新能源汽车重大专项申报指南

-3-附件1广东省重点领域研发计划2018～2019年度“新能源汽车”重大专项申报指南（征求意见稿）为落实《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》《广东省人民政府关于加快新能源汽车产业创新发展的意见》以及《广东省重点领域研发计划实施方案》等提出的任务，拟启动实施“新能源汽车”重大科技专项。现发布2018～2019年度项目申报指南。本重大专项总体目标是：抓住新能源、新材料、集成化、智能化等科技带来的新一轮技术变革机遇，研发产业关键核心技术，升级动力系统技术平台，实现关键零部件及系统集成工艺国产化，健全新能源汽车科技创新体系。2018～2019年度重点开展6个专题，实施周期为3～4年。专题一：动力电池及管理系统项目1：高安全长寿命锂硫动力电池技术。（一）研究内容。开展高载硫量、高比容量的硫碳复合电极材料的研发，研究锂硫电池专用电解液或准固态电解质，开发具有高库伦效率和良-4-好循环稳定性的锂负极；开展硫电极、锂电极以及锂硫电池的设计与制备技术研发。开展产业化技术研发，开发高安全、长寿命的锂硫动力电池单体，开发工程化制造工艺技术和配套装备，研究小型化集成封装技术；结合电池管理系统，组装锂硫动力电池系统，实现装车运用。（二）考核指标。实现批量制造锂硫电池，电池单体的一致性优于0.1%，单体能量密度≥400Wh/kg，循环寿命≥1000次（80%DOD），单体电芯成本小于1.2元/Wh。建立一条中试生产线，电池系统重量比能量≥280Wh/kg，体积比能量≥500Wh/L，安全性达到国标要求，装车电池组能量大于30kWh，装车运行不低于500套。申请发明专利不少于5项。项目2：高安全快充型动力电池技术。（一）研究内容。开发高能量密度、高安全性、快充型动力电池材料，包括三元正极材料、功能化负极材料、高电导电解液、高离子传导性隔膜等。设计基于快充模型的高功率电池系统，研究电池集成技术、高能量密度和高功率电极的制备工艺、电池装配工艺及自动化工程设备，研究电池功率特性、环境适应性、一致性、可靠性的工程化控制技术。开发基于AUTOSAR架构的电池管理系统、DTS调测跟踪系统和热管理系统；开展快充型电池系统的安全设计与-5-防护系统研究，开发具有防爆功能的封装结构、电池包结构，研究火灾蔓延控制及消防安全措施。（二）考核指标。快充动力电池系统能量密度≥190Wh/kg（常温4C及以上），循环寿命≥2500次（80%DOD）；全寿命周期SOC估计误差≤±3%，电流电压温度采集同步时间小于200mS，系统成本≤1.0元/Wh；装车运行数量≥1000套。安全性满足国标要求，提交动力电池系统结构安全设计规范，单体电池之间的温差≤2℃，电池包爆炸当量可控，不超过两个电池单元。申请发明专利不少于5项。项目3：动力电池系统检测评价与服务平台建设（一）研究内容。研究动力电池单体、模组和电池系统的性能、可靠性、安全性的评估方法；研究动力电池管理系统的功能评价方法、性能表征方法、软硬件测试系统和功能安全评估技术；建立综合检测服务平台，提供电池产品性能、环境、可靠性、安全性测试、数据分析和国际市场准入认证等服务，提供专项培训服务，利用测试大数据辅助编制行业标准。（二）考核指标。建立动力电池单体、模组、电池系统检测评价平台，推动国家级公共服务平台建设。形成电池单体、模组、电池系统的电性能、工况模拟、环境可靠性和安全检测方法，建立电池管理系统-6-的功能安全与性能评估体系。申请发明专利5项以上，提交国家或行业标准建议草案5项以上，取得国家或国际认证授权资质3项以上。专题二：氢燃料电池汽车技术项目1：燃料电池发动机用超高速无油空气压缩机开发。（一）研究内容。开发适用于高速电机的气体动力箔片轴承；研究电机转子磁钢紧固设计与加工工艺，研究电机转子磁悬浮减振技术；研究高压缩比、高效率及低噪音叶轮的设计、加工与评估方法；研究永磁电机高效率控制技术。开发高响应、长寿命、超高速离心式空气压缩机，研究批量化制备技术；研究高低温环境下的自适应控制策略；研究涡轮增压技术，回收尾气余压能量。建立燃料电池空压机综合测试平台及规范标准。（二）考核指标。开发60～80千瓦燃料电池发动机用超高速无油空气压缩机产品1款，拥有90%以上核心零部件知识产权，实现批量化生产及整车应用。空压机重量≤16kg，环境适应性：-30～85℃；电机额定转速≥12万转/分钟，功率消耗小于燃料电池输出功率的15%，近场噪音≤60dB；空压机寿命≥6000小时，额定压缩比≥2.5，额定空气流量≥110g/s，压力波动偏差≤3%，整体绝热效率≥75%，振动最大均方根加速度≤3grms，抗振等级符合ISO16750标准，怠速-7-至额定转速响应时间≤3s；出口空气含油量≤0.07mg/Nm3。申请发明专利5项。项目2：高性能长寿命膜电极及燃料电池堆工程化制备技术。（一）研究内容。研究高性能膜电极工程化制备技术，包括：高活性催化剂、低铂催化剂以及催化剂稳定化技术研究，低铂催化剂的制备技术研究以及批量制备技术研究，催化层构筑及制备技术研究，过氧化氢消除技术研究，高效气体扩散层制备技术研究，开发出高功率密度、高稳定性、寿命长的膜电极。开发高比功率、长寿命的燃料电池电堆，包括：高功率电堆极板流场与堆型设计研究，新型高效低成本双极板的批量制备技术研究，高耐久性密封组件的精密原位快速成型制备技术研究，电堆快速在线活化、气密性快速在线检测与装备制造技术研究。（二）考核指标。低铂催化剂：RDE测试0.4mA/mg@0.9V，循环3000次，衰减≤40%。膜电极：功率密度≥0.7W/cm2，铂使用量≤0.4mg/cm2。单电池测试：铂载量低于0.35g/cm2，功率密度达到2.0kW/gPt@0.7V，连续放电1000小时，衰减小于3%。金属双极板：接触电阻≤5mΩ/cm2，腐蚀电流≤1ma/cm2@0.8V，寿命≥10000小时。石墨双极板：接触电阻≤5mΩ/cm2，气体渗透率小于0.2×10-6cm3cm-2s-1，寿命≥10000小时。车辆应用电堆额定功率-8-40-80kW，功率密度≥2.8kW/kg。项目3：燃料电池乘用车整车集成及动力系统平台开发。（一）研究内容。研究燃料电池整车动力集成技术，开发全新燃料电池量产平台，包括整车动力功能定义、结构性能分析、水/热管理设计、电气方案设计、氢安全技术、整车设计与关键零部件选型。研究动力系统集成匹配与能量管理策略、冷启动性能分析等，研究低成本车载供氢技术和氢-电安全技术，开发产品级的燃料电池电控系统硬件平台与控制软件。进行故障诊断和容错控制研究，研究燃料电池整车可靠性、耐久性技术，进行整车标定和整车测试并建立测评体系，开发制定燃料电池整车样车试制流程和工艺方法，研究燃料电池汽车示范流程、监控方法及安全规范。（二）考核指标。开发高性能燃料电池乘用车1款，并获得国家公告。乘用车性能：最高车速≥160km/h，续航里程≥500km(基于NEDC工况)，0～100km/h加速时间≤12s，最大爬坡度≥30%，耗氢量≤1.0kg/100km，实现-30℃低温冷启动，平均无故障里程≥5000km，装车使用寿命≥5000h。燃料电池发动机额定净输出功率≥60kW，体积比功率≥1.0kW/L；额定功率运行时的效率≥45%。实现高性能燃料电池乘用车在广东省内示范运营。专题三：电机驱动及电力电子总成-9-项目1：高性能电动汽车动力系统总成关键技术。（一）研究内容。开发基于碳化硅功率模块的高效、高功率密度、高性价比的车用电机控制系统。开发基于统一架构的动力电池管理系统、电机控制系统、整车控制系统软件平台；开发一体化热管理系统。开发一体化高效多档位变速传动系统，集成电子驻车系统和坡度辅助起步系统。开发新型多功能高压集成系统，实现电机控制器、变速器控制器、双向车载充电机、大功率DC/DC模块和高压配电系统的集成。（二）考核指标。电机控制器功率密度≥90KVA/L，额定功率≥80kW，峰值功率≥160kW，重量≤5kg，最高效率≥98.5%；电机系统效率≥85%的高效区超过90%，转矩控制精度误差≤±2%。一体化热管理系统减少整车热管理能耗20%以上。多档位变速传动系统效率≥97.5%，换档过程扭矩波动持续时间≤100ms，转矩波动≤10%。车载充电机、DC/DC模块实现板级集成，充电机最高效率≥97%，DC/DC最高效率≥96%；新型多功能高压集成系统比分立式系统体积减小30%以上、成本降低20%以上，抗振等级达到100m/s²，工作温度范围达到-40～65℃；统一软件开发平台安全性能达到ISO26262ASIL-C等级。动力总成装车应用不少于1000台，至少为2家整车厂供货。申请发明专利不少于10项。-10-项目2：高性能长耐久一体化电驱动系统集成及产业化（一）研究内容。研究电驱动总成集成及轻量化，包括总成润滑、电机结构设计、电机电磁仿真、电驱动冷却技术等。分析动力总成固有频率和振动响应，优化电机控制算法，研究低噪声技术，包括电磁噪声抑制、谐波注入、微观齿轮修形等。研究减摩擦技术，降低铜损、抑制铁耗。精细分析总成部件载荷，研究机械部件仿真与寿命预测方法，优化电驱动系统长耐久设计。研究关键制造工艺，建立一体化电驱动系统柔性自动装配生产线，开发生产制程管控系统（MES），建立全面生产监控管理体系，建立全功能试验验证体系。（二）考核指标。装车动力总成峰值功率密度≥2.0kW/kg，动力系统最高效率≥93%，电机最高转速≥15000rpm，输出峰值扭矩密度≥38.5N.m/kg；总成近场噪音≤70dB，使用寿命≥30万公里，批量装车不低于10000套。生产线自动化程度达到80%以上，形成一体化电驱动系统测试标准一套，参与编制国家、行业标准3项，申请发明专利10项。专题四：整车制造与轻量化项目1：混合动力汽车新一代机电耦合系统研发。（一）研究内容。研究电机与传动系统的集成设计及复杂模式控制问题，解决-11-整机NVH/EMC问题；研究高转速旋转件的损耗机理，提高部件寿命；开发高功率密度油冷电机，发展电机绕组新生产工艺；设计小型化高功能密度的驱动电机、发电机一体化控制器；开发离合器系统、动力传动系统和制动能量回收系统。研究以智能感知、精准控制为核心的整车控制技术，研究智能热管理系统；研究整车控制策略，包括动力总成转矩控制、多能源管理、多动力分配策略等；开展远程故障诊断研究，开发安全预警系统；开展整车集成测试，综合提升动力性和经济性。（二）考核指标。机电耦合系统最高机械传动效率≥95%；电机的峰值转矩密度达到10N.m/kg，峰值功率密度达2.5kW/kg。机电耦合系统搭载混合动力乘用车，装机不少于1000台，0-50km/h加速时间≤4s，0-100km/h加速时间≤8s；混动油耗≤4.5L/100km，NEDC工况油耗值较同级别传统燃油车低40%。形成新技术工艺2-3项，发表高水平论文不少于5篇，申请专利不少于10项。项目2：汽车用复合材料零部件热塑性智能化生产线开发。（一）研究内容。开发车用碳纤维复合材料零部件的热塑性智能化生产线，研究碳纤维与热塑性高分子树脂间充分浸润及界面强度技术、自动化连续成型技术及制造装备；研制纤维树脂柔性生产设备、模压工艺设备，优化汽车零部件模压技术，开展性能验证评价。-12-（二）考核指标。完成2种以上新能源汽车关键车身部件的设计与制造，重量较合金降低15％，结构强度提高5％，碰撞安全性提高10%，弯曲和扭转刚度不低于金属部件，安全性满足国标要求。单部件成型速度≤120秒/件，年产能力≥10万件产品。建立车用复合材料快速仿真、设计优化软件1套，结构验证虚拟试验系统1套。项目3：分布式智能充电关键技术。（一）研究内容。研究新能源汽车充电检测一体化设备，设计开发标准化、模块化的充电组件，研究高效双向充电模块及控制方法，研发基于碳化硅器件的电路拓扑及控制技术；研究充电设施高精度液冷系统，开发故障采集传感器，研究电池检测与在线追溯的分布式算法，实现故障预警与远程处置。开发基于云