【導(dǎo)讀】1．2燃料電池發(fā)動機(jī)????????2．1混合動力電動汽車整車開發(fā)及其整車匹配標(biāo)定技術(shù)??隨著我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，轎車將成為我國居民消費(fèi)的主要商品之一。家庭已經(jīng)是不爭的事實(shí)，由此，中國汽車工業(yè)將面臨一個(gè)快速發(fā)展的機(jī)遇。帶來的對石油資源需求的激增和對環(huán)保的負(fù)面影響也日益引起人們的注意。目前世界上空氣污染最嚴(yán)重的十個(gè)城市中有7個(gè)在中國。按照國家環(huán)保中心預(yù)測20xx. 年汽車尾氣排放量將占空氣污染源的64％。顯然，進(jìn)一步使用傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)發(fā)展汽車工。業(yè)將會給我國的能源安全和保護(hù)環(huán)境造成巨大的壓力。面臨如此嚴(yán)峻的形勢我國必須認(rèn)真思。礎(chǔ)上的燃料電池汽車正在引發(fā)世界汽車工業(yè)的一場革命，展現(xiàn)了汽車工業(yè)的光明未來。

　　

【正文】 嚴(yán)密的整車開發(fā)程序，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目總體目標(biāo)和階段目標(biāo)的階段式調(diào)控和滾動式管理； 2．在整車項(xiàng)目和分項(xiàng)目責(zé)任制基礎(chǔ)上，應(yīng)用復(fù)雜系統(tǒng)并行開發(fā)方法，建立一個(gè)并行項(xiàng)目協(xié)同開發(fā)模式； 3．立足于我國本土資源 ，積極開展國際合作，實(shí)現(xiàn)全球資源條件下技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)的最優(yōu)性能價(jià)格比； 4．建立具有自主產(chǎn)權(quán)的總線系統(tǒng)、整車總體與各系統(tǒng)內(nèi)部控制間的分布式網(wǎng)絡(luò)模式、總線系統(tǒng)和內(nèi)部信息通訊協(xié)議： 5．建立一個(gè)系統(tǒng)的整車性能測試和評估體系，合理評估并優(yōu)化各總成間的功能匹配。 燃料電池汽車技術(shù)的主要研究內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù) 燃料電池汽車技術(shù)的主要研究內(nèi)容包括：整車開發(fā)、燃料電池發(fā)動機(jī)和 DC／ DC 變換器，以及電池系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)和整車多能源動力總成控制系統(tǒng)等各種電動汽車都需要的共性技術(shù)。 1． 1 燃料電池汽車整車開發(fā) 主要研究內(nèi) 容 ● 多能源燃料電池汽車的控制策略和控制邏輯： ● 燃料電池汽車的總布置及其優(yōu)化； ● 動力總成臺架試驗(yàn) (動力系統(tǒng)性能綜合測試平臺試驗(yàn)或轉(zhuǎn)轂試驗(yàn) ) ● 燃料電池整車安全系統(tǒng)的研究： ● 燃料電池汽車原型車試制； ● 車體輕量化研究與設(shè)計(jì)； ● 整車性能優(yōu)化，可靠性、安全性、動力性、舒適性、穩(wěn)定性研究與性能優(yōu)化： ● 產(chǎn)品原型車示范運(yùn)行。 關(guān)鍵技術(shù) ● 多能源控制策略和控制邏輯； ● 燃料電池汽車的總布置優(yōu)化； ● 動力總成匹配和標(biāo)定及燃料電池汽車安全系統(tǒng)； 18 ● 原型車的設(shè)計(jì)、試制和 優(yōu)化； ● 燃料電池汽車整車性能 (可靠、安全、動力、經(jīng)濟(jì)、舒適、穩(wěn)定性等 ) 的綜合優(yōu)化與集成。 1． 2 燃料電池發(fā)動機(jī) 主要研究內(nèi)容 大功率（ 30~75KW）高可靠性、適用于車用燃料電池發(fā)動機(jī)的電池組 （ 1）關(guān)鍵材料與部件的研究 低壓或常壓空氣作氧化劑的電催化劑與電極的研制； 抗 CO 催化劑和抗 CO 電極的制備技術(shù)； 新型質(zhì)子交換膜的研制與開發(fā)； 膜電極三合一制備工藝的改進(jìn)； 新型雙極板的制備工藝與流場的改進(jìn)。 (2)電池組相關(guān)技術(shù)的研究：增濕、排水與排放尾氣、密封、組裝和檢測技術(shù)； (3)電池組相關(guān)材料與部件 的批量生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)： (4)適于燃料電池汽車發(fā)動機(jī)用高可靠性電池組結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與試驗(yàn)。 2．小功率燃料電池產(chǎn)業(yè)化開發(fā) (1)低成本、可靠性高的小功率燃料電池的開發(fā)； (2)開發(fā)實(shí)用的燃料電池的批量生產(chǎn)工藝，建成小批量電池系統(tǒng)生產(chǎn)線，訂立各種關(guān)鍵部件和系統(tǒng)集成的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、檢測規(guī)范，完成從實(shí)驗(yàn)室成果到產(chǎn)品乃至商品的技術(shù)創(chuàng)新，形成我國 PEMFC 系統(tǒng)完整的自主知識產(chǎn)權(quán)： (3)開發(fā)滿足不同需求和規(guī)模的 PEMFC 氫源系統(tǒng)的批量生產(chǎn)工藝，建成小批量演示性氫源系統(tǒng)生產(chǎn)線，訂立儲氫材料、儲氫材料容器、甲醇重整催化劑 、甲醇重整氫源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、檢測規(guī)范； 3．發(fā)動機(jī)氣源與輔助系統(tǒng) (1)車載儲氫技術(shù)：高壓氣瓶和儲氫材料的儲氫技術(shù)： (2)車載制氫技術(shù)：甲醇重整與汽油重整制氫技術(shù)； (3)燃料電池發(fā)動機(jī)用空壓機(jī)的研制； (4)發(fā)動機(jī)水熱管理系統(tǒng)硬件、軟件開發(fā)與研制。 4．燃料電池發(fā)動機(jī)及其控制系統(tǒng) 燃料電池發(fā)動機(jī)的研究內(nèi)容包括： (1)燃料電池發(fā)動機(jī)的虛擬設(shè)計(jì)與優(yōu)化； (2)燃料電池發(fā)動機(jī)的優(yōu)化集成技術(shù)； (3)燃料電池發(fā)動機(jī)的性能、動態(tài)特性的測試與評估。 燃料電池發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的研究內(nèi)容包括： (1)燃料電 池發(fā)動機(jī)特性分析：系統(tǒng)建模與動態(tài)特性仿真分析，系統(tǒng)測試與動態(tài)特性研究，系統(tǒng)效率分析與能耗優(yōu)化。 (2)燃料電池發(fā)動機(jī)子系統(tǒng)控制：空氣和燃料壓力、流量的調(diào)節(jié)及閉環(huán)控制子系統(tǒng)的研究，空氣和燃料系統(tǒng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)及部分特殊傳感器的設(shè)計(jì)開發(fā)； (3)燃料電池發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)：發(fā)動機(jī)各子系統(tǒng)的反饋與協(xié)調(diào)控制，電控單元 ECU的軟、硬件研制及其匹配標(biāo)定技術(shù)： (4)檢測、診斷與安全保障系統(tǒng)：電池組自動檢測與數(shù)據(jù)采集及故障診斷系統(tǒng)，氫儲存系統(tǒng)的安全可靠性研究，安全保障與自動報(bào)警裝置研制 (防泄露、防火、防靜電 )。 關(guān)鍵技術(shù) 19 （ 1) 燃料電池組 可用低壓或常壓空氣作氧化劑的電催化劑與電極結(jié)構(gòu)； 可用 CO 含量達(dá) 2050ppm 重整氣作燃料的抗 CO 電催化劑與電極結(jié)構(gòu)： 廉價(jià)的質(zhì)子交換膜的材料與成型工藝： 當(dāng)電池組內(nèi)某節(jié)電池不能正常工作時(shí)，電池組仍正常運(yùn)行的電池組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與組裝技術(shù)； 電池組內(nèi)不良電池的檢測、定位、更換技術(shù)以及相關(guān)儀器開發(fā)。 （ 2） 燃料電池發(fā)動機(jī) 高度集成的甲醇制氫技術(shù)及微通道重整反應(yīng)器的研究； 低功耗、低噪聲且?guī)芰炕厥展δ艿目諝鈮嚎s機(jī)； 空氣的增濕技術(shù)； 燃料電池發(fā)動機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)與集成； 燃料電池發(fā)動機(jī)的容錯(cuò)控制與 檢測技術(shù)； 燃料電池發(fā)動機(jī)的控制技術(shù)； 車用甲醇制氫燃料電池氫源的檢測平臺； 燃料電池發(fā)動機(jī)的動態(tài)模擬測試平臺。 1． 3 燃料電池汽車用 DC／ DC 變換器 主要研究內(nèi)容 （ 1）與燃料電池輸出特性匹配、 30— 150kW 大功率 DCDC 變換模塊的控制技術(shù)研究； （ 2） 30150kW 大功率 DCDC 變換模塊的電氣結(jié)構(gòu)、冷卻技術(shù)的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工藝的研究開發(fā)； （ 3）中小功率 (330kW)的雙向 DC／ DC 變換器控制技術(shù)研究開發(fā)，實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車的冷態(tài)啟動； （ 4)中小功率 (3~30kW)的雙向 DCDC 變換模塊的電 氣結(jié)構(gòu)、冷卻技術(shù)的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工藝的研究開發(fā)。 關(guān)鍵技術(shù) （ 1）與燃料電池輸出特性匹配的 30~ 150kW 大功率、高效 DCDC 變換技術(shù)的控制技術(shù)、電氣結(jié)構(gòu)、冷卻技術(shù)的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)工藝； （ 2）高效、中小功率的雙向 DC／ DC 變換技術(shù)； （ 3）批量化生產(chǎn)工藝。 混合動力電動汽車技術(shù)的主要研究內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù) 混合動力電動汽車技術(shù)的主要研究內(nèi)容包括：整車開發(fā)及其整車匹配標(biāo)定技術(shù)，內(nèi)燃機(jī)、傳動裝置及其控制系統(tǒng)技術(shù)；以及電池系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)和整車多能源動力總成控制系統(tǒng)等各種電動汽車都具有的共性技術(shù)。 2． 1 混合動力 電動汽車整車開發(fā)及其整車匹配標(biāo)定技術(shù) 主要研究內(nèi)容 確定整車總體方案，確定整車的控制策略，分解對各系統(tǒng)的要求； 研究混合動力電動汽車最佳機(jī)電耦合方案； 研制能滿足系統(tǒng)要求的發(fā)動機(jī)、電動機(jī) /發(fā)電機(jī)、變速器等總成及控制器； 通盤考慮整車信息和控制網(wǎng)絡(luò)，研發(fā)網(wǎng)絡(luò)化車輛控制器和總線系統(tǒng)，建立整車運(yùn)行傳感和反應(yīng)體系，保證整車性能指標(biāo)； 整車制動回饋系統(tǒng)的研究； 20 建立混合動力整車測試技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和評估體系； 整車的匹配標(biāo)定； 車體輕量化研究與設(shè)計(jì)； 整車的集成與綜合控制； 整車、系統(tǒng)、總成及關(guān)鍵零部件的試驗(yàn)與評估； 整車的 示范試驗(yàn)及定型。 關(guān)鍵技術(shù) 確定整車總體方案，確定整車的控制策略，分解對各系統(tǒng)的要求； 機(jī)電耦合技術(shù) 整車的集成與綜合控制。 2． 2 內(nèi)燃機(jī)及其控制系統(tǒng) 主要研究內(nèi)容 （ 1）內(nèi)燃機(jī)技術(shù) 選擇排量合理、結(jié)構(gòu)先進(jìn)、電子控制、成本適合的批量化發(fā)動機(jī)； 改進(jìn)設(shè)計(jì)并優(yōu)化發(fā)動機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)以及噴油系統(tǒng)，獲得 HEV整車所需求的最佳工作過程特性： 采用機(jī)內(nèi)和機(jī)外凈化措施使發(fā)動機(jī)污染物排放降到最低水平； 完成發(fā)動機(jī)電控標(biāo)定及其與 HEV整車的優(yōu)化匹配。 （ 2）內(nèi)燃機(jī)控制系統(tǒng) 進(jìn)行面向混合動力系統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)電控單元軟硬件改進(jìn) 設(shè)計(jì)、匹配優(yōu)化與標(biāo)定技術(shù)研究。 （ 3）內(nèi)燃機(jī)起動機(jī)／發(fā)電機(jī)一體化裝置 (ISA／ ISG)技術(shù) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與匹配 應(yīng)用于發(fā)動機(jī)的節(jié)能技術(shù) 內(nèi)燃機(jī)起動機(jī)／發(fā)電機(jī)一體化裝置 (I SA／ ISG)的機(jī)電能量耦合系統(tǒng) 關(guān)鍵技術(shù) （ 1）內(nèi)燃機(jī)技術(shù) 與 HEV整車匹配的高效率發(fā)動機(jī)燃燒技術(shù)； 低污染發(fā)動機(jī)排放控制技術(shù)； （ 2）內(nèi)燃機(jī)控制系統(tǒng) 面向混合動力系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)電控軟件； 帶 I SA／ ISG 的內(nèi)燃機(jī)機(jī)電能量耦合控制系統(tǒng)。 純電動汽車技術(shù)的主要研究內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù) 純電動汽車技術(shù)的主要研究內(nèi)容包括：整車開發(fā)和電動汽車示范城市 的建立；以及電池系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)和整車多能源動力總成控制系統(tǒng)等各種電動汽車都具有的共性技術(shù)。 3． 1 純電動汽車整車開發(fā) 主要研究內(nèi)容 整車總體最佳方案設(shè)計(jì)、控制策略，及整車匹配標(biāo)定； 整車工況識別 (傳感系統(tǒng) )、智能化車輛控制器及模塊控制器的優(yōu)化； 整車制動能量回饋系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)化； 車體輕量化研究與設(shè)計(jì)； 電動車輛故障診斷系統(tǒng)開發(fā)： 整車系統(tǒng)、總成及關(guān)鍵零部件的試驗(yàn)與完善。 21 3． 2 建立電動汽車示范城市 主要研究內(nèi)容 探討和論證示范區(qū)域內(nèi)充電系統(tǒng)建設(shè)方案，建立示范區(qū)域內(nèi)充電站系統(tǒng)；制定示范 區(qū)商業(yè)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)規(guī)劃、相關(guān)配套政策法規(guī)，通過試驗(yàn)性商業(yè)化運(yùn)行，確立我國電動汽車商業(yè)化運(yùn)行模式。示范內(nèi)容包括：每個(gè)城市建立一支公共交通示范車隊(duì)和一支電動汽車出租示范車隊(duì)。 關(guān)鍵技術(shù) 高效、均衡的充電技術(shù)及充電網(wǎng)站技術(shù)研究 電動汽車安全系統(tǒng)及車輛保養(yǎng)維修技術(shù)的研究 建立符合電動汽車特點(diǎn)的運(yùn)行模式 電動汽車共性技術(shù)的主要研究內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù) 4． 1 車用高性能動力蓄電池、管理模塊和評估體系 主要研究內(nèi)容 (1) 用于各類型電動汽車的高性能鎳氫和鋰離子等動力電池 ● 高功率和高容量鎳氫電池、鋰離子電池及其他新 型動力電池的設(shè)計(jì)、研制與工藝技術(shù) ● 鎳氫電池用新型儲氫材料制備工藝技術(shù) ● 動力電池的熱管理技術(shù) ● 蓄電池回收系統(tǒng)與技術(shù) （ 2) 動力電池組管理模塊 ● 高容量和高功率電池的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、電量估計(jì)與管理系統(tǒng)的研制 ● 電池故障早期診斷專家系統(tǒng)和安全技術(shù)的研究 ● 自動均衡充電技術(shù)的開發(fā)與充電系統(tǒng)測試平臺的建立 （ 3) 動力電池及其相關(guān)材料性能評價(jià)體系 ● 動力電池性能檢測技術(shù)、車用工況模擬、標(biāo)定技術(shù) ● 動力電池性能評價(jià)技術(shù)開發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制定、評價(jià)體系 ● 動力電池評價(jià)檢測中心的建設(shè) 關(guān)鍵技術(shù) （ 1) 用于各類型電動汽車的高性能鎳氫及鋰離子等動力電池 ● 高功率和高容量動力電池正負(fù)極材料及隔膜材料關(guān)鍵制備技術(shù) ● 高功率和高容量動力電池的設(shè)計(jì)、制備與生產(chǎn)工藝技術(shù) ● 蓄電池回收與再生技術(shù) (2) 動力電池組管理模塊 ● 電池組工作狀態(tài)、參考模型、荷電量估計(jì)及管理技術(shù) ● 電池系統(tǒng)自動均衡充電技術(shù)與車載智能充電系統(tǒng)的研究 ● 電池故障診斷、健康排序模型的研究及系統(tǒng)模塊的抗干擾性 (3) 動力電池的檢測技術(shù)與評價(jià)體系的建設(shè) ● 動力電池與相關(guān)材料性能評價(jià)技術(shù)開發(fā) ● 電 池系統(tǒng)的車用工況的模擬試驗(yàn)與評估技術(shù) 4． 2 多能源動力總成控制系統(tǒng) 主要研究內(nèi)容 (1)車載能量管理系統(tǒng)的研究 ● 燃料電池汽車的能量管理系統(tǒng)：進(jìn)行由電機(jī)、電池、燃料電池發(fā)動機(jī)等部件組成的動力 22 總成的動態(tài)特性分析，建立動力總成各部件的動態(tài)模型，進(jìn)行車載燃料電池汽車的能量管理系統(tǒng)和控制策略的研究。 ● 混合動力電動汽車的能量管理系統(tǒng)：建立混合動力系統(tǒng)動態(tài)模型、進(jìn)行混合動力系統(tǒng)控制方案和控制策略研究。 ● 純電動汽車的能量管理系統(tǒng)研究。 (2) 動力總成控制模塊的研制 ● 燃料電池汽車動力總成控制 器的開發(fā)：基于燃料電池汽車動力總成的能量管理系統(tǒng)，開發(fā)適用于不同結(jié)構(gòu)的燃料電池汽車動力總成控制器，建立接口技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。 ● 混合動力電動汽車動力總成控制器的開發(fā)：基于混合動力電動汽車動力總成的能量管理系統(tǒng)，開發(fā)適用于不同混合方式和結(jié)構(gòu)的動力總成控制器，并完成產(chǎn)業(yè)化工作。 ● 純電動汽車動力總成控制器的開發(fā)：基于純電動汽車動力總成的能量管理系統(tǒng)，完善純電動汽車動力總成控制器及其產(chǎn)業(yè)化。 ● 動力總成集成技術(shù)研究，規(guī)劃動力總成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊標(biāo)準(zhǔn)、電氣接口、機(jī)械傳動與連接方式。在此基礎(chǔ)上，形成動力總成集 成和匹配的自主設(shè)計(jì)能力 (包括開發(fā)、應(yīng)用和完善電動汽車虛擬設(shè)計(jì)工具 )； ● 解決模塊集成過程中各種與系統(tǒng)有關(guān)的問題。 (3)動力總成系統(tǒng)性能測試平臺的建立 建立可用于各種不同類型電動汽車動力系統(tǒng)的綜合性能測試平臺，對各種電動汽車動力總成及控制系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)、評價(jià)與驗(yàn)收。 關(guān)鍵技術(shù) (1) 車載能量管理系統(tǒng)的研究 ● 燃料電池汽車動力總成各部件動態(tài)模型的建立，以及能量系統(tǒng)控制與管理的虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)研究； ● 混合動力電動汽車動力總成各部件動態(tài)模型的建立，以及能量系統(tǒng)控制與管理的虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)研究； ● 提高 制動能量回收率的系統(tǒng)技術(shù)研究 ， (2)動力總成控制模塊的研制 ● 控制模塊及其匹配標(biāo)定技術(shù)； ● 建立多節(jié)點(diǎn)的動力系統(tǒng)分布式控制網(wǎng)絡(luò)及接口技術(shù)規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)； (3)動力總成系統(tǒng)性能測試平臺的建立 ● 動力總成系統(tǒng)性能測試平臺的開發(fā)技術(shù)； ● 測試、評估用軟、硬件的開發(fā)。 4． 3 電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng) 主要研究內(nèi)容 (1)電動汽車用系列化驅(qū)動電機(jī)研制 (包括異步電機(jī)、永磁電機(jī)和開關(guān)