2019-2020 年度
廣東省重點領域研發計劃“新能源汽車”重大專項開始申報!為推進新材料、新體系動力電池、專用晶片、高效能器件的產業化,實現關鍵零部件及系統整合工藝中國產化,培育細分領域領軍企業,打造具有國際競爭力的新能源汽車產業發展引擎。本重大專項共部署 3 個專題、10 個研究方向,專案實施週期為 3~4 年,參研單位總數不超過 6 個。
最高資助4000萬元
截止時間:11月08日
一、專題內容
專題一:純電動汽車(20190919)
專案 1:固態動力電池系統研發及產業化
研究內容:開發高安全、高穩定、高比能的車用全固態或半固態動力電池系統。包括:開發寬電化學視窗、高離子電導率的 固態電解質材料,研究規模製備工藝;研究固態電解質與正極、負極材料的低阻抗介面構築方法和製備技術,開發固態電池單 體;開發固態電池生產關鍵裝備及配套工藝,設計車載電池模組/PACK 及管理系統,實現裝車應用。研究車用固態動力電池全壽命週期失效機制及健康管理技術,研究車用固態電池系統評測方法,制訂技術規範及評價標準。
考核指標:動力電池系統通過車規級測試,系統比能量>240Wh/kg,峰值功率密度>1000W/kg,額定能量>60kWh;工作溫度-20℃~80℃,室溫 0.5C 能量效率不低於 90%;持續放電倍率>1C,峰值放電倍率>3C;常溫迴圈壽命>1000 次(0.2C 倍率充放電,100%DOD,模擬全年氣溫分佈)。固態電解質室溫下離子電導率>10-3S/cm,可應用的電壓視窗>4.5V,實現規模量產。電池管理系統全壽命週期 SOC、SOH 和 SOP 估計誤差≤3%。建立中試生產線,裝車驗證及應用不低於 50 套。申請與核心技術相關的發明專利,形成國家、行業或團體標準。
支援方式與強度:採用競爭性評審、無償資助方式,擬支援1~2 個專案,支援額度不超過 4000 萬元。
有關說明:參與申報單位應具備電動汽車用動力蓄電池系統生產經驗。鼓勵引進省外高水平創新資源,優先支援有大規模產業化應用前景的技術。
專案 2:車用高比能超級電容器電池研發
研究內容:開發高比能、寬溫度範圍的車用超級電容器電池。包括:研究活性炭基複合結構的電極材料,開發高功率電極的製備工藝;開發低成本的石墨烯材料及其生產工藝;開發高離子電導率、高穩定性、寬電化學視窗的電解質及塗布技術。開發新型電芯生產裝配工藝和自動化生產裝置;研究改善電容器低溫效能的優化技術,研究提高一致性及良品率的工程化控制技術。開發超級電容器動力電池系統,實現裝車應用,建立測試標準體系。考核指標:超級電容器電池單體電壓> 4.2V , 容量> 100000F , 內阻< 1m Ω ; 比能量≥ 350Wh/kg , 體積比能量≥600Wh/L,峰值功率密度≥2kW/kg,迴圈壽命≥3000 次;工作溫度範圍-30℃~80℃,常溫環境能量轉換效率≥92%,-30℃時效率>80%。建立電芯自動化生產線,產品一次下線率≥95%。動力系 統通過車規級測試,安全性達到國標要求,額定能量>60kWh, 裝車驗證及應用不低於 50 套。申請與核心技術相關的發明專利, 形成國家、行業或團體標準。
支援方式與強度:採用競爭性評審、無償資助方式,擬支援1 個專案,支援額度不超過 2500 萬元。
有關說明:鼓勵應用近幾年國家、省級科研專案成果,優先支援採用自主可控技術。
專案 3:退役磷酸鐵鋰電池全組分綠色回收與高值利用技術及裝備研發
研究內容:研究退役磷酸鐵鋰電池全組分、無害化的回收方法、工藝和流程,開發高值利用技術及裝備。包括:開展失效電 池全流程物質代謝及環境影響分析;研究退役電池無損診斷、餘 能檢測、殘值評估等快速檢測分選技術;研究磷酸鐵鋰正極材料 高效回收、高值利用技術;研究石墨負極廢料深度淨化與效能修 復技術;研究電解液等有機組分高效脫除和產品化利用技術。開 發高相容、高精度、高速率的退役電池檢測、拆解和回收裝備; 建成低成本、無害化的磷酸鐵鋰電池迴圈利用產線;建立電池餘 能檢測、拆解等技術規範,制訂車用磷酸鐵鋰電池回收利用標準 體系。
考核指標:①外殼、銅>98%,鋁回收率>95%;鐵、磷回收率>92%;鋰綜合回收率>92%;石墨回收率>98.5%,氟的無害化處理回收>92%,二噁英濃度≤0.0015mg/h,有機組分脫除率>98%,實現全組分無害化處理。②回收再生磷酸鐵鋰正極材料 0.1C首次庫倫效率≥95.0%,0.1C 充電比容量≥155mAh/g,1C/0.1C迴圈 1000 圈保持率≥80%;再生石墨純度>99.7%,比容量>325mAh/g。再生產品生產成本比現有傳統生產工藝成本降低 20%; 回收的磷酸鐵、碳酸鋰和磷酸鐵鋰等產品滿足國家/行業標準。③開發成套電池快速檢測、拆解和回收裝置,形成銷售。退役電 池智慧檢測與殘值評估裝置相容主流動力電池型別,剩餘容量、內阻、功率、電池一致性等測量誤差≤10%(樣本數≥20);電池快速拆解破碎系統相容 20 種及以上電池規格,電池單體拆解效率>360 個/小時,芯殼分離準確率>98%。④建成退役磷酸鐵鋰電池綠色回收生產線,實現穩定執行。申請與核心技術相關的 發明專利,形成國家、行業或團體標準。
支援方式與強度:採用競爭性評審、無償資助方式,擬支援1 個專案,支援額度不超過 2000 萬元。
有關說明:專案產業化需在廣東省內實施;鼓勵應用近幾年國家、省級科研專案成果,優先支援採用自主可控技術。
專案 4:乘用車三元動力電池系統主動安全防控技術研究
研究內容:採用綜合策略,研究平臺化動力電池系統主動安全防控技術。包括:研究電池系統“機-電-熱-化”耦合機制和安全效能損傷機理,分析系統等級風險,建立特性資料庫。研究全生命週期內電池系統的機械安全、熱安全、電氣安全的線上測試方法以及耐久性與安全評估技術,開發測試裝置和軟體。開展面向整車一體化的電池系統的機-電-熱設計,研發兼具電池管理、熱管理、故障診斷、雲管控的增強型安全管理系統,建立系統風險分級設計與操作規範,實現主動安全防控,實現批量裝車應用。開展全時域、全工況電池系統主動安全防控測試與評價技術研究,建立安全標準體系。
考核指標:開展電池系統整車級實驗, 系統比能量≥ 200Wh/kg,系統熱失控預警時間≥15min,預警響應時間≤10s; 主動管控單體熱失控,單體熱失控後 60 分鐘內系統無起火爆炸, 整包外部 24 小時內無明火、不擴散(實驗測試樣本>300 個, 每種風險樣本>3 個)。單體、模組及系統熱失控、熱蔓延模型模擬結果與實驗測試結果誤差<5%;迴圈 500 次電池系統的機械安全、熱安全、電氣安全的線上測試與評估結果與實驗測試結果 誤差<5%。電池安全管理系統具備內短路診斷、SOX 聯合估計等主動管控功能;全壽命週期、寬工作溫度範圍內 SOC、SOH 和 SOP 估計誤差絕對值≤3%,單體電池之間的最大溫差≤2℃;系統安全效能超過 GB/T 31485-2015 要求和新國標要求;符合 ISO26262 ASIL-C 功能安全要求及行業標準要求。建立自動化生產線,系統裝車應用不少於 500 輛。釋出基於整車一體化的動力電池主動安全防控系統設計、製造、測試與操作規範。申請與核心技術相 關的發明專利,形成國家、行業或團體標準。
支援方式與強度:採用競爭性評審、無償資助方式,擬支援1 個專案,支援額度不超過 2000 萬元。
有關說明:參與申報單位應具備電動汽車用動力蓄電池系統生產經驗。鼓勵應用近幾年國家、省級科研專案成果,優先支援採用自主可控技術。
專題 2:氫燃料電池汽車(20190920)
專案 1:氫燃料電池催化劑開發及產業化
研究內容:開發具有自主智慧財產權、高活性、高耐久性的鉑基奈米結構催化劑,研究工程化製備技術,批量應用於低成本、長壽命膜電極。包括:研究載體預處理、催化劑後處理及穩定化 技術,提出可靠的催化劑結構穩定性調控策略;開發催化劑規模 製備技術及裝備,突破巨集量製備一致性的關鍵技術,形成技術規 範與標準。結合高傳質氣體擴散層和超薄質子交換膜,開發高性 能、長壽命膜電極。
考核指標:①催化劑:建立催化劑生產線,單批次產量≥500g;催化劑金屬載量≥50wt.%,顆粒大小均勻、分佈集中;催化劑雜質含量小於200ppm;品質活性≥0.3A/[email protected];催化劑電化學比表面積(ECSA)>50m2/g;3 萬次迴圈品質比活性衰減≤20%(0.6-1.1V@100mVs-1);形成測試規範;為 3 家以上廠家穩定供貨。② 膜電極:應用上述催化劑, Pt 用量≤0.28mg/cm2,電輸出效能≥0.3A/[email protected] 以及 1.0A/[email protected],3 萬次迴圈電壓衰減≤30mV(0.6-1.1V@100mVs-1)。申請與核心技術相關的發明專利,形成國家、行業或團體標準。
支援方式與強度:採用競爭性評審、無償資助方式,擬支援1 個專案,支援額度不超過 3000 萬元。
有關說明:申報單位須聯合上下游企業。鼓勵應用近幾年國家、省級科研專案成果,優先支援採用自主可控技術。
專案 2:高功率密度氫燃料電池動力系統整合
研究內容:開發高功率密度、長壽命的車用氫燃料電池動力 系統,包括:基於車載工況,開展全功率系統架構模組化整合設 計,研究關鍵零部件匹配標定、全生命週期容差設計、能量管理、故障診斷、容錯控制、線上更新等關鍵技術;研究系統整合工藝 和流程。開發高效能、高可靠性、車規級氫燃料電池控制系統, 整合氫/空氣控制系統、水熱管理系統、電控系統等。研究電電(電堆-電池)混合控制技術,優化能量管理及壽命增強策略, 高效適配不同工況。完成產品開發,實現量產並裝車應用。
考核指標:氫燃料電池動力系統峰值輸出功率>120kW(單電堆),額定輸出功率>90kW,動力系統(含電堆、輔助部件) 體積功率密度≥600W/L、品質功率密度≥600W/kg,系統總效率(含輔助部件)>55%(額定點);系統及核心零部件使用壽命≥20000h(商用車)或 8000h(乘用車),衰減率≤20%;冷啟動溫度≤-30℃;0-100%額定功率輸出響應時間≤5 秒,過載 30%持續時間≥30 秒;1 米近場噪音<74 分貝@(f1-f2)。開發整套氫燃料電池控制系統,建立動力系統自動化生產線;系統裝車 應用不少於 50 套。申請與核心技術相關的發明專利,形成國家、行業或團體標準。
支援方式與強度:採用競爭性評審、無償資助方式,擬支援1 個專案,支援額度不超過 2500 萬元。
有關說明:企業牽頭申報,鼓勵應用近幾年國家、省級科研專案成果,優先支援採用自主可控技術。
專案 3:車用燃料電池系統一體化測試裝置開發
研究內容:開發高精度、智慧化的車用氫燃料電池發電系統 線上測試平臺及測試評價技術。包括:研究測試系統多模組、多 物理量耦合規律及快速響應機制;研究複雜工況下系統控制策 略、線上監測、壽命測試技術,建立綜合評價體系。開發氫燃料 電池發電系統一體化測試臺架/裝置,具備電堆、氫/空氣系統、水熱管理系統、電控單元等部件的整合測試能力,融合電氣、流 體、環境等全部類別感測資料,提供安全、精確、可控的氣源、電源介面。開發系統測試軟體,具備系統控制、資料採集、測試 診斷、工況模擬、部件效能評價、部件間引數匹配等功能;具備 大資料分析、自學習、控制邏輯程式設計等功能。
考核指標:①測試系統容量≥160kW,功率測試精度≤0.1%(額定功率、標稱流量);直流電壓≥1000V;直流電流≥1000A。②環境模擬:環境溫度模擬範圍-40~80℃,精度±1℃;環境溼 度模擬範圍 10~95%RH,精度≤±5%RH;高原環境模擬範圍≥ 2000m;溼度調節響應時間≤3min,氣體流體調節響應時間≤3s。換熱系統:溫度控制精度≤±0.5℃(穩態下)。供氫系統:供 氫流量測試精度≤0.5%(額定功率、標稱流量)。電化學:內阻測試與線上交流阻抗測試精度≤1%。③支援“部件-電堆-模組- 系統”多層級測試;模擬工況測試種類≥10 種;具有使用者自定義執行策略功能(啟停、加減載、迴圈工況等);具備電堆/模組/ 系統的智慧化執行特性分析及執行狀態評估能力。提供陽極被動 供氫(供氣系統)、主動供氫(噴射泵)、氫迴圈和間斷排放等 匹配測試功能,提供健康診斷與壽命線上測試功能。測試裝置驗 證與應用不低於 5 套。申請與核心技術相關的發明專利,形成國家、行業或團體標準。
支援方式與強度:採用競爭性評審、無償資助方式,擬支援1 個專案,支援額度不超過 2000 萬元。
有關說明:企業牽頭申報,鼓勵應用近幾年國家、省級科研專案成果,優先支援採用自主可控技術。
專題 3:智慧網聯汽車(20190921)
專案 1:網聯汽車車路協同智慧管控技術開發
研究內容:自主開發 5G-V2X 核心零部件,建立車路協同技術體系框架,研究網聯汽車資訊互動、智慧管控關鍵技術,實現 高效車路協同決策。包括:開發路側網路單元裝置(RSU)、V2X 伺服器及配套軟體等;研究高可靠、低時延、自適應的敏捷組網 技術,研究異構裝置互聯互通互認問題;研究複雜環境感知資訊 的動態識別、邊緣計算加速、融合處理、檢測校正技術,研究基 於交通大資料的快速分析與智慧決策技術。研究邊緣計算訊息傳 遞機制,建立道路交通車輛執行資料庫,分析車輛衝突場景與道 路結構關係,研究事故預警方法;研究線路優化與安全管控策略。設計開發路網測試場,建立網聯汽車安全性、可靠性評價體系; 提出車路協同標準體系與建設規範,構建“車-路-網”多尺度實 時監控、智慧決策、協同控制的網聯汽車智慧管控雲平臺。
考核指標:網聯裝置支援 LTE-V/5G 規範,支援 5.9G/20M頻譜,併兼容其它規範;其中,路側網路單元裝置支援 Uu+PC5 併發,PC5 峰值速率>15 Mbps,Uu 口峰值速率>100 Mbps,業務時延<20ms;V2X 伺服器支援百萬級車輛接入、千萬級感測器接入,支援異構裝置互聯互通,資料上報>6000TPS,事件下發>3000TPS,訊息傳送頻率>10Hz。協同控制體系滿足國家、行 業等相關標準;建立智慧網聯汽車測試場路網結構,完成 30 個車路協同功能場景的設定、測試與驗證。搭建邊緣計算系統驗證平臺,實現複雜環境感知資訊邊緣側處理率達到 90%。建立網聯汽車智慧管控雲平臺,實現車輛實時監控管理、碰撞預警、盲區預警、協同聯動等功能;開展應用示範,至少運營 300 輛網聯車、匹配 30 個道路場景;車輛特徵、車輛身份和氣象環境等資訊的採集週期<50ms;邊緣計算響應時間<50ms;微觀(車)決策響 應時間<50ms,中觀(道路)路側決策響應時間<100ms,巨集觀(城市/區域)決策釋出可達時間<5s。申請與核心技術相關的發明專利,形成國家、行業或團體標準。
支援方式與強度:採用競爭性評審、無償資助方式,擬支援 1 個專案,支援額度不超過 3500 萬元。
有關說明:申報單位須聯合上下游企業,聯合相關園區或測試場;應用示範應在廣東省內實施。鼓勵應用近幾年國家、省級科研專案成果,優先支援採用自主可控技術。
專案 2:車規級 MEMS 固態鐳射雷達系統研發
研究內容:開發低成本、高效能、車規級的 MEMS 固態鐳射雷達系統,整合感知演算法,滿足無人駕駛應用。包括:開發窄脈衝、高重頻的專用鐳射器;開發高可靠性、高掃描頻率、大掃描角度的二維 MEMS 微振鏡晶片,研究製造與封裝工藝;開發大頻寬模擬訊號多通道高增益、低失真放大器晶片;開發大視場、高解析度的探測光學系統和高靈敏度的多通道探測器模組化封裝技術。研究高精度訊號處理演算法及嵌入式計算系統,開發深度資料解算、畸形校正、目標分類、點雲資料、智慧加速等技術;開展小型化設計與整合,優化強背景光等複雜環境下探測效能及耐 久性、可靠性,實現雷達間抗干擾。開發雷達產品量產製備工藝, 完成車規級測試,實現裝車應用。
考核指標:固態鐳射雷達:最遠探測距離>250m@20%反射率; 水平掃描>120°,垂直掃描>25°;角度解析度<0.2°;幀重新整理率>30FPS;體積<1L;功耗<20W;建立固態鐳射雷達評測規範;產品裝車應用不少於 50 套。鐳射器:輸出平均功率≥1W、峰值功率≥2kW、脈衝寬度 2ns、重複頻率 500K~1MHz。MEMS 晶片:鏡面直徑≥5mm,諧振頻率>1kHz,轉動角度>30°×25°, 掃描控制精度<0.1°, 工作溫度範圍-40°~+105°,符合AECQ101 標準。訊號感知系統:對機動車、非機動車及行人等運動物體的檢出率>99.9%,分類準確率:行人>85%,車輛>90%; 識別檢測距離:行人>100m,車輛>200m;系統處理速度<30ms; 目標跟蹤數目>128 個;檢測物體的位置精度<20cm;運動物體速度誤差<±2km/h。申請與核心技術相關發明專利,形成國家、行業或團體標準。
支援方式與強度:採用競爭性評審、無償資助方式,擬支援1 個專案,支援額度不超過 2500 萬元。
有關說明:企業牽頭申報,鼓勵應用近幾年國家、省級科研專案成果,優先支援採用自主可控技術。
專案 3:智慧車燈關鍵技術研發
研究內容:開發智慧汽車專用燈光系統架構及百萬級畫素以 上智慧互動投影車燈。包括:自主開發高畫素、高解析度 Mini LED 晶片組及發光源組封裝與驅動技術,開發整合百萬級微鏡的 DMD 晶片;研究複雜光學系統整合設計技術、透鏡微型麻點和皮紋微 雕刻技術;研究高解析度成像系統,研究獨立定址的微鏡控制算 法,研究 LED 光源的智慧驅動連線模式。開發智慧車燈控制系統, 建立行車工況資料庫,研究光路、亮度、形狀、遮蔽的自適應微 調技術;制訂智慧車燈通訊協議及控制協議。研究智慧車燈生產 製造工藝,開發自動化生產線,實現量產。
考核指標:Mini LED 光源總光通量> 3000 lm , 色溫 5500-6500K,角度>120°,畫素>100 萬點;功耗<90W,調光系統光學效率≥85%。DMD 支援 2 個 LVDS 介面,時鐘頻率 400Mhz, 微鏡尺寸>14 微米,翻轉角度>12 度,支援 4K 解析度。智慧車燈可根據工況快速微調,微調時間<10ms,控制效率>90%,車 輛位置響應工作距離>200m,行人位置提示工作距離>100m,支 持 CAN-FD 車身網路,功能安全性達到 Asil B 以上級別,符合3C/UL/CE 標準要求;可根據路況資訊,自動調整遠光燈、近光燈,避免燈光直射前方的車輛/行人,達到防炫功能(兩/多車同/異方向行駛);與駕駛輔助系統配合,在路面投射二十種以上高清警告/互動圖示(夜視行人提醒、低抓地力路面標誌、施工現場標誌、防追尾標誌、車道保持標誌、盲點警告標誌、限速標 志等)。智慧車燈工作壽命>6000 小時,工作溫度-40℃~80℃。建立工況資料庫(資料量>10000 個);建立自動化生產線,實現批量製造。釋出智慧車燈通訊協議及控制協議 3 項以上;申請與核心技術相關的發明專利,形成國家、行業或團體標準。
支援方式與強度:採用競爭性評審、無償資助方式,擬支援 1 個專案,支援額度不超過 2000 萬元。
有關說明:企業牽頭申報,鼓勵應用近幾年國家、省級科研專案成果,優先支援採用自主可控技術。