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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
自1831年法拉第首次验证电磁感应定律以来，电动汽车经过不断的演变，数次进入汽车主流消费的视野。但由于当时动力蓄电池的能量密度还不能完全满足用户对于续驶里程的要求，因此汽车行业逐渐形成了纯电动车型与混合动力车型同步研发的“双跑道”。混合动力系统的发展经历了无数次的技术突破与技术变革。1997年，丰田发布了世界上第一辆量产混合动力汽车普锐斯（Prius），随后1999年，本田发布了本田Insight，这两款车型的混合动力系统成为当时日本汽车工业引领混合动力汽车技术的标志，也为后续混合动力技术发展奠定了良好的基础。
本田Insight搭载的混合动力系统配备一个电机和高压动力蓄电池组成轻型并联式动力传动系统，在拥有混合动力汽车优点的同时，成本也具备一定优势。而丰田普锐斯采用两个电机组成串并联形式的功率分流混动系统，如图1-12所示，相对于前者，其结构更加复杂，成本也更加昂贵。虽然当时的混合动力系统在一定程度上减轻了汽车排放污染，但昂贵的造价和其复杂的控制策略，一定程度上限制了混合动力汽车的推广。尽管困难重重，以本田和丰田为代表的日系车企始终坚持混合动力车型主打燃油经济性的策略，丰田以其标志性的动力分流架构至今完成了5代THS的变革，而本田则从并联式架构转向了更注重电驱动、动力分配更加灵活、发电能力更强的串并联架构，于2012年提出i-MMD并搭载于雅阁（图1-13），后在2017年经过技术提升后搭载于业内标杆车型之一Clarity，与丰田普锐斯成为日系混合动力汽车的典型代表。
图1-12 丰田THS混合动力系统
图1-13 本田i-MMD混合动力系统
与日系车企相比，欧美车企对于混合动力汽车的研发则趋向于另一种思路。欧美很多地区的交通状况较亚洲地区要畅通一些，对于欧美地区销售的混合动力车型也同样更加地主打动力性能，因此欧美车企的混合动力架构设计理念中，相比于节能，电驱动更大的魅力在于对于加速性能的提升。因此，欧美车企钟情于以并联驱动为主的P2架构（图1-14），一方面从燃油走向混动需要进行的架构改动较少，另一方面电机在驱动中更多扮演助力的角色，动力性能表现非常出色，代表车型有宝马5系PHEV等。
与此同时，中国混合动力汽车及其动力系统技术的发展不仅仅是节能减排的重要课题，也是实现领域性技术“弯道超车”的一个机会。“十二五”规划中，由工信部启动的《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020）》已明确鼓励了多种混动技术路线的发展。随着多种优惠政策和行业法律法规的落地，国内自主品牌在混合动力汽车及纯电动汽车领域逐渐实现动力架构多样化，其中较有代表的例如比亚迪的DM-i、长城的柠檬和吉利的雷神系统等。
图1-14 BMW-X5-PHEV（P2电机）混合动力系统
作为国内新能源汽车研发的先行者，比亚迪同样在混合动力系统研发过程中历经了不同方向的探索。2008年，比亚迪推出首款插电式混合动力（简称插电混动）车型F3DM。2014年，比亚迪推出秦，并搭载第2代插电混动技术，在解决油耗问题的同时大幅提升了车辆动力性，0—100km/h加速时间低至5.9s。随后，搭载第3代插电混动技术的比亚迪唐问世，纯电续驶里程达到100km以上，0—100km/h加速时间更是进入5s以内，同时其双模混合动力四驱的动力架构超越了当时所有的传统机械四驱架构，成为业界标杆。在2021年，以秦Plus DM-i为代表的第4代插电混动一经发布便受到了市场的热烈追捧，代表性车型秦Plus的0—100km/h加速时间为7.9s，在具有优良加速性能的同时，亏电油耗低至3.8L/100km。至今，最新一代的DM-i混合动力系统已经被广泛应用于比亚迪各种车型。高效驱动DM-i混合动力系统，结合整车阻力优化设计与低阻新技术应用、用电器件节能技术的整车集成、场景化整车能量管理与匹配等一系列先进技术，共同构建比亚迪混合动力车型在性能上的市场竞争力。
从混合动力汽车的发展历程看来，动力架构的变更和多样化发展促成了混合动力技术的日趋成熟，因此，不同动力架构的剖析对于混合动力汽车研发前期的选型过程起着“定调子”的关键作用。
在世界汽车发展史上，燃料电池电动汽车的研发相对较晚，20世纪90年代以后，随着高功率密度质子交换膜燃料电池的问世，燃料电池电动汽车的开发和验证才真正开始。2000年前后，各大汽车公司推出了很多型号的燃料电池电动汽车的样车，目的是进行概念设计和原理验证。代表性产品有：通用的HydroGen1/2/3代燃料电池概念车；丰田的FCHV1/2/3代燃料电池混合动力概念车；本田FCX-V1/2/3/4代燃料电池概念车；戴姆勒NECAR1/2/3代燃料电池概念车等。2005年以后，燃料电池电动汽车开始进入工程化的技术攻关阶段，集中解决功率密度、耐久性、环境适应性、成本等工程化技术问题，并开始示范运行的工作，同期推出的产品有：本田的FCX燃料电池电动汽车；福特的福克斯燃料电池电动汽车；日产的X-Trail燃料电池电动汽车；奔驰的F-Cell燃料电池电动汽车；通用的Equinox燃料电池电动汽车等。2010年以后，陆续有一些汽车公司的燃料电池电动汽车产品开始进行商业化应用，2015年以来，丰田Mirai、本田Clarity和现代Nexo正式进入商业销售。截至2021年底，Nexo累计投放量为22337台，占全球燃料电池电动汽车保有量的45.1%；Mirai全球投放量达17933台，占比36.2%；本田Clarity及其他产品共占18.7%。
中国的燃料电池电动汽车研发工作得到政府部门的大力支持，在国家“十五”期间“863”计划电动汽车重大专项、“十一五”期间节能与电动汽车重大专项、“十二五”和“十三五”期间电动汽车重点专项的资助下，我国基本掌握了燃料电池电动汽车的整车、动力系统、关键零部件的核心技术，建立了具有自主知识产权的燃料电池汽车动力系统技术平台，形成了燃料电池发动机、动力蓄电池、DC/DC变换器、驱动电机、储氢与供氢系统等关键零部件配套研发体系，具备了燃料电池动力系统和整车的生产能力。研发的样车有东风的“楚天一号”、同济大学的“超越”系列、上汽的“上海牌”和“帕萨特”、一汽的“奔腾”、长安的“志翔”等。2008年北京奥运会和2010年上海世博会都有上百辆我国自主开发的燃料电池电动乘用车和公交车参与示范运行。2015年以来，我国的燃料电池电动汽车也进入了商业化应用阶段，截至2021年底，我国的燃料电池电动汽车保有量约8921辆，2021年度我国销售燃料电池电动汽车1586辆。全国燃料电池汽车应用示范城市群格局已经形成，共47座城市进入到落地实施阶段。