1.电池
(1)以动力电池模块为核心,实现我国以能量型锂离子动力电池为重点的车用动力电池大规模产业化突破。
以车用能量型动力电池为主要发展方向,兼顾功率型动力电池和超级电容器的发展,全面提高动力电池输入输出特性、安全性、一致性、耐久性和性价比等综合性能。强化动力电池系统集成与热-电综合管理技术,促进动力电池模块化技术发展;实现车用动力电池模块标准化、系列化、通用化,为支撑纯电驱动电动汽车的商业化运营模式提供保障。
瞄准国际前沿技术,深入开展下一代新型车用动力电池自主创新研究,为电动汽车产业中长期发展进行技术储备。重点研究新型锂离子动力电池。研究新型锂离子动力电池设计、性能预测、安全评价及安全性新技术。新体系动力电池方面,重点研究金属空气电池、多电子反应电池和自由基聚合物电池等,并通过实验技术验证,建立动力电池创新发展技术研发体系。
到2015年,为我国车用动力电池产业提升市场竞争能力提供科技支撑。通过新型锂离子动力电池和新体系电池的探索,确立我国下一代车用动力电池的主导技术路线。
(2)突破燃料电池关键技术和系统集成,推进工程实用化,为新一代燃料电池汽车研发与产业化奠定核心技术基础。
重点推进燃料电池的工程实用化,建立小批量生产线,进一步提升燃料电池性能,降低成本,强化电堆与系统的寿命考核,改进提高燃料电池系统控制策略与关键部件性能,提升燃料电池系统可靠性与耐久性,为燃料电池汽车示范运行提供可靠的车用燃料电池系统。
加强燃料电池基础材料和系统集成科技创新,研发高稳定性、高耐久性、低成本的关键材料和部件。保证电堆在高电流密度下的均一性,提高功率密度,进一步增强系统的环境适应能力,为下一代燃料电池汽车研发奠定核心技术基础。
2.电机面向混合动力大规模产业化需求,开发混合动力发动机/电机总成(发动机+ISG/BSG)和机电耦合传动总成(电机+变速箱),形成系列化产品和市场竞争力,为混合动力汽车大规模产业化提供技术支撑。
面向纯电驱动大规模商业化示范需求,开发纯电动汽车驱动电机及其传动系统系列,同步开发配套的发动机发电机组(APU)系列,为实现纯电动汽车大规模商业示范提供技术支撑。
面向下一代纯电驱动系统技术攻关,从新材料/新结构/自传感电机、IGBT芯片封装和驱动系统混合集成、新型传动结构等方面着手,开发高效率、高材料利用率、高密度和适应极限环境条件的电力电子、电机与传动技术,探索下一代车用电机驱动及其传动系统解决方案,满足电动汽车可持续发展需求。
3.电控
重点开发混合动力专用发动机先进控制算法(满足国IV以上排放法规)、混合动力系统先进实时控制网络协议、多部件间的转矩耦合和动态协调控制算法,研制高性能的混合动力系统(整车)控制器,满足混合动力汽车大规模产业化技术需求。
重点开发先进的纯电驱动汽车分布式、高容错和强实时控制系统,高效、智能和低噪音的电动化总成控制系统(电动空调、电动转向、制动能量回馈控制系统),电动汽车的车载信息、智能充电及其远程监控技术,满足纯电动汽车大规模示范需要。
重点开发基于新型电机集成驱动的一体化底盘动力学控制、高性能的下一代整车控制器及其专用芯片、电动汽车智能交通系统(ITS)与车网融合技术(V2X,包括V2G:汽车到电网的链接,V2H:汽车到家庭的链接,V2V:汽车到汽车的链接等网络通讯技术),为下一代纯电驱动汽车开发提供技术支撑。
(二)“三纵”集成技术创新
1.混合动力汽车
针对常规混合动力汽车大规模产业化需求,开展系列化混合动力系统总成开发,协调控制、能量管理等关键技术攻关和整车产品的产业化技术研发,将节能环保发动机开发与电动化技术有机结合,重点突破产品性价比,形成市场竞争优势。突破混合动力汽车产业化关键技术,构建混合动力汽车零部件配套保障体系,开展批量化生产装备与工艺、质量管理体系以及配套的维修检测设备开发,建成混合动力汽车专用的装配、检测、检验生产线。
中度混合动力方面,突破混合动力汽车关键技术,深化发动机控制技术研究,解决动力源工作状态切换和动态协调控制,以及能源优化管理,掌握整车故障诊断技术,进一步提高整车的可靠性、耐久性、性价比,开发出高性价比、具有市场竞争力、可大规模产业化的混合动力汽车系列产品。
深度混合动力方面,突破混合动力系统构型技术,能量管理协调控制技术,开发深度混合动力新构型。开发出高性价比、可大规模批量生产的深度混合动力轿车和商用车产品。
表2 混合动力汽车产业化研发主要技术指标
指标
| 轿车
| 城市客车
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动力电池
| 镍氢电池
| 能量密度
| 系统≥30Wh/kg
| 系统≥4 0Wh/kg
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功率密度
| 系统≥900W/kg
| 系统≥7 00W/kg
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使用寿命
| 25万公里或10年
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系统目标成本
| <3元/Wh
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功率型锂子动力电池
| 能量密度
| ≥5 0Wh/kg(系统)
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功率密度
| ≥1800W/kg(系统)
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使用寿命
| 2 0万公里或10年
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超级电容
| 系统目标成本
| <3元/Wh
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能量密度
| ≥4000W/kg
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功率密度
| ≥5Wh/kg
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使用寿命
| ≥40万次或10年
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系统成本
| <60元/Wh
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车用电机
| 系统成本
| 200元lkW
| 300元lkW
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ISG电机功率密度
| >1. SkW/kg
| >2.7 kWlkg
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驱动电机功率密度
| >1. 2kW/kg
| >1.8 kWlkg
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系统最高效率
| >94%
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电子控制
| 满足国IV和国V排放法规的混合动力专用发动机(油电和气电)电控关键技术。研制面向多能源动力总成技术需求的1 6位或32位机高性能控制器。
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整车平台
| 节油率
| ≥25%(中混)
≥40%(深混)
| ≥40%
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附加成本
| ≤1.5万元
| ≤1 5万元
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