863计划_现代交通技术领域“节能与新能源汽车”重大项目2008

1、0国家高技术研究发展计划（国家高技术研究发展计划（863863 计划）计划）现代交通技术领域现代交通技术领域“节能与新能源汽车节能与新能源汽车”重大项目重大项目20082008 年度第一批课题申请指南年度第一批课题申请指南一、一、指南说明指南说明国家高技术研究发展计划（863 计划）现代交通技术领域“节能与新能源汽车”重大项目已启动，按照该项目实施方案计划安排，编写完成国家高技术研究发展计划（863 计划）现代交通技术领域“节能与新能源汽车”重大项目2008 年度第一批课题申请指南。本指南共分关键零部件技术、动力系统平台和新型整车技术、检测与示范考核三类课题，设置 20 个研究方向 56 个课题，863 计划经费 41300 万元。二、二、指南内容指南内容第一类：关键零部件技术第一类：关键零部件技术研究方向 1. 锂离子动力电池系统产业化技术研究主要研究内容：研制开发高功率型和高能量型锂离子动力蓄电池及蓄电池系统，开展产品的优化设计、规模生产工艺、一致性控制与成本控制技术研究，重点对动力蓄电池系统的可靠性、耐久性和环境适应性进行试验考核。研究锂离子动力蓄电池管理系统技术。主要包括：SO

2、C 估算方法与动态估算精度研究，故障诊断模式研究，管理模块软硬件开发，系统可靠性、电磁兼容性优化设计与试验考核。研究锂离子动力蓄电池正负极材料产业化关键技术。主要包括：材料的安全性，材料掺杂改性和表面修饰技术，材料制备工艺技术，规模生产及成本控制技术研究。研究锂离子动力蓄电池隔膜产业化关键技术。主要包括：隔膜抗拉强度、耐氧化性能和质量稳定性的提升，隔膜制备工艺技术，规模生产及成本控制技术研究。对锂离子动力电池技术发展动态与趋势进行跟踪研究，开展锂离子蓄电池新材料、新体系的相关技术研究。目标：突破一批锂离子动力蓄电池产业化关键技术，提升关键材料的研发以及规模生产能力，完善动力蓄电池产业链，形成动力蓄电池系统系列化产品规模生产能力。 考核指标：1）通过 TS16949 体系认证，2010 年底形成 10 万台套的锂离子动力蓄电池系统年生产能力。动力蓄电池技术指标： 容量规格（Ah）8、2050100 功率密度（W/kg）1800700500 磷酸铁锂65110110能量密度 （Wh/kg）锰酸锂70120120 最大放电倍率30C(20s)6C(30s)5C(30s) 最大充电倍率10C(

3、10s)4C(60s)4C(60s) 单体电池内阻（m）2.03.02.5 单体电压偏差（V）0.02 单体容量偏差（）2 使用温度范围（）-2560 搁置温度范围（）-4080 荷电保持能力 （常温下搁置 28 天）90SOC 估算误差（）5 安全性通过行标或规范要求 电池组循环寿命（万公里） 15（磷酸铁锂） ，10（锰酸锂）可靠性在环境相对湿度 100条件下，动力蓄电池组能够正常 工作； 满足整车行使 3 万公里型式试验的相关要求。 成本（元/Wh）322 高功率型，其余为高能量型。动力蓄电池系统。循环寿命里程按工况法测试或等效测试。动力蓄电池系统（不含管理系统） 。2）开发出动力蓄电池材料，形成产业化能力。其中：磷酸铁锂材料：比容量150mAh/g，振实密度1.0g/cm3，能量型倍率性能10C，功率型倍率放电性能30C，-20放电容量不低于常温放电容量的75%，循环寿命 2000 次不低于常温放电容量的 80，安全性满足动力蓄电池要求，成本降低 20以上。 锰酸锂材料：比容量110mAh/g，振实密度2.2g/cm3，能量型倍率性能10C，功率型倍率放电性能30C，循环寿命

4、1000 次不低于常温容量的85，55条件下 500 次循环不低于常温放电容量的 60%，安全性满足动力蓄电池要求，成本降低 20以上。负极材料：比容量330mAh/g，振实密度1.0g/cm3，能量型倍率性能10C，功率型倍率放电性能30C，具备 10C 以上充电接受能力，循环寿命2000 次不低于常温放电容量的 80，安全性满足动力蓄电池要求，成本降低20以上。3）开发出动力蓄电池隔膜，形成产业化能力。隔膜使用温度-4070，孔隙率 40%-60%，隔膜厚度 15-40m，融断温度170，闭孔温度135，具有优良的均匀性，透气性等特性，安全性满足动力蓄电池要求，成本降低 20以上。4）开发出动力蓄电池管理系统。电压检测精度 0.5，电流检测精度0.5，温度检测精度 0.5，SOC 估算精度 5%，故障间隔里程不低于 30000 公里，电磁兼容性符合汽车电器设备电磁兼容性标准，形成 2 个以上系列产品。5）开发出新型锂离子动力蓄电池，在安全性、功率及能量方面有较大突破，高功率型锂离子蓄电池功率密度3000W/kg；高能量型锂离子蓄电池2O0Wh/kg，提出与国外同类电池的对比分析报告

5、。课题申报单位应有明确的产业化目标，须具有与本项目相关的较强试验验证、制造和工艺保障能力，具备研发、中试和产业化的能力以及基础条件，具有良好的经营业绩。申请单位须联合电池关键材料、隔膜、管理系统及新技术研发生产单位共同申报，并至少为 2 个以上不同的“动力系统技术平台”或新型整车课题配套。本方向拟安排国拨经费 6600 万元，拟设 2 个磷酸铁锂电池课题和 1 个锰酸锂电池课题，要求配套经费与国拨经费比例不低于 10：1。课题执行年限为 2008 年2010 年。研究方向 2. 燃料电池电堆及关键材料的研制开发主要研究内容：进行炭纸、膜、电催化剂、双极板等燃料电池关键材料开发与产品制备、批量生产技术研究。开发高导电性、合理孔结构、高稳定性炭纸；开发高性能增强型复合质子交换膜及自增湿质子交换膜产品；开发高活性、宽温度、抗聚集、耐环境杂质的电催化剂，以及高比表面积、抗腐蚀、长寿命的催化剂担体；开发耐腐蚀、低接触电阻的金属双极板材料，研究适应车载工况的薄型金属双极板技术及结构。基于国产关键材料，开发高性能、长寿命、高功率密度的电堆。开展关键材料部件的匹配优化和电堆的模块化设计，开展电堆的安全

6、性研究。目标：形成国产材料部件的批量生产能力，形成燃料电池电堆小批量供应能力。通过燃料电池发动机对电堆进行应用考核。具体指标：1）燃料电池发动机用电堆指标：客车发动机电堆轿车发动机电堆 持续输出功率90kW60kW 电压360V520V模块比功率 1质量比功率：常压：600W/kg 加压：1000 W/kg 体积比功率：1000W/L 效率 250性能指标氢气利用率95（20%标定功率至最大功率工况） 寿命 35000h低温环境-10-20储存与启动 环境适应 性污染环境空气：长时间，三级污染城市 氢气：CO: 10ppm；H2S: 0.1ppm 绝缘性41M安全性氢泄漏电堆模块机箱内部氢浓度5 即时状态 56000 元/kW经济指标批量生产状态 62000 元/kW1 以电堆台架最大输出能力计算，操作条件按照所开发发动机额定工作点温度、操作压力、反应气体利用率氢气95%、空气40% 2 用氢气低热值（LHV）计算3 以研发的加速试验方法进行考核4 燃料电池堆正负极输出端相对于发动机箱5 以项目验收时即时状态的电堆制造材料成本计（50 台产量规模）6 以 50 万台量产规模的成本计2）

7、 国产燃料电池用炭纸技术参数表：厚度 mm（0.150-0.200）0.005 （产品单片面积400mm*400mm） 电阻 m.cm垂直：80;平行：6.0 导热系数 W/(m.K) 室温垂直：1.7; 平行：21 透气率 mlmm/(cm2hrmmAq)2000空隙率 %75-78 体积密度（g/cm3）0.42-0.46 表面粗糙度 m8 弯曲强度 MPa40 弯曲模量 GPa10 抗拉强度 N/cm50 成本(元 RMB/m2)300 (在批量生产条件下)3） 国产增强型复合质子交换膜技术参数表：厚度偏差（以相对厚度偏差计）10% 透气性 cm3cmcm-2sec-1cmHg-110-8质子电导 S/cm215(最佳状态) 机械强度 MPa30 尺寸稳定性10%（各向） 成本(元 RMB/)1000（在批量生产条件下）4） 国产燃料电池电催化剂技术参数表：贵金属催化剂载量 (mg/cm2)0.8 (双面 MEA)活性面积的衰减率30% 3000h(80); 1000 (80)*贵金属催化剂用量 (g/kW)0.8 操作温度范围 ()-20120 空气中杂质允许量 SO2： 0.

8、1mg/m3 ；NO2：0.08mg/m3 *按规定的测试方法 5） 薄金属双极板技术参数表：厚度 mm2.0（含流场） 比重量 g cm-20.3（双极板面积） 电阻（包括接触电阻） mcm220 腐蚀电流 Acm-21 (0.5M 硫酸 +5ppmHF,室温) 弯曲强度 MPa30 适用温度oC-2080 成本（元 RMB/片）10（在批量生产条件下）课题申报应由燃料电池电堆研发单位牵头，联合关键材料和零部件单位共同申报。本方向拟安排国拨经费 3000 万元，拟设课题 2 个，要求配套经费与国拨经费比例不低于 1：1。课题执行年限为 2008 年2010 年。研究方向 3. 车用驱动电机系统产业化集成技术研究主要研究内容：开展车用驱动电机关键共性技术攻关。主要包括：高集成度功率电子模块及控制器关键共性技术；高性能导磁材料技术；系列化高性能位置速度传感器技术；串联混合动力和 Plug-in 混合动力用机电一体化发电机组技术；产品成本控制技术。开展电机及其控制系统产品的可靠性、耐久性、环境适应性和电机系统热管理、电机减振降噪技术研究。 开发不同车型系列化电机系统。包括产品的优化和集成设

9、计、新型高性能集成化机电一体化关键技术与产品开发。开展规模生产技术研究。包括电机及驱动系统产业化的生产制造工艺及工装技术、专用设备、在线检测仪器设备等技术研发。完善产品检测能力。包括性能和环境试验能力、关键零部件及材料的测试分析评价能力。完善车用驱动电机系统产品技术规范。目标：掌握具有自主知识产权的车用驱动电机系统工程化和产业化关键技术，建立和完善产品测试评价能力，形成系列化产品和批量生产能力，在系统性能和成本控制方面达到国际同类产品的先进水平。考核指标： 轿车系统客车系统技术指标小型电动 车电机系 统混合动力车 ISG 电机系 统纯电动和燃料 电池车电机系 统混合动力、纯电动 和 燃料电池客车电机 电机峰值功率(kW) 系列化，5%浮动3、7.5、1 59、15、3030、50、9090、120、150、180系统目标价格不高于国外同类产品价格的 70% 最高系统效率90%90%93%90% 高效区 (效率82%) 50%50%55%50% 速度控制精度基速以下：50rpm；基速以上：1%转矩控制精度当转矩为峰值转矩时，在 0-90%最大转速范围内的任一点的 典型转矩不得小于 95%的规定转矩。 转矩响应时间额定转速下，目标值为额定转矩时，阶跃响应时间10ms 控制器工作环境温度范围 （）*-3085（风冷工况为 60）电机工作环境温度范围（）-3085-30105-3085-3085 噪声（dB(A)）满足整车要求 设计寿命（万公里）*30303050 平均故障间隔里程(万公里) *3 生产能力客车电机系统：年产 5 千台套；轿车电机系统：年产 10 万 台套 *：假定水冷，进水温度70。 *：由整车单位，零部件单位，标准制定机构合作制定电机驱动系统考核规范， 以此考核电机驱动系统寿命。 *：平均故障间隔里程由整车单位根据零部件单位提供的产品化样机，小批量 试用产品的实测故障（二类故障以上）及发生里程进行记录统计，并

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