一文看懂申请科技部新能源汽车重大专项要满足哪些技术指标

第一电动网 综合报道

8月16日,科技部发布了关于“国家重点研发计划高新领域12个重点专项”2017年度项目申报指南建议向社会征求意见,征求意见时间为2016年8月16日至2016年8月20日。

在这些项目中包含了“新能源汽车专项”,本试点专项总体目标是:继续深化实施新能源汽车“纯电驱动”技术转型战略;升级新能源汽车动力系统技术平台;抓住新能源、新材料、信息化等科技带来的新能源汽车新一轮技术变革机遇,超前部署研发下一代技术;到2020年,建立起完善的新能源汽车科技创新体系,支撑大规模产业化发展。

本试点专项按照动力电池与电池管理系统、电机驱动与电力电子、电动汽车智能化、燃料电池动力系统、插电/增程式混合动力系统和纯电动力系统6个创新链(技术方向),共部署38个重点研究任务。专项实施周期为5年(2016-2020)。

其他十一个重点专项为:煤炭清洁高效利用和新型节能技术、智能电网技术与装备、先进轨道交通、云计算和大数据、高性能计算、网络空间安全、地球观测与导航、增材制造与激光制造、材料基因工程关键技术与支撑平台、重点基础材料技术提升与产业化、战略性先进电子材料。

科技部高新领域重大专项发布 涉及新能源汽车六个技术创新方向

公告原文如下:

“新能源汽车”试点专项2017年度项目申报指南建议

为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》、《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》以及国务院《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》等提出的任务,国家重点研发计划启动实施“新能源汽车”试点专项。根据本试点专项实施方案的部署,现提出2017年度项目申报指南建议。

本试点专项总体目标是:继续深化实施新能源汽车“纯电驱动”技术转型战略;升级新能源汽车动力系统技术平台;抓住新能源、新材料、信息化等科技带来的新能源汽车新一轮技术变革机遇,超前部署研发下一代技术;到2020年,建立起完善的新能源汽车科技创新体系,支撑大规模产业化发展。

本试点专项按照动力电池与电池管理系统、电机驱动与电力电子、电动汽车智能化、燃料电池动力系统、插电/增程式混合动力系统和纯电动力系统6个创新链(技术方向),共部署38个重点研究任务。专项实施周期为5年(2016-2020)。

1.动力电池与电池管理系统

1.1 高安全高比能锂离子电池技术(重大共性关键技术类)

研究内容:研发高容量正极、碳/合金类负极、高安全性隔膜和功能性电解液;开发极片/电池的新型制造技术、工艺及装备等;研究影响电池均一性和寿命的工艺因素。开展电池的热-电耦合行为、热失控及其扩散机制、安全风险识别与评估方法的研究,建立从材料、单体到系统的多级安全性技术体系,研究电池的安全评价技术与测试方法,开发高安全、长寿命的高比能锂离子电池。

考核指标:提交高比能锂离子电池的安全风险识别方法与评测报告;建立电池的安全评测体系,形成相关安全标准;电池单体能量密度≥300Wh/kg,循环寿命≥1500次,成本≤0.8元/Wh,安全性达到国标要求,年生产能力≥1亿瓦时。

1.2 动力电池系统技术(重大共性关键技术类)

研究内容:开展电池系统总体设计研究,包括构型、功能、机-电-热一体化,以及系统轻量化和紧凑化等;开展子系统设计研究,包括先进电池管理系统和热管理系统,安全与防护系统等;研究电池系统的制造工艺与装配技术;开展电池系统的安全性、耐久性、可靠性设计与验证技术研究;研究电池系统的性能评价与测试技术。

考核指标:电池系统的能量密度≥210Wh/kg,循环寿命≥1200次,安全性等满足国标要求,成本≤1.2元/Wh;年生产能力≥1万套,产品至少为3家整车企业配套(其中至少包括1个乘用车车型),装车应用不低于3000套;建立电池系统设计、制造与测试的技术规范。

1.3 高比功率长寿命动力电池技术(重大共性关键技术类)

研究内容:开发高功率电极材料、高电导电解液、高离子传导性隔膜;发展基于模型的高功率电池的设计技术;开发高功率电极的制备工艺、新型电池装配工艺及自动化工装设备;研究电池功率特性、环境适应性和寿命的改善技术,以及提升电池均一性、可靠性的工程化控制技术,开发高功率长寿命锂离子动力电池产品,以及新型的超级电容器产品,实现装车应用。

考核指标:快速充电电池的能量密度≥120Wh/kg,恒流充电容量达到额定容量的80%以上(常温,6C倍率下),循环寿命≥10000次;插电式混合动力汽车用电池、超级电容器的能量密度分别达到200Wh/kg和50Wh/kg,充电功率密度分别达到1200W/kg和5000W/kg(常温和50% SOC下),循环寿命分别大于5000次和10万次;高功率电池的年生产能力≥2亿瓦时,装车数量≥1000套;超级电容器的年生产能力≥1000万瓦时,装车数量≥200套。

2.电机驱动与电力电子总成

2.1 宽禁带半导体电机控制器开发和产业化(重大共性关键技术类)

研究内容:研究车用高温大电流SiC芯片技术、低感/高密度SiC模块封装技术、高温高频驱动技术、高密度无源器件应用技术及SiC电机控制器集成技术,开发电机控制器用大电流SiC芯片、高效/高密度SiC模块和电机控制器。

考核指标:宽禁带电力电子模块电流≥400A,电压≥750V;电机控制器峰值功率密度≥30kW/L,匹配电机额定功率40-80kW,最高效率≥98.5%;产品装车应用不低于1000套。

2.2 高效轻量高性价比电机技术及产业化(重大共性关键技术类)

研究内容:研究高速、高效、轻量化电机的设计与工艺技术、液冷与密封技术、高压安全及防护技术;研究转矩脉动、噪声振动、电磁兼容、可靠性与耐久性等性能优化技术。面向集中驱动的新能源乘用车和商用车动力系统应用需求,开发高性价比的关键零部件和电机产品。

考核指标:乘用车电机峰值功率密度≥4kW/kg(≥30秒),连续功率密度≥2.5kW/kg,电机最高效率≥96%,装车应用不低于25000台;商用车电机峰值转矩密度≥20Nm/kg(≥60秒),连续转矩密度≥11Nm/kg,电机最高效率≥96%,装车应用不低于5000台。

3.电动汽车智能化技术

3.1 智能电动汽车电子电气架构研发(基础前沿类)

研究内容:构建满足智能电动汽车需求的高带宽、高实时性、高安全性、高可靠性电子电气架构;研究高效车载总线在新型分布式通信与控制系统应用中的关键技术及基础通信协议标准;探索面向智能电动汽车的高效可靠的信息安全体系;研发智能电动汽车异构开放结构的嵌入式软件平台;研究智能电动汽车整车EMI噪声建模、预测和抑制方法。

考核指标:智能电动汽车新型电子电气架构;智能电动汽车信息安全体系和基础通信协议标准;智能电动汽车嵌入式软件架构、操作系统及标准化接口;整车电磁兼容研究理论体系和设计方法。智能化系统主干网络通信速率达100 Mbit/s,动力系统网络数据传输效率≥80%;智能电动样车的电磁兼容测试GB 14023-2011通过率≥80%、GB 18387-2013通过率≥70%;研究成果应用在2家以上企业;形成相关国家标准草案。

3.2 电动自动驾驶汽车技术(重大共性关键技术类)

研究内容:研究复杂行驶环境下自主式和协同式动静态目标检测与跟踪技术;研究系统高精度定位技术及车辆行驶状态及其关键参数识别技术;研究车辆驾驶行为和目标运动行为的预测技术及建模方法,多维、变尺度局部场景生成技术;研究电动自动驾驶汽车的自主决策与轨迹规划技术;研究整车纵横向动力学的解耦控制技术及多目标的鲁棒控制技术;研究电动自动驾驶汽车系统集成与测试评价技术。

考核指标:标准测试环境下,基于高性能多源传感器,实现相对位置误差为厘米级,速度、车身倾角等关键状态信息估计误差≤±3%,电动汽车智能驾驶技术达到SAE 3级标准。在实际结构化道路条件下,基于高性价比多源传感器,实现相对位置误差≤5厘米,速度、车身倾角等关键状态信息估计误差不大于≤±5%,电动汽车智能驾驶技术达到SAE 3级标准。制定电动自动驾驶汽车环境信息系统接口的技术规范,实现百辆级电动自动驾驶汽车示范运行。

4.燃料电池动力系统

4.1 电堆过程建模仿真、状态观测及寿命评价方法研究(基础前沿类)

研究内容:电堆内部“气-水-电-热-力”等多物理量多重耦合机理与分布特性分析测试研究,性能模拟计算及优化方法研究;电堆内部过程机理动态建模方法、多变量高精度状态观测、故障诊断及控制方法研究;电堆运行工况及内部各种不一致性对电堆性能衰减的影响与机理研究,电堆寿命预测方法研究与快速评测技术开发。

考核指标:开发出1套电堆性能设计通用软件,热电水整体特性量预测误差小于5%;开发出电堆状态一致性多参数检测与诊断方法及工具;建立电堆耐久性快速评价方法、形成行业规范或标准草案;应用于至少1款轿车和1款商用车燃料电池发动机的开发。

4.2 高比功率燃料电池发动机研发(重大共性关键技术类)

研究内容:研发高功率密度、低成本燃料电池电堆关键技术,以及空压机、氢气循环泵、70 MPa氢瓶等核心零部件技术;开展高功率密度、低成本、模块化燃料电池发动机的设计、集成,以及控制系统和关键工艺技术的开发;研究发动机及其关键零部件的检测与评价技术。

考核指标:燃料电池发动机空压机空气升压比≥2.5,效率≥70%;氢气循环泵满足阳极回流比≥2.0;燃料电池发动机系统体积比功率≥600W/L,最高效率≥55%,铂用量≤0.25g/kW,寿命≥5000h,实现-25℃储存与启动,并应用于燃料电池轿车的开发。

4.3 长寿命燃料电池发动机研发(重大共性关键技术类)

研究内容:开展燃料电池发动机的总体布置和模块化结构集成设计技术的研发、全尺寸电池单体和电堆研发;开发燃料电池辅助系统(包括空气系统、氢气系统和热管理系统)和燃料电池发动机控制系统;开展发动机系统集成与关键工艺技术的开发;研究核心部件及整机的测试与评价技术。

考核指标:燃料电池发动机耐久性≥10000h,重量比功率密度≥300W/kg,最高效率≥60%,铂用量≤0.5g/kW;实现-25℃储存与启动,并应用于燃料电池商用车的开发。

4.4 中德燃料电池汽车国际科技合作(示范与应用)

研究内容:重点开展中德燃料电池汽车核心零部件技术指标评价方法的研究,建立面向规模化制造的零部件测试与评价体系;联合德国相关机构开展关键零部件技术指标的试验验证,以及燃料电池汽车主、客观条件下的适应性研究,包括温度、湿度、气压等环境因素,以及交通路况、驾驶习惯等,开发燃料电池汽车发动机及其动力系统控制策略。

考核指标:建立一整套燃料电池发动机及其关键零部件的指标体系和考核方法,提交燃料电池汽车测试规范;建立燃料电池汽车发动机及其动力系统全工况仿真及试验平台。

5.插电/增程式混合动力系统

5.1 新型高性价比乘用车混合动力总成开发与整车集成(重大共性关键技术类)

研究内容:开展新型机电耦合系统关键技术、高功率密度电机驱动系统技术、先进混合动力总成集成技术研究,开发高效率、高性价比的机电耦合系统和混合动力总成;开展电池组及电池管理系统、整车集成与一体化最优控制技术的研究,开发1款插电式混合动力轿车。

考核指标:整车加速时间0-100km/h≤5s,0-50km/h≤2.5s;综合工况纯电续驶里程≥70km;燃油消耗量(不含电能转化的燃料消耗量)较第四阶段油耗限值(GB 19578-2014)降低比例≥40%;整车实现销售≥5000台。

5.2 主流构型插电式乘用车混合动力性能优化(重大共性关键技术类)

研究内容:针对量产型插电式乘用车,开展混合动力总成及控制系统优化,包含驱动电机及其控制系统、变速箱及其控制系统等优化;开展电池组与电池管理系统优化,开展整车控制和整车集成优化,实现插电式混合动力整车性能优化。

考核指标:整车加速时间0-100km/h≤8s,0-50km/h≤3.5s;燃油消耗量(不含电能转化的燃料消耗量)较第四阶段油耗限值(GB 19578-2014)降低比例≥40%;综合工况纯电续驶里程≥70km;整车实现销售≥5000台。

5.3 混合动力发动机开发(重大共性关键技术类)

研究内容:开展混合动力发动机关键技术评价及技术参数优化研究;开展先进混合动力发动机对标与测试分析,建立混合动力发动机技术参数决策模型;利用先进燃烧诊断及数值分析手段,研究发动机的新型燃烧方式;开展可变正时、低功耗附件、排气净化、结构优化、热管理、发动机控制等技术研究,开发高热效率、高效区宽的混合动力专用发动机产品。

考核指标:建立混合动力发动机技术参数决策模型;发动机的有效热效率≥40%(基于汽油燃料);发动机产品至少搭载1款插电式乘用车,并获得产品公告,整车达到国六排放标准;产品年生产能力≥1万台。

5.4 超级节能型重型载货汽车混合动力系统开发研究(重大共性关键技术类)

研究内容:研发重型载货汽车混合动力专用发动机,开展新型燃烧系统及其控制技术、高效后处理技术、发动机低摩擦技术,以及附件电动化技术的研究;研发卡车混合动力系统,包括构型设计与优化、重型载货汽车能量管理与动态协调控制等技术;开展系统集成与测试评价技术的研究,研制混合动力卡车样车。

考核指标:开发2款混合动力专用发动机,有效热效率≥50%;开发2款混合动力卡车,整车油耗较三阶段油耗限值至少降低30%(C-WTVC循环,总重≥25吨),满足国6排放标准要求。

6.纯电动力系统

6.1 分布式纯电动轿车底盘开发(重大共性关键技术类)

研究内容:研究分布式驱动电动化底盘构型,以及底盘线控驱动、线控转向、线控制动等线控操纵技术;研发分布式电驱动总成、高安全和高能量回收效率的制动系统等关键部件;开发出分布式纯电动轿车底盘及整车。

考核指标:分布式纯电动轿车的整车电耗≤10kWh/100km

(工况法),最大爬坡度≥30%,纯电续驶里程≥300km(工况法),0-100km/h加速时间≤6s,30分钟最高车速≥120km/h;电制动降低电能消耗率≥25%(ECE城区工况);整车具备安全稳定的转向功能,并实现小批量试验运行。

6.2 高性能低能耗纯电动轿车底盘及整车开发(重大共性关键技术类)

研究内容:开展整车经济性、动力性与操纵稳定性优化设计及关键技术的开发,研究电池组安全防护及整车主被动安全技术;开发一体化纯电动力传动系统、电动转向与回馈制动系统、高能效比电动冷暖一体化空调系统等关键部件;研发智能化整车控制系统、全新电动化底盘及整车集成技术。

考核指标:纯电动轿车(车长≥4.5m)的整车电耗≤10kWh /100km(工况法),纯电续驶里程≥400km(工况法);车身与底盘结构轻量化达10%以上(同比钢结构车型);0-100km/h加速时间≤6s,30分钟最高车速≥160km/h;电制动降低电能消耗25%以上(ECE城区工况)。

6.3 纯电动大客车动力平台技术(重大共性关键技术类)

研究内容:研究纯电动商用车智能控制技术、高效驱动技术、高压集成控制技术、节能电动冷暖一体化空调等高效辅助系统技术;开发模块化、系列化的纯电动商用车底盘及车型;开展整车安全性、可靠性、耐久性和环境适应性的提升技术研究,以及轻量化新结构、新材料的应用技术研究;开发整车的批量化生产工艺,形成规模化生产能力。

考核指标:12米纯电动客车:0-50km/h加速时间≤15s,30分钟最高车速≥100km/h,最大爬坡度≥25%,整备质量≤11000kg,电耗≤0.55kWh/km(工况法);全气候(环境温度范围覆盖-20℃到40℃)续驶里程≥250km(工况法);电制动降低电能消耗25%以上(工况法);形成年生产能力≥5000台,实现百辆级示范应用。

公告原文链接:新能源汽车试点专项2017年度项目申报指南建议.doc

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