2018年新能源汽車申報指南：動力電池/電機驅動重點部署

2017-10-16 10:52:46 鋰電網　點擊量：評論 (0)

科技部發布《關于發布國家重點研發計劃新能源汽車等重點專項2018年度項目申報指南的通知》，公布了新能源汽車等11個重點專項2018年度項目申報指南。新能源汽車重點專項2018年度項目申報指南國科發資[2017]294號為

科技部發布《關于發布國家重點研發計劃新能源汽車等重點專項2018年度項目申報指南的通知》，公布了“新能源汽車”等11個重點專項2018年度項目申報指南。

“新能源汽車”重點專項2018年度項目申報指南

國科發資[2017]294號

為落實《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》、《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)》以及國務院《關于加快新能源汽車推廣應用的指導意見》等提出的任務，國家重點研發計劃啟動實施“新能源汽車”重點專項。根據本重點專項實施方案的部署，現發布2018年度項目申報指南。

本重點專項總體目標是：繼續深化實施新能源汽車“純電驅動”技術轉型戰略;升級新能源汽車動力系統技術平臺;抓住新能源、新材料、信息化等科技帶來的新能源汽車新一輪技術變革機遇，超前部署研發下一代技術;到2020年，建立起完善的新能源汽車科技創新體系，支撐大規模產業化發展。

本重點專項按照動力電池與電池管理系統、電機驅動與電力電子、電動汽車智能化、燃料電池動力系統、插電/增程式混合動力系統和純電動力系統6個創新鏈(技術方向)，共部署38個重點研究任務。專項實施周期為5年(2016-2020年)。

2016年本重點專項在6個技術方向啟動了18個研究任務的18個項目，2017年本重點專項在6個技術方向啟動了19個研究任務的20個項目。2018年，在6個技術方向啟動24個研究任務，擬支持24-48個項目，擬安排國撥經費總概算9億元。凡企業牽頭的項目須自籌配套經費，配套經費總額與國撥經費總額比例不低于1：1。

項目申報統一按指南二級標題(如1.1)的研究方向進行。除特殊說明外，擬支持項目數均為1-2項。項目實施周期不超過3年。申報項目的研究內容須涵蓋該二級標題下指南所列的全部考核指標。項目下設課題數原則上不超過5個，每個課題參研單位原則上不超過5個。項目設1名項目負責人，項目中每個課題設1名課題負責人。

“擬支持項目數為1-2項”是指：在同一研究方向下，當出現申報項目評審結果前兩位評價相近、技術路線明顯不同的情況時，可同時支持這2個項目。2個項目將采取分兩個階段支持的方式。第一階段完成后將對2個項目執行情況進行評估，根據評估結果確定后續支持方式。

1.動力電池與電池管理系統

1.1高安全高比能乘用車動力電池系統技術(重大共性關鍵技術類)

研究內容：針對乘用車高集成度要求，開展基于整車一體化的電池系統的機-電-熱設計;開發先進可靠的電池管理系統和緊湊、高效的熱管理系統;開展模塊、系統的電氣構型與參數匹配、耐久性和可靠性的設計與驗證;基于熱仿真模型、熱失控和熱擴散致災分析模型，研究電池系統火災蔓延及消防安全措施，開展電池系統的安全設計與防護系統的開發與驗證;開展電池系統的輕量化、緊湊化技術以及制造工藝與裝配技術研究，開發高安全、高比能乘用車動力電池系統;開展電池系統性能測試評價技術研究。

考核指標：電池系統的比能量≥210Wh/kg，循環壽命≥1200次(80%放電深度(DOD)，模擬全年氣溫分布)，全壽命周期、寬工作溫度范圍內荷電狀態(SOC)、功率狀態(SOP)和健康狀態(SOH)的估計誤差絕對值≤3%，單體電池之間的最大溫差≤2℃，快速充電至80%以上SOC狀態所需時間≤1小時，滿足安全性等國標要求和寬溫度使用范圍要求，并符合ISO26262ASIL-C功能安全要求及行業標準要求，成本≤1.2元/Wh，年生產能力≥1萬套，產品至少為2家整車企業配套，裝車應用不低于3000套;提交熱失控和熱擴散事故致災分析和危害評測報告;建立基于整車一體化的電池系統的設計、制造與測試規范。

1.2高安全長壽命客車動力電池系統技術(重大共性關鍵技術類)

研究內容：針對客車超高安全等級和超長質保里程的實際應用需求，開展基于模塊式、分散式布局的動力電池系統總體構型、功能和機-電-熱一體化設計技術研究;開發先進可靠的電池管理系統和高效熱管理系統;開展動力電池系統的電氣構型與參數匹配，以及耐久性和可靠性的設計與驗證;基于熱仿真模型、熱失控和熱擴散致災分析模型，研究電池系統火災蔓延及消防安全措施，開展電池系統的安全設計以及防護系統、監控系統的開發與驗證;突破電池系統的輕量化、緊湊化技術，建立電池系統的智能化制造工藝，開發高安全、長壽命客車動力電池系統;開展電池系統性能測試評價技術的研究。

考核指標：電池系統的比能量≥170Wh/kg，循環壽命≥3000次(80%DOD，模擬全年氣溫分布)，全壽命周期、寬工作溫度范圍內SOC、SOP和SOH估計誤差絕對值≤3%，單體電池之間的最大溫差≤2℃，快速充電至80%以上SOC狀態所需時間≤15分鐘，滿足安全性等國標要求和寬溫度使用范圍要求，并符合ISO26262ASIL-C功能安全要求及行業標準要求，確保單體熱失控后30分鐘內系統無起火爆炸，成本≤1.2元/Wh，年生產能力≥3000套，產品至少為3家整車企業配套，裝車應用不低于1000套;提交熱失控和熱擴散事故致災分析和危害評測報告;建立電池系統設計、制造與測試的技術規范。

1.3高比能鋰/硫電池技術(重大共性關鍵技術類)

研究內容：探索硫電極反應新機制，開發高比容量、長壽命的硫電極材料及適配電解液體系;研究鋰枝晶的生長機制及抑制措施，開發兼具高循環庫倫效率和良好循環穩定性的鋰負極;開展高強度、高安全性功能隔膜的研究;掌握高負載硫電極以及鋰/硫電池的設計與制備技術;開展鋰/硫電池安全性改善技術的研究，開發高安全、長壽命的鋰/硫動力電池，實現裝車考核。

考核指標：單體電池比能量≥400Wh/kg，循環壽命≥500次(100%DOD)，安全性達到國標要求。

1.4高比能固態鋰電池技術(重大共性關鍵技術類)

研究內容：開展固態聚合物電解質、無機固體電解質的設計及制備技術的研究，開發寬電化學窗口、高室溫離子電導率的固態電解質體系;研究活性顆粒與電解質、電極與電解質層的固/固界面構筑技術和穩定化技術，開發固態電極和固態電池的制備技術;開展固態電池的生產工藝及專用裝備的研究，開發高安全、長壽命的固態鋰電池，實現裝車示范。

考核指標：室溫下，單體電池比能量≥300Wh/kg，循環壽命≥2000次(0.3C以上倍率充放電，100%DOD)，安全性達到國標要求，實現裝車考核。

1.5動力電池測試與評價技術(重大共性關鍵技術類)

研究內容：研究動力電池關鍵材料和單體的性能評測方法，構建“材料-電池-性能”閉環聯動評價機制;研究電池在全生命周期內電性能、安全性能的演化規律，建立仿真分析技術;開展管理系統的功能評價和性能表征方法的研究，開發軟硬件測試設備或裝置;研究電池系統的性能評測方法及面向實際工況的可靠性、熱安全和功能安全等評價方法，開展電池熱失控和熱擴散的致災分析，研究動力電池安全等級分類標準;開展國內外動力電池系統的對標分析，建立動力電池權威測試評價平臺和數據庫。

考核指標：建立動力電池的全面評價體系，包括從材料到系統的電性能測試方法，單體電池在全生命周期的安全性表征方法，管理系統的功能與性能評測方法，動力電池系統面向實際工況的可靠性、熱安全與功能安全等評估方法;建立具有國際先進水平的動力電池測試評價平臺;在測試評價和動力電池安全等級分類方面形成10項以上標準提案;建立產品數據庫，其中電池系統樣本數不少于200個。

2.電機驅動與電力電子

2.1商用車高可靠性車載電力電子集成系統開發(重大共性關鍵技術類)

研究內容：研究基于功率器件級集成的多變流器拓撲結構和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)芯片集成封裝技術;研究機-電-熱集成設計技術及電磁兼容技術;研究硬件安全冗余、軟件容錯等系統功能安全技術;研究集成電力電子控制器產品(簡稱PCU)的可靠性及測試方法。開發出適用于10~12米純電動、插電式、增程式客車的PCU產品。

考核指標：商用車電力電子集成控制器產品比功率≥10.0kVA/kg;控制器最高效率≥98%，效率大于90%的高效區≥80%，集成控制器電磁兼容性能(EMC)(帶載)、可靠性和產品設計壽命滿足整車要求，PCU產品壽命≥8年(以關鍵器件壽命設計文件與加速壽命驗證測試報告作為驗收依據);配套整車產品完成公告，并批量裝車。

2.2轎車高可靠性車載電力電子集成系統開發(重大共性關鍵技術類)

研究內容：研究基于功率器件級集成的多變流器拓撲結構，開發機-電-熱集成設計技術及電磁兼容技術;研發芯片集成封裝技術及硬件安全冗余、軟件容錯等系統功能安全技術;研究集成電力電子控制器產品(簡稱PCU)的可靠性、壽命設計及測試方法。開發出適用于A級、B級插電式/增程式混合動力乘用車的PCU產品。

考核指標：PCU產品設計安全等級達到或超過ISO26262ASIL-C等級;PCU產品設計壽命不少于10年(以關鍵器件壽命設計文件與加速壽命驗證測試報告作為驗收依據);功率密度≥15.0kVA/L(對于插電式、增程式混合動力車型按驅動電機控制器和發電機控制器峰值功率之和計算);控制器最高效率≥98%，效率大于90%的高效區≥80%，集成控制器EMC(帶載)、可靠性和產品設計壽命滿足整車要求，配套整車產品完成公告，并批量裝車。

2.3基于碳化硅技術的車用電機驅動系統技術開發(重大共性關鍵技術類)

研究內容：攻克低感高密度碳化硅模塊封裝、高溫高頻電容器設計與封裝技術難關;研究碳化硅變流器高功率密度，高頻化永磁電機設計與工藝，電機驅動系統高效控制技術，噪聲、振動、平順性(NVH)和EMC等技術;研究碳化硅控制器與驅動電機一體化集成技術;研究碳化硅電機驅動系統的全壽命周期成本評價方法;開發出車用大電流碳化硅模塊、車用高溫高頻大電流電容、全碳化硅電機控制器以及整個電機驅動系統。

考核指標：電力電子模塊電流≥400A，電壓≥750V;電容器容積比≥1.4uF/mL;碳化硅電機控制器功率密度≥30kW/L，最高效率≥98.5%，超過90%的高效區≥90%;電機峰值功率密度≥4.0kW/kg(30秒)，連續比功率≥2.5kW/kg;電機最高效率≥96.5%，電機及其控制系統最高效率≥94.5%，超過85%的高效率區不低于85%;實現裝車應用不低于10輛。提供2項相關的環境適應性和安全性評價國家(或行業)標準(或國際標準提案)草案。

2.4高效輕量化輪轂電動輪總成開發(重大共性關鍵技術類)

研究內容：突破電動輪集成技術，包括研發電動輪總成的電、磁、熱以及整車結構應用等多領域協同仿真技術，突破電動輪液冷結構與動密封、低轉矩脈動和NVH、抗振能力和可靠耐久性技術。開發出高效輕量化電動輪總成。

考核指標：滿足A級和A0級純電動轎車應用的電動輪總成(輪轂電機本體或輪內電機與減速器的總成)峰值功率密度≥2.5kW/kg(≥30秒)，峰值轉矩密度≥18Nm/kg，連續比功率≥1.8kW/kg，最高效率≥94%，噪聲≤75dB(A)。實現小批量裝車不低于10輛。

2.5一體化驅動電機系統研制(重大共性關鍵技術類)

研究內容：突破高速減速器設計、齒輪加工與研磨、軸類精密加工、鑄造殼體技術難關;研究高速驅動電機與減速器結構集成、潤滑與冷卻系統、NVH技術;掌握電驅動總成批量制造生產工藝與高效檢測等產業化技術;開發出新一代高性能電驅動總成產品。

考核指標：驅動電機及高速減速器的最高轉速≥15000轉/分，電驅動總成匹配額定功率40-80kW，比功率≥1.8kW/kg(峰值功率/總重量)，最高效率≥92%，電驅動總成噪聲≤80dB(A)，具備電子駐車功能，實現批量裝車不低于100臺套。