1.動(dòng)力電池與電池管理系統(tǒng)
1.1 高安全高比能鋰離子電池技術(shù)(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類)
研究?jī)?nèi)容:研發(fā)高容量正極、碳/合金類負(fù)極、高安全性隔膜和功能性電解液;開發(fā)極片/電池的新型制造技術(shù)、工藝及裝備等;研究影響電池均一性和壽命的工藝因素。開展電池的熱-電耦合行為、熱失控及其擴(kuò)散機(jī)制、安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與評(píng)估方法的研究,建立從材料、單體到系統(tǒng)的多級(jí)安全性技術(shù)體系,研究電池的安全評(píng)價(jià)技術(shù)與測(cè)試方法,開發(fā)高安全、長(zhǎng)壽命的高比能鋰離子電池。
考核指標(biāo):提交高比能鋰離子電池的安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法與評(píng)測(cè)報(bào)告;建立電池的安全評(píng)測(cè)體系,形成相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn);電池單體能量密度≥300Wh/kg,循環(huán)壽命≥1500次,成本≤0.8元/Wh,安全性達(dá)到國(guó)標(biāo)要求,年生產(chǎn)能力≥1億瓦時(shí)。
1.2 動(dòng)力電池系統(tǒng)技術(shù)(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類)
研究?jī)?nèi)容:開展電池系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)研究,包括構(gòu)型、功能、機(jī)-電-熱一體化,以及系統(tǒng)輕量化和緊湊化等;開展子系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究,包括先進(jìn)電池管理系統(tǒng)和熱管理系統(tǒng),安全與防護(hù)系統(tǒng)等;研究電池系統(tǒng)的制造工藝與裝配技術(shù);開展電池系統(tǒng)的安全性、耐久性、可靠性設(shè)計(jì)與驗(yàn)證技術(shù)研究;研究電池系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)與測(cè)試技術(shù)。
考核指標(biāo):電池系統(tǒng)的能量密度≥210Wh/kg,循環(huán)壽命≥1200次,安全性等滿足國(guó)標(biāo)要求,成本≤1.2元/Wh;年生產(chǎn)能力≥1萬(wàn)套,產(chǎn)品至少為3家整車企業(yè)配套(其中至少包括1個(gè)乘用車車型),裝車應(yīng)用不低于3000套;建立電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造與測(cè)試的技術(shù)規(guī)范。
1.3 高比功率長(zhǎng)壽命動(dòng)力電池技術(shù)(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類)
研究?jī)?nèi)容:開發(fā)高功率電極材料、高電導(dǎo)電解液、高離子傳導(dǎo)性隔膜;發(fā)展基于模型的高功率電池的設(shè)計(jì)技術(shù);開發(fā)高功率電極的制備工藝、新型電池裝配工藝及自動(dòng)化工裝設(shè)備;研究電池功率特性、環(huán)境適應(yīng)性和壽命的改善技術(shù),以及提升電池均一性、可靠性的工程化控制技術(shù),開發(fā)高功率長(zhǎng)壽命鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)品,以及新型的超級(jí)電容器產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)裝車應(yīng)用。
考核指標(biāo):快速充電電池的能量密度≥120Wh/kg,恒流充電容量達(dá)到額定容量的80%以上(常溫,6C倍率下),循環(huán)壽命≥10000次;插電式混合動(dòng)力汽車用電池、超級(jí)電容器的能量密度分別達(dá)到200Wh/kg和50Wh/kg,充電功率密度分別達(dá)到1200W/kg和5000W/kg(常溫和50% SOC下),循環(huán)壽命分別大于5000次和10萬(wàn)次;高功率電池的年生產(chǎn)能力≥2億瓦時(shí),裝車數(shù)量≥1000套;超級(jí)電容器的年生產(chǎn)能力≥1000萬(wàn)瓦時(shí),裝車數(shù)量≥200套。
2.電機(jī)驅(qū)動(dòng)與電力電子總成
2.1 寬禁帶半導(dǎo)體電機(jī)控制器開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類)
研究?jī)?nèi)容:研究車用高溫大電流SiC芯片技術(shù)、低感/高密度SiC模塊封裝技術(shù)、高溫高頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)、高密度無(wú)源器件應(yīng)用技術(shù)及SiC電機(jī)控制器集成技術(shù),開發(fā)電機(jī)控制器用大電流SiC芯片、高效/高密度SiC模塊和電機(jī)控制器。
考核指標(biāo):寬禁帶電力電子模塊電流≥400A,電壓≥750V;電機(jī)控制器峰值功率密度≥30kW/L,匹配電機(jī)額定功率40-80kW,最高效率≥98.5%;產(chǎn)品裝車應(yīng)用不低于1000套。
2.2 高效輕量高性價(jià)比電機(jī)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類)
研究?jī)?nèi)容:研究高速、高效、輕量化電機(jī)的設(shè)計(jì)與工藝技術(shù)、液冷與密封技術(shù)、高壓安全及防護(hù)技術(shù);研究轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、噪聲振動(dòng)、電磁兼容、可靠性與耐久性等性能優(yōu)化技術(shù)。面向集中驅(qū)動(dòng)的新能源乘用車和商用車動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)用需求,開發(fā)高性價(jià)比的關(guān)鍵零部件和電機(jī)產(chǎn)品。
考核指標(biāo):乘用車電機(jī)峰值功率密度≥4kW/kg(≥30秒),連續(xù)功率密度≥2.5kW/kg,電機(jī)最高效率≥96%,裝車應(yīng)用不低于25000臺(tái);商用車電機(jī)峰值轉(zhuǎn)矩密度≥20Nm/kg(≥60秒),連續(xù)轉(zhuǎn)矩密度≥11Nm/kg,電機(jī)最高效率≥96%,裝車應(yīng)用不低于5000臺(tái)。
3.電動(dòng)汽車智能化技術(shù)
3.1 智能電動(dòng)汽車電子電氣架構(gòu)研發(fā)(基礎(chǔ)前沿類)
研究?jī)?nèi)容:構(gòu)建滿足智能電動(dòng)汽車需求的高帶寬、高實(shí)時(shí)性、高安全性、高可靠性電子電氣架構(gòu);研究高效車載總線在新型分布式通信與控制系統(tǒng)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)及基礎(chǔ)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn);探索面向智能電動(dòng)汽車的高效可靠的信息安全體系;研發(fā)智能電動(dòng)汽車異構(gòu)開放結(jié)構(gòu)的嵌入式軟件平臺(tái);研究智能電動(dòng)汽車整車EMI噪聲建模、預(yù)測(cè)和抑制方法。
考核指標(biāo):智能電動(dòng)汽車新型電子電氣架構(gòu);智能電動(dòng)汽車信息安全體系和基礎(chǔ)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn);智能電動(dòng)汽車嵌入式軟件架構(gòu)、操作系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)化接口;整車電磁兼容研究理論體系和設(shè)計(jì)方法。智能化系統(tǒng)主干網(wǎng)絡(luò)通信速率達(dá)100 Mbit/s,動(dòng)力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸效率≥80%;智能電動(dòng)樣車的電磁兼容測(cè)試GB 14023-2011通過(guò)率≥80%、GB 18387-2013通過(guò)率≥70%;研究成果應(yīng)用在2家以上企業(yè);形成相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)草案。
3.2 電動(dòng)自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類)
研究?jī)?nèi)容:研究復(fù)雜行駛環(huán)境下自主式和協(xié)同式動(dòng)靜態(tài)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤技術(shù);研究系統(tǒng)高精度定位技術(shù)及車輛行駛狀態(tài)及其關(guān)鍵參數(shù)識(shí)別技術(shù);研究車輛駕駛行為和目標(biāo)運(yùn)動(dòng)行為的預(yù)測(cè)技術(shù)及建模方法,多維、變尺度局部場(chǎng)景生成技術(shù);研究電動(dòng)自動(dòng)駕駛汽車的自主決策與軌跡規(guī)劃技術(shù);研究整車縱橫向動(dòng)力學(xué)的解耦控制技術(shù)及多目標(biāo)的魯棒控制技術(shù);研究電動(dòng)自動(dòng)駕駛汽車系統(tǒng)集成與測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)。
考核指標(biāo):標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試環(huán)境下,基于高性能多源傳感器,實(shí)現(xiàn)相對(duì)位置誤差為厘米級(jí),速度、車身傾角等關(guān)鍵狀態(tài)信息估計(jì)誤差≤±3%,電動(dòng)汽車智能駕駛技術(shù)達(dá)到SAE 3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際結(jié)構(gòu)化道路條件下,基于高性價(jià)比多源傳感器,實(shí)現(xiàn)相對(duì)位置誤差≤5厘米,速度、車身傾角等關(guān)鍵狀態(tài)信息估計(jì)誤差不大于≤±5%,電動(dòng)汽車智能駕駛技術(shù)達(dá)到SAE 3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。制定電動(dòng)自動(dòng)駕駛汽車環(huán)境信息系統(tǒng)接口的技術(shù)規(guī)范,實(shí)現(xiàn)百輛級(jí)電動(dòng)自動(dòng)駕駛汽車示范運(yùn)行。
4.燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)
4.1 電堆過(guò)程建模仿真、狀態(tài)觀測(cè)及壽命評(píng)價(jià)方法研究(基礎(chǔ)前沿類)
研究?jī)?nèi)容:電堆內(nèi)部“氣-水-電-熱-力”等多物理量多重耦合機(jī)理與分布特性分析測(cè)試研究,性能模擬計(jì)算及優(yōu)化方法研究;電堆內(nèi)部過(guò)程機(jī)理動(dòng)態(tài)建模方法、多變量高精度狀態(tài)觀測(cè)、故障診斷及控制方法研究;電堆運(yùn)行工況及內(nèi)部各種不一致性對(duì)電堆性能衰減的影響與機(jī)理研究,電堆壽命預(yù)測(cè)方法研究與快速評(píng)測(cè)技術(shù)開發(fā)。
考核指標(biāo):開發(fā)出1套電堆性能設(shè)計(jì)通用軟件,熱電水整體特性量預(yù)測(cè)誤差小于5%;開發(fā)出電堆狀態(tài)一致性多參數(shù)檢測(cè)與診斷方法及工具;建立電堆耐久性快速評(píng)價(jià)方法、形成行業(yè)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)草案;應(yīng)用于至少1款轎車和1款商用車燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)。
4.2 高比功率燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類)
研究?jī)?nèi)容:研發(fā)高功率密度、低成本燃料電池電堆關(guān)鍵技術(shù),以及空壓機(jī)、氫氣循環(huán)泵、70 MPa氫瓶等核心零部件技術(shù);開展高功率密度、低成本、模塊化燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)、集成,以及控制系統(tǒng)和關(guān)鍵工藝技術(shù)的開發(fā);研究發(fā)動(dòng)機(jī)及其關(guān)鍵零部件的檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)。
考核指標(biāo):燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)空壓機(jī)空氣升壓比≥2.5,效率≥70%;氫氣循環(huán)泵滿足陽(yáng)極回流比≥2.0;燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)體積比功率≥600W/L,最高效率≥55%,鉑用量≤0.25g/kW,壽命≥5000h,實(shí)現(xiàn)-25℃儲(chǔ)存與啟動(dòng),并應(yīng)用于燃料電池轎車的開發(fā)。
4.3 長(zhǎng)壽命燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類)
研究?jī)?nèi)容:開展燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的總體布置和模塊化結(jié)構(gòu)集成設(shè)計(jì)技術(shù)的研發(fā)、全尺寸電池單體和電堆研發(fā);開發(fā)燃料電池輔助系統(tǒng)(包括空氣系統(tǒng)、氫氣系統(tǒng)和熱管理系統(tǒng))和燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng);開展發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)集成與關(guān)鍵工藝技術(shù)的開發(fā);研究核心部件及整機(jī)的測(cè)試與評(píng)價(jià)技術(shù)。
考核指標(biāo):燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)耐久性≥10000h,重量比功率密度≥300W/kg,最高效率≥60%,鉑用量≤0.5g/kW;實(shí)現(xiàn)-25℃儲(chǔ)存與啟動(dòng),并應(yīng)用于燃料電池商用車的開發(fā)。
4.4 中德燃料電池汽車國(guó)際科技合作(示范與應(yīng)用)
研究?jī)?nèi)容:重點(diǎn)開展中德燃料電池汽車核心零部件技術(shù)指標(biāo)評(píng)價(jià)方法的研究,建立面向規(guī)?;圃斓牧悴考y(cè)試與評(píng)價(jià)體系;聯(lián)合德國(guó)相關(guān)機(jī)構(gòu)開展關(guān)鍵零部件技術(shù)指標(biāo)的試驗(yàn)驗(yàn)證,以及燃料電池汽車主、客觀條件下的適應(yīng)性研究,包括溫度、濕度、氣壓等環(huán)境因素,以及交通路況、駕駛習(xí)慣等,開發(fā)燃料電池汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及其動(dòng)力系統(tǒng)控制策略。
考核指標(biāo):建立一整套燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)及其關(guān)鍵零部件的指標(biāo)體系和考核方法,提交燃料電池汽車測(cè)試規(guī)范;建立燃料電池汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及其動(dòng)力系統(tǒng)全工況仿真及試驗(yàn)平臺(tái)。
5.插電/增程式混合動(dòng)力系統(tǒng)
5.1 新型高性價(jià)比乘用車混合動(dòng)力總成開發(fā)與整車集成(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類)
研究?jī)?nèi)容:開展新型機(jī)電耦合系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)、高功率密度電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)、先進(jìn)混合動(dòng)力總成集成技術(shù)研究,開發(fā)高效率、高性價(jià)比的機(jī)電耦合系統(tǒng)和混合動(dòng)力總成;開展電池組及電池管理系統(tǒng)、整車集成與一體化最優(yōu)控制技術(shù)的研究,開發(fā)1款插電式混合動(dòng)力轎車。
考核指標(biāo):整車加速時(shí)間0-100km/h≤5s,0-50km/h≤2.5s;綜合工況純電續(xù)駛里程≥70km;燃油消耗量(不含電能轉(zhuǎn)化的燃料消耗量)較第四階段油耗限值(GB 19578-2014)降低比例≥40%;整車實(shí)現(xiàn)銷售≥5000臺(tái)。
5.2 主流構(gòu)型插電式乘用車混合動(dòng)力性能優(yōu)化(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類)
研究?jī)?nèi)容:針對(duì)量產(chǎn)型插電式乘用車,開展混合動(dòng)力總成及控制系統(tǒng)優(yōu)化,包含驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)、變速箱及其控制系統(tǒng)等優(yōu)化;開展電池組與電池管理系統(tǒng)優(yōu)化,開展整車控制和整車集成優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)插電式混合動(dòng)力整車性能優(yōu)化。