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“十三五”新能源汽车重点专项出炉,多种新材料成重点

浏览:269 发表时间:2019-06-24 08:21:57

科技部“十三五”国家重点研发计划新鲜出炉,优先启动的“新能源汽车”“大气污染成因与控制技术研究”等6个试点专项,正式在国家科技管理信息系统公共服务平台进行申报。

“新能源汽车”专项申报指南中,涉及首批启动的6个技术方向的19个重点研究任务。石墨烯等多种材料成为重点。详情请看下文。

“新能源汽车”试点专项

2016年度第一批项目申报指南

依据《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,科技部会同有关部门组织开展了《国家重点研发计划新能源汽车试点专项实施方案》编制工作,在此基础上启动新能源汽车试点专项2016年度项目,并发布本指南。

本专项总体目标是: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。

本专项重点围绕动力电池与电池管理、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等6个创新链(技术方向)部署38个重点研究任务。

按照分步实施、重点突出原则,2016年首批在6个技术方向启动19个项目。

1.动力电池与电池管理系统

1.1动力电池新材料新体系(基础前沿类)

研究内容:探索锂离子电池极限能量密度及其实现途径,研究新型高性能储锂电极及其反应机制、低成本合成和应用技术;研究材料的结构演化机制和性能改善策略。探索动力电池新体系,研究关键电极材料及其反应过程、反应动力学、性能演变等基础科学问题。研究电池极化模型和仿真设计方法;发展电极微结构和电极表界面的原位表征方法;研究新型高性能隔膜和电解液;开展电池安全性和环境适应性等问题的相关基础研究。

考核指标:新型锂离子电池样品能量密度≥400Wh/kg,新体系电池样品能量密度≥500Wh/kg。

支持年限:2016年1月-2020年12月

拟支持项目数:2项

1.2高比能量锂离子电池技术(重大共性关键技术类)

研究内容:研发高容量/高电压正极材料、碳/合金类高容量负极材料、高安全性隔膜和功能性电解液;发展基于模型的极片/电池设计技术、新型制造技术、工艺及装备等;开展高比能量锂离子电池热失控机理和防范机制、均一性和寿命的影响因素及工程化改善技术研究,开发高安全性、长寿命高能量密度锂离子电池,实现装车应用。

考核指标:电池单体能量密度≥300Wh/kg,循环寿命≥1500次,成本≤0.8元/Wh,安全性等达到国标要求;年生产能力≥2亿瓦时,产品累计销售≥3000万瓦时或装车数量≥1000套。

支持年限:2016年1月-2020年12月

拟支持项目数:3项

申报要求:电池企业牵头申报

2.电机驱动与电力电子总成

2.1高温电力电子学及系统评测方法研究(可能有关系)(基础前沿类)

研究内容:研究高温电力电子芯片与模块的设计理论、建模方法及测试技术,包括高温芯片和高温模块的设计理论与制造工艺、高温无源器件和高温驱动电路的设计理论,高温失效机理、可靠性评估和寿命预测以及高温测试技术。建立多物理场耦合的高温功率芯片、模块、无源器件、控制芯片的模型。研究高温、高功率密度电机控制器设计理论,以及建模和评测技术,形成综合评估方法。

考核指标:形成车用高温电力电子器件及系统的行业技术评测规范;电机控制器样机峰值功率密度≥36kW/L(105℃),匹配电机额定功率20-60 kW,最高效率≥98.5%,通过高温适应性和耐久性评测。

支持年限:2016年1月-2020年12月

拟支持项目数:1项

2.2电机驱动控制器功率密度倍增技术(重大共性关键技术类)

研究内容:研究IGBT芯片、驱动电路、电量传感器、温度传感器等部件关键技术,高可靠性、高功率密度的电力电子总成技术;研发高效率、高功率密度的功率半导体器件,低感、低热阻无源器件,高集成度的功率组件和高功率密度电机控制器。

考核指标:电机控制器峰值功率密度≥17kW/L,最高效率≥98.5%,匹配电机额定功率20-60kW,功能安全满足ISO26262标准ASCIL C级的要求,设计寿命达到15年或40万公里;装车应用≥10000套。

支持年限:2016年1月-2020年12月

拟支持项目数:2项

有关说明:企业牵头申报

3.电动汽车智能化技术

3.1智能电动汽车信息感知与控制关键基础问题研究(基础前沿类)

研究内容:研究智能电动汽车信息安全理论与方法,车辆全状态参数辨识、复杂环境感知与多源信息融合方法,自主驾驶决策方法及人机共驾交互理论,智能电动汽车复杂耦合系统动力学及运动规划与控制理论。

考核指标:建立智能电动汽车信息安全、复杂环境感知、人机交互、运动规划、决策与控制设计方法;在样车上应用,基于车载环境感知系统,行人及障碍物识别率≥95%,周边车辆驾驶行为识别率≥90%;生成动态可行驶路径准确率≥95%,实现100ms 内最优运动轨迹规划,车辆轨迹跟踪误差≤20cm。

支持年限:2016年1月-2020年12月

拟支持项目数:1项

3.2电动汽车智能辅助驾驶技术(重大共性关键技术类)

研究内容:研发满足从结构化道路到非结构化道路等复杂条件下对多目标分离、检测、识别与稳定跟踪的车用雷达及其信号处理算法技术;开展车用雷达与相机一体化信息融合技术研究;突破智能电动汽车线控制动器关键技术;研究基于驾驶行为分析的各驾驶辅助功能算法,系统集成及整车应用匹配技术和测试评价方法。

考核指标:开发出车用毫米波雷达和激光雷达,满足产业化应用要求,纵向可测距离≥140m,横向分辨距离≥60m;开发出雷达与相机多传感器一体化信息融合技术和环境感知系统,装备车辆后行人识别距离≥60m,车辆识别距离≥100m;突破各驾驶辅助技术控制与系统集成技术,线控制动液压力控制精度≤0.1MPa,10MPa主动建压时间≤170ms,样车具有先进的自适应巡航、自动紧急刹车、碰撞预警、车道线偏离报警等智能辅助驾驶功能;实现千辆级新能源汽车应用。

支持年限:2016年1月-2018年12月

拟支持项目数:2项

有关说明:企业牵头申报

4.燃料电池动力系统(石墨烯铂,代替铂,质子交换膜)

4.1燃料电池基础材料与过程机理研究(基础前沿类)

研究内容:新型低铂或非铂催化原理研究与催化剂研制,高稳定性固体电解质离子传导机理研究与膜材料研制,高性能、低成本气体扩散层传质机理研究与扩散层材料研制,金属双极板低成本、耐蚀导电改性层材料及制备技术研究,多维度、微尺寸金属薄板精密成型方法研究;单电池工程及结构、流体综合仿真技术研究,燃料电池极低温特性及启动策略研究,空气杂质对燃料电池影响机理及对策研究。

考核指标:样品膜电极铂用量≤0.125g/kW,功率密度≥1.4W/cm2,耐久性≥10000h;建立电堆-30℃储存与启动技术方法、三级空气质量耐受性技术方法。

支持年限:2016年1月-2020年12月

拟支持项目数:1项

4.2高性能低成本燃料电池关键材料及电堆的关键技术研究与工程化开发(重大共性关键技术类)

研究内容:研发扩散层(碳纸、碳布)、复合膜、低铂催化剂、膜电极(MEA)的制造工艺关键技术;研究金属双极板制造工艺和测试评价技术;研究全尺寸单电池流场与流体分配的优化技术,电堆结构、组装工艺及电堆一致性保障技术,无外增湿电堆关键技术,以及电堆耐久性提升技术。

考核指标:膜电极铂用量≤0.2g /kW,耐久性≥10000h;金属双极板厚度1-1.5mm,腐蚀电流1μA/cm2,耐久性≥5000h;电堆比功率≥3.1kW/L,耐久性≥5000h。形成小批量生产工艺,实现试生产。开发的膜电极和电堆等部件应用于不同类型燃料电池发动机。

支持年限:2016年1月-2020年12月

拟支持项目数:1项

有关说明:企业牵头申报

5.插电/增程式混合动力系统

5.1插电/增程式混合动力系统构型与动态控制方法研究(基础前沿类)

研究内容:研究典型的混合动力系统构型和性能,建立混合动力系统硬件在环仿真及测试平台、整车测试评价平台,开展测试评价;研究混合动力系统动态建模、分析优化的理论和方法,形成开发工具软件;研究动态控制理论和算法、能量管理方法,并实现整车应用。

考核指标:完成3款车型动力系统的测试评价,发布年度研究报告。形成1套开发工具软件和控制方法,并至少用于2款插电/增程式混合动力车型。

支持年限:2016年1月-2020年12月

拟支持项目数:1项

5.2主流插电式轿车混合动力性能优化(重大共性关键技术类)

研究内容: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,开展整车控制和集成优化,实现插电式混合动力整车性能优化;开发1款插电式混合动力轿车和1款插电式混合动力SUV。

考核指标:0-50km/h加速时间≤2.5s;最大爬坡度≥30%(轿车),≥60%(SUV);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(GB19578-2014)降低比例≥40%(轿车),≥30%(SUV);百公里综合油耗≤1.3L(轿车),≤1.8L(SUV);综合工况纯电续驶里程≥70km;实现销售≥5000台。

支持年限:2016年1月-2020年12月

拟支持项目数:1项

有关说明:企业牵头申报

6.纯电动力系统

6.1电动汽车结构轻量化共性技术(重大共性关键技术类)

研究内容:开展电动汽车轻量化材料(复合材料(复合材料中添加石墨烯)、铝合金、镁合金、高强度钢)性能评价、成形工艺与零部件轻量化结构设计等应用基础研究;研究碳纤复合材料界面与零部件各向异性设计方法;研究全新架构材料-结构-性能一体化设计方法;研究多材料连接数学模型与疲劳设计技术;研究典型零部件与整车轻量化综合评估模型和评价体系。

考核指标:建立轻量化基础数据库与典型零部件轻量化评估模型;完成相关标准和规范15项以上;实现高强度钢、轻合金至少在2款车上系统性应用;实现碳纤维材料至少在1款车上系统性应用。

支持年限:2016年1月-2020年12月

拟支持项目数:1项

6.2轻量化纯电动轿车集成开发技术(重大共性关键技术类)

研究内容:开展全新材料与结构形式下的载荷分布与结构优化技术研究,开展车用碳纤维低成本原材料和工艺技术研究,突破碳纤维增强复合材料车体和铝合金电池框架一体化集成设计技术,实现多种轻质材料及多种先进成形工艺集成应用,掌握轻量化的新能源轿车整车试验验证和评价等核心技术,开发出1款轻量化纯电动轿车。

考核指标:轻量化纯电动轿车与传统钢结构的同尺寸、同配置车型相比,车身与底盘共计减重30%以上,最高车速≥150km/h,安全性达到C-NCAP五星要求。

支持年限:2016年1月-2020年12月

拟支持项目数:1项

有关说明:企业牵头申报

6.3电动汽车基础设施运行安全与互联互通技术(应用示范类)

研究内容:研究电动汽车基础设施运行安全关键技术,包括:交、直流充电过程中的电池状态安全监测、预警和智能控制技术(主要指充电机通过与BMS通信,读取、存储动力电池性能参数,检测电池性能参数是否异常,基于存储历史数据库,研究对动力电池安全隐患预测的方法),交、直流充电设备的电气安全保护(漏电保护、短路保护、过流保护、输入/输出电压异常保护等),建立电池、供电与充电等系统的一体化安全评估体系;研发电动汽车与智能电网、分布式能源融合关键技术,并进行综合示范;研发电动汽车充电设施互联互通关键技术,建立充电设施互联互通数据平台,开展应用示范。

考核指标:充电设施对BMS保护需求的响应率达100%;充电设备的电气安全保护合格率达100%;对充电过程中动力电池安全事故的预警率达100%;应用以上技术的示范车辆规模≥5000辆;提出动力电池安全性隐患预测方法,形成运行安全性技术等相关技术规范和标准5项以上。

支持年限:2016年1月-2017年12月

拟支持项目数:2项

有关说明:企业牵头申报

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