

至于说王传福在吹牛，那个无所谓。举个发动机性能的例子。首先，行规是3～5％，就是说示功台上跑出来的功率也好，扭矩也好，被厂商加3％是正常的；第二，一些细节，比如发动机厂商用的滑油肯定不是我们常用的最便宜的滑油，有的厂商甚至在示功台上不带水泵；第三，增压机换工作条件，比如中冷用水冷，而且是自来水。总之，我们看到的发动机参数大概有个数就行，不必太过当真。‘十个商人九个奸，还有一个卖大烟’，对于王传福有没有吹牛，我觉得无所谓。最后市场会说话。

3. 混合动力车的意义

3.1 降低石油消耗

假设是F3DM，一次充电可以跑30km。使用模式是每天夜间充电，白天正常使用，不进行充电。如果是高速使用，从前面第一部分的表格中看到，有可能把发动机油耗从BSFC ＝280降到BSFC ＝250，这个可以省油10％。如果是市区使用，每天行驶里程的前30km原则上可以不消耗石油。如果发动机启动之后呢？首先，发动机的有效负荷可以明显提高（发动机小了，而且可以高负荷充电，然后停机），这样油耗可能可以从BSFC＝400降到BSFC<300，降低25％；第二，制动能量多少可以回收一点；第三，停车状态发动机不用空转。所以，在跑完头30km之后，市区油耗还是可以降低30％。

从上面可以看到，降低燃油消耗在长途、高速上不明显，说明长途客运走美国式的私车模式可能不好，发展长途公共交通比较合理。如果在市区行驶，关键就是个人平均活动半径。但是即使是北京，只要不是天天往返于海淀和通县，每天的行驶里程50、60km估计也就打住。燃油降低50％（不是能量降低50％）并不完全是神话。这就意味着在现在原油进口量的基础上，私车容量有翻番的潜力。

充电当然要考虑对电网的影响。估算：如果全国1亿辆小车，平均每天充电5千瓦时（F3DM的电池容量是14.85千瓦时），所有充电集中在4小时内完成（比如凌晨1点到5点什么的），需要的总平均功率是1.25亿千瓦（没有考虑输变电损失）。对比2007年总装机容量7亿千瓦多，就占了将近20％。今后小车1亿辆肯定打不住，所以如果真的能够实行夜间低谷充电，对电网的负荷调节非常有好处。至于电源，我觉得无所谓。有洪峰的时候就多用水电，其它时候用核电（看到最新的核电计划装机容量，到2020年是7000万千瓦，都未必够），烧煤也无所谓，反正比石油安全。而且，给我们的儿子、女儿留点油也算积德。

3.2 好的过渡平台

或许40年，或许400年，如果按照现在这个用法，反正石油是肯定用完。最终是使用纯电动车还是燃料电池统统无所谓，但是车辆动力系统以电为主的可能性非常大。那么现在如果使用混合动力车，把相关的控制、成本先搞搞清楚，回头无论是切换到纯电还是燃料电池，障碍都会小很多。尤其是混合动力还是需要内燃机，总的看，对现在的产业结构冲击也小。我也不会失业。

3.3 政府可以作的工作

政府有没有可以作的工作？有的。最重要的就是充电规范：220V单相还是380V三相；是否充电器自身需要提供直流输出；最大许用功率；夜间低谷时间的定义和收费；收费模式；充电器外部尺寸；如何避免电网瞬间加载（大量车辆在同一时间开始充电）。所有这些问题都没有任何技术上的困难，但是必须规范化，而且电网的低压部分可能需要扩容，增加相应的端口。只有政府出面这些事情才能搞定，只要规范有了，大家都这么玩，混合动力车才不会盲目地镶嵌到国家的动力体系中。

最后，我有个问题，关于飞轮电池的。飞轮电池好像10年前就听到，理论上好像避免了相当多的化学电池的问题。为什么到现在没有看到汽车业使用？一直没有搞明白。

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飞轮电池是把一个几十公斤的轮子转到上万转，以动能来保持能量。这有几个问题

1、摩擦会很快的消耗能量，现在卫星用飞轮电池都是用磁悬浮轴承来降低摩擦损耗。这个成本无法民用。用普通轴承要不了几个小时能力就消耗完了。另外空气阻力也会逐步消耗能量

2、把一个几十公斤的轮子转到上万转，一旦材料断裂，那就是一个炸弹，几毫米的钢板都挡不住，所以不敢民用。

现在这东西现在用的不多了，

不过在卫星上了还行，真空环境+磁悬浮轴承，可以长期保持能量。好像卫星飞轮还有另外一个好处，就是LEO，SSO轨道的卫星还可以用来做姿态调整。不过实际上飞轮在卫星上一般是做姿态调整而不是做蓄电池用。

基本上来说，民用没搞头

1、按照比亚迪的宣传，这个距离是50km/hr匀速跑100公里。

2、在电动模式下，F3DM的容量窗口是 20%-100%。也就是说充满电以后，一直放电到20%，才开始充电。3、按照标称的330V，45AH，电池总容量14.85度，可用的有11.8度，按照电动机的效率，城市工况，以及能量回收，我倾向于城市路况里程会超过50KM。因为汽油机启停发动机消耗的能量和电动机启停发动机消耗的能量是两回事，更何况电动机可以回收能量。