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1、附件 3“能源汽车”重点专项2023 年度工程申报指南建议为落实国家中长期科学和技术进展规划纲要20232023 年、节能与能源汽车产业进展规划20232023 年以及国务院关于加快能源汽车推广应用的指导意见等提出 的任务，国家重点研发打算启动实施“能源汽车”重点专项。依据本重点专项实施方案的部署现，提出2023 年度工程申报指南建议。本重点专项总体目标是：连续深化实施能源汽车“纯电驱动”技术转型战略；升级能源汽车动力系统技术平台；抓住能源、材料、信息化等科技带来的能源汽车一轮技术变 革机遇，超前部署研发下一代技术；到 2023 年，建立起完善的能源汽车科技创体系，支撑大规模产业化进展。本重点
2、专项依据动力电池与电池治理系统、电机驱动与电力电子、电动汽车智能化、燃料电池动力系统、插电/增程式混 合动力系统和纯电动力系统6 个创链技术方向，共部署 38 个重点争论任务。专项实施周期为5 年2023-2023年。1. 动力电池与电池治理系统1.1 高安全高比能乘用车动力电池系统技术重大共性关 键技术类争论内容：针对乘用车高集成度要求，开展基于整车一体 化的电池系统的机-电-热设计；开发先进牢靠的电池治理系统和紧凑、高效的热治理系统；开展模块、系统的电气构型与参- 1 -数匹配、耐久性和牢靠性的设计与验证；基于热仿真模型、热失控和热集中致灾分析，争论电池系统火灾集中及消防安全措施，开展电池
3、系统的安全设计与防护系统的开发与验证；开展电池系统的轻量化、紧凑化技术以及制造工艺与装配技术争论， 开发高安全高比能乘用车动力电池系统；开展电池系统性能测试评价技术的争论。考核指标：电池系统的能量密度 210Wh/kg，循环寿命1200次80% DOD ，模拟全年气温分布，全寿命周期、宽工作温度范围内SOC 、SOP 和SOH 估量误差3，% 单体电池之间的最大温差2，快速充电至80% 以上 SOC 状态所需时间1 小时，满足安全性等国标要求和宽温度使用范围要求， 并符合ISO 26262 ASIL-C功能安全要求及行业标准要求，本钱1.元2 /Wh ，年生产力量1万套，产品至少为2 家整车企
4、业配套，装车应用不低于3000 套；提交热失控和热集中事故致灾分析和危害评测报告；建立基于整车一体化的电池系统的设计、 制造与测试标准。1.2 高安全长寿命客车动力电池系统技术重大共性关键 技术类争论内容：针对客车超高安全等级和超长质保里程的实际 应用需求，开展基于模块式、分散式布局的系统总体构型、功 能和机-电-热一体化设计；开发先进牢靠的电池治理系统和高效的热治理系统；开展系统的电气构型与参数匹配，以及耐久 性和牢靠性的设计与验证；基于热仿真模型、热失控和热集中- 2 -致灾分析，争论电池系统火灾集中及消防安全措施，开展电池 系统的安全设计以及防护系统、监控系统的开发与验证；突破 电池系统
5、的轻量化、紧凑化技术，建立系统的智能化制造工艺, 开发高安全长寿命客车动力电池系统；开展电池系统性能测试 评价技术的争论。考核指标：电池系统的能量密度 170Wh/kg ，循环寿命3000次80% DOD ，模拟全年气温分布，全寿命周期、宽工作温度范围内SOC 、SOP 和 SOH 估量误差3，% 单体电池之间的最大温差2，快速充电至80% 以上 SOC 状态所需 时间15分钟，满足安全性等国标要求和宽温度使用范围要求， 并符合ISO 26262 ASIL-C功能安全要求及行业标准要求，确保单体热失控后30 分钟内系统无起火爆炸，本钱1.元2 /Wh ，年生产力量3000套，产品至少为3 家整
6、车企业配套，装车应用不低于1000 套；提交热失控和热集中事故致灾分析和危害评测报告；建立电池系统设计、制造与测试的技术标准。1.3 高比能锂/硫电池技术重大共性关键技术类争论内容：探究硫电极反响机制，开发高比容量、长寿 命的硫电极材料及适配电解液体系；争论锂枝晶的生长机制及 抑制措施，开发兼具高循环库伦效率和良好循环稳定性的锂负 极；开展高强度、高安全性功能隔膜的争论；争论高负载硫电 极以及锂/硫电池的设计与制备技术；开展锂/硫电池安全性改善技术的争论，开发高安全、长寿命的锂/硫动力电池，实现装车考核。- 3 -考核指标：单体电池能量密度400Wh/kg，循环寿命500 次100% DOD
7、，安全性到达国标要求。1.4 高比能固态锂电池技术重大共性关键技术类争论内容：开展固态聚合物电解质、无机固体电解质的设 计及制备技术的争论，开发宽电化学窗口、高室温离子电导率 的固态电解质体系；争论活性颗粒与电解质、电极与电解质层 的固/固界面构筑技术和稳定化技术，开发固态电极和固态电池的制备技术；开展固态电池的生产工艺及专用装备的争论，开 发高安全、长寿命的固态锂电池，实现装车示范。考核指标：室温下，单体电池能量密度300Wh/kg，循环寿命2023次0.3C 以上倍率充放电，100% DOD ，安全性到达国标要求，实现装车考核。1.5 动力电池测试与评价技术重大共性关键技术类争论内容：争论
8、动力电池关键材料和单体的性能评测方法， 构建“材料-电池-性能”闭环联动评价机制；争论电池在全生命周期内电性能、安全性能的演化规律，建立仿真分析技术；开展治理系统的功能评价和性能表征方法的争论，开发软硬件测试条件；争论电池系统的性能评测方法及面对实际工况的牢靠性、热安全和功能安全等评价方法；开展电池热失控和热集中的致灾分析，争论动力电池安全等级分类标准；开展国内外动力电池系统的对标分析，建立动力电池权威测试评价平台和数据库。考核指标：建立动力电池的全面评价体系，包括从材料到- 4 -系统的电性能测试方法，单体电池在全生命周期的安全性表征 方法，治理系统的功能与性能评测方法，动力电池系统面对实
9、际工况的牢靠性、热安全与功能安全等评估方法；建立具有国 际先进水平的动力电池测试评价平台；在测试评价和动力电池 安全等级分类方面形成10 项以上标准提案；建立产品数据库， 其中电池系统样本数不少于200 个。2. 电驱动与电力电子2.1 商用车高牢靠性车载电力电子集成系统开发重大共 性关键技术类争论内容：争论基于功率器件级集成IGBT 芯片全集成到一个封装模块中的多个车载电力电子部件的集成拓扑构造， 机-电-热集成设计技术及电磁兼容技术研；究 IGBT 芯片全集成的封装技术，硬件安全冗余、软件容错等系统功能安全技术； 争论集成电力电子掌握器产品简称PCU 的牢靠性及测试方法。开发出适用于101
10、2 米纯电动、插电式、增程式客车的PCU 产品，产品至少包含驱动电机掌握、ISG 电机掌握纯电动车型除外、助力转向油泵电机及空压机用DC/AC 、24V DC/DC 、高压配电和整车掌握等功能。考核指标：商用车电力电子集成掌握器产品功率密度100.kVA/kg；掌握器最高效率98%，效率大于 90% 的高效区80%，集成掌握器EMC 带载、牢靠性和产品设计寿命满足整车要求，PCU 产品寿命8年以关键器件寿命设计文件与加速寿命验证测试报告作为验收依据；配套整车产品完成公- 5 -告，并批量装车。2.2 轿车高牢靠性车载电力电子集成系统开发重大共性 关键技术类争论内容：争论基于功率器件级集成IGB
11、T 芯片全集成到一个封装模块中的多个车载电力电子部件的集成拓扑构造， 机-电-热集成设计技术及电磁兼容技术研；究 IGBT 芯片全集成的封装技术，硬件安全冗余、软件容错等系统功能安全技术； 争论集成电力电子掌握器产品简称PCU 的牢靠性、寿命的设计及测试方法。开发出适用于A 级、B 级插电式/增程式混合动力乘用车的 PCU 产品，产品至少包含双电机掌握和 12V DC/DC 等功能。开发出适用于纯电动乘用车的PCU 产品，产品至少包含电机掌握、12V DC/DC 、集成充电等功能。考核指标： PCU 产品设计安全等级到达或超过ISO26262ASIL-C 等级；PCU 产品设计寿命不少于15
12、年以关键器件寿命设计文件与加速寿命验证测试报告作为验收依据；功率密度15.0kAV/L对于插电式、增程式混合动力车型按驱动电机掌握器和发电机掌握器峰值功率之和计算；掌握器最高效率98%，效率大于90% 的高效区超过80% ，集成掌握器EMC带载、牢靠性和产品设计寿命满足整车要求，配套整车产品完成公告，并批量装车。2.3 基于碳化硅技术的车用电机驱动系统技术开发重大 共性关键技术类争论内容：开发低感高密度SiC 模块封装、高温高频电容- 6 -器设计与封装技术，开发SiC 变流器高功率密度集成、高频、高速、低电感永磁电机设计与工艺、电机驱动系统高效掌握、NVH 和EMC 等高温、高频和高效应用技
13、术，争论SiC 掌握器与驱动电机一体化集成技术，争论碳化硅电机驱动系统的全寿 命周期本钱评价方法。开发车用大电流碳化硅模块、车用高温 高频大电流电容以及全碳化硅电机掌握器。考核指标：电力电子模块电流400A，电压750V；电容器容积比1.4uF/m；L 碳化硅电机掌握器功率密度30kW/L，最高效率98.5%，超过90% 的高效区不低于90% ；电机最高转速20230rp，m电机峰值功率密度6.0kW/k，g电机及其掌握系统最高效率94.5%，超过85% 的高效率区不低于85% ，入口水温不低于100 度，实现装车应用不低于10 辆。2.4 高效轻量化轮毂电动轮总成开发重大共性关键技术类 争论
14、内容：突破电动轮集成技术；研发轮毂电机的电、磁、热以及整车构造应用等多领域协同仿真技术，电动轮液冷构造 与动密封、低转矩脉动和NVH 、抗振力量和牢靠耐久性提升技术；开发高效轻量化轮毂电动轮总成。考核指标：轮毂电动轮总成功率密度2.0kW/kg 10秒，转矩密度34Nm/kg10秒，连续功率密度1.2kW/k，g 最高电机效率92%，电机噪声75d，B 实现小批量装车不低于10 辆。2.5 一体化驱动电机系统研制重大共性关键技术类 争论内容：突破争论高速减速器设计、齿轮加工与研磨、轴类周密加工、铸造壳体技术；研发高速驱动电机与减速器结- 7 -构集成、润滑与冷却系统、NVH 技术；把握电驱动总
15、成批量制造生产工艺与高效检测等产业化技术；开发一代高性能电驱 动总成产品。考核指标：驱动电机及高速减速器的最高转速15000转/ 分，电驱动总成匹配额定功率40-80kW ，功率密度1.8kW/kg峰值功率/总重量，最高效率92%，电驱动总成噪声75dB，具备电子驻车功能，实现批量装车不低于100 台套。3. 电动汽车智能化技术3.1 智能电动汽车环境感知技术重大共性关键技术类 争论内容：争论基于多传感器融合的车辆360无盲区环境感知系统；突破周视高速旋转扫描的宽视场探测技术、突破固 态化车载激光雷达技术、突破厘米级实时测距关键技术；设计 高速实时通信信息处理与通信模块；设计适用于大数据实时、
16、 高效传输的数据打包与传输协议；争论开发基于点云数据的多 目标识别及跟踪算法。考核指标：实现车辆周边0.1米-150米范围的无盲区环境感知，激光雷达垂直视角大于30 度，水平角区分率0.0度5 ，垂直角度区分率1度，测距精度2厘米。环境感知系统目标识别算法能对道路常见目标车辆、行人、非机动车、车道线、车位、路侧静止障碍物等进展检测和分类，单一目标的检测 准确率不低于97% ，多目标分类准确率不低于95% ，对目标跟踪的动态响应速度低于200ms，小批量生产。3.2 智能电动汽车测试与评价技术重大共性关键技术类- 8 -争论内容：构建智能电动汽车测试场景数据库；建立智能 电动汽车信息安全、功能安
17、全、环境感知系统、决策规划系统、掌握执行系统等系统级和整车级的测试评价方法；争论基于硬 件在环仿真的模拟试验方法及场地试验方法；争论涵盖环境复 杂度、任务简单度、人工干预度和驾驶智能度等评价指标的电 动自动驾驶汽车评价理论及体系。考核指标：智能电动汽车测试场景数据库至少掩盖中国典型道路环境、典型道路类型、典型天气及光照条件、典型交通 流环境等；建立掩盖环境感知系统、决策规划系统、掌握执行 系统的系统级测试试验系统；建设实现智能电动汽车性能测试 和功能测试的封闭测试环境，能够复现典型的城区、郊区道路 场景，并设置高精度定位基站、V2X 路侧通信设备等根底设施， 可实现智能电动汽车在实际交通状态下
18、的实证测试；形成不少 于 6 项国家测试标准/标准草案。3.3 智能电动汽车集成与示范应用示范类争论内容：通过区域示范运行，争论智能电动汽车封闭测 试示范区和开放测试示范区的设计方法、建设方法、组织实施 和运行治理方法；争论自动驾驶电动汽车应用过程中关键技术 及法律问题；争论自动驾驶的法律、社会问题及自动驾驶推广 的策略和路径。依据SAE 3-4 级要求，评估示范运行车辆的自动驾驶力量及安全性；构建示范运营监控及大数据治理平台， 对封闭测试示范区内运行的SAE 4 级智能电动车和开放测试示范区内运行的SAE 3 级智能电动汽车进展数据记录和分析；提- 9 -出智能电动汽车牢靠性和环境适应性的量
19、化评估方案。考核指标：在示范区内构建各类测试场景不少于200 个， 建立示范运行条件；通过V2V 、V2I 和V2X 技术实现车辆列队行驶、车路协同等功能；建立自动驾驶电动汽车封闭测试示范 区和开放测试示范区的设计标准、建设标准、组织实施和运行 治理方法，形成相关指南标准文件不少于4 项；封闭测试示范区内，SAE 4 级自动驾驶示范运行车辆不少于100 辆；开放测试示范区内，SAE 3 级驾驶关心电动汽车示范运行车辆不少于1000 辆。4. 燃料电池动力系统4.1 全功率轿车燃料电池动力系统平台与整车集成技术重大共性关键技术类争论内容：突破基于大功率燃料电池发动机的整车动力系 统集成技术；把握
20、整车能量治理、能耗优化、动态响应、整车 热平衡、故障诊断与容错掌握等关键集成技术；突破 70MPa 车载高压供氢及氢、电安全技术；把握动力系统关键零部件选 型方法，把握其及设计过程、生产工艺及流程；建立燃料电池 汽车动力系统及关键零部件优化匹配测试、集成测试及试验验 证体系。考核指标：开发出全功率燃料电池轿车2 款；燃料电池发动机额定功率80kW；30 分钟最高车速180 km/；h 0-100km/h加速时间12.5s 轿车或14s SUV ；最大爬坡度25%；续驶里程650km；耗氢量1.0kg/100km轿车或1.2kg/100km- 10 -SUV ；低温冷启动力量-20；平均无故障时
21、间/里程5000 km ；整车寿命15万公里或5000h。获得国家公告产品至少1 款。4.2 增程式燃料电池轿车动力系统平台与整车集成技术重大共性关键技术类争论内容：突破基于纯电动轿车平台的增程式燃料电池整 车集成关键技术；把握增程式燃料电池轿车制动回收、能量管 理、整车安全、故障诊断与容错掌握等关键集成与掌握技术； 把握低本钱车载储氢技术和氢-电安全技术；建立燃料电池汽车动力系统及关键零部件优化匹配测试、集成测试及试验验证体 系；争论增程式燃料电池整车动力系统本钱分解及批量生产工 艺。研发增程式燃料电池轿车车型。考核指标：燃料电池增程器额定功率30kW ；最高车速160km/h，30 分钟最
22、高车速120km/h；0-100km/h 加速时间12.5s 轿车或14s SUV ；最大爬坡度25% ；续驶里程450km ；耗氢量1.0kg/100km轿车或1.2kg/100kmSUV ；低温冷启动力量-25；平均无故障时间/里程5000km ；整车寿命20 万公里或6000h 以上以增程器额定输出电流时输出电压下降 20% 为寿命终止。建立增程式燃料电池轿车批量生产力量，获得国家公告产品1 款以上。4.3 燃料电池公交车电-电深度混合动力系统及整车集成 技术重大共性关键技术类争论内容：开展国际先进燃料电池系统与国产系统比照测 试与评价争论；面对商业化要求，争论城市客车燃料电池动力- 1
23、1 -系统耐久性、经济性和低温环境适应性关键技术；基于公交工 况大数据，争论燃料电池及其动力系统的匹配标定、能量治理、故障诊断和容错掌握技术；把握燃料电池公交客车动力系统与 整车工程化开发技术；研发低本钱、长寿命和低温环境适应性 的燃料电池动力系统和整车产品，到达商业化应用水平。考核指标：燃料电池发动机额定功率净输出30kW ；低温启动-20，装车使用寿命10000小时实车测试1000小时，依据系统实测数据测算寿命。12 米燃料电池公交客车氢耗7.5kg/100km工况法，续驶里程400km工况法，SOC 变化10%。建立燃料电池公交客车批量生产力量，获得公告 1 款以上，开展小批量示范运行，
24、示范车辆10辆。4.4 大路客车燃料电池动力系统和整车集成技术重大共性关键技术类争论内容：争论大路客车用大功率燃料电池动力系统的匹 配标定、能量治理、故障诊断和容错掌握技术；争论燃料电池 大路客车整车优化设计和集成技术，氢-电-构造耦合安全技术； 争论燃料电池系统和整车综合热治理技术；开展国际先进燃料 电池系统与国产系统比照测试评价争论；开展燃料电池大路客 车动力系统与整车工程化开发；争论快速加氢及大路客车示范 运行安全监控技术。建立商用车全功率燃料电池动力系统技术 平台并研制燃料电池大路客车。考核指标：燃料电池发动机额定功率80kW；低温启动-20，装车使用寿命1000 小时实车测试1000
25、小时，根- 12 -据系统实测数据测算寿命。12 米大路客车氢耗8.5kg/100km工况法，续驶里程500km工况法，SOC 变化10%，30分钟最高车速90km/。h 获得燃料电池大路客车公告1 款以上。开展小批量示范运行，示范车辆10辆。4.5 燃料电池汽车示范应用示范类争论内容：在指定区域内进展燃料电池汽车示范，争论燃 料电池示范流程、监控方法及安全标准；争论燃料电池汽车运 营过程中安全保障、应急方案及维护方法；开发燃料电池汽车 示范安全监控技术，争论道路环境下燃料电池汽车及加氢根底 设施的技术验证及评价方法、建立可持续进展的加氢设施及其 示范平台，进一步探究型车载储氢、输氢及加氢技术
26、的示范 应用及技术验证，结合UNDP 中国燃料电池示范工程，开展多种燃料电池汽车示范运营。考核指标：提交燃料电池示范流程及安全标准；提交燃料电池汽车技术验证及评价报告；在指定区域内进展燃料电池汽 车示范，参与示范的车辆不少于100 辆；示范运营时间2年； 平均单车运营时长累计1500h或累计里程40000km；监控数据应涵盖范围包括车辆安全性、牢靠性及耐久性等方面。5. 插电/增程式混合动力系统5.1 型高性价比乘用车混合动力总成开发与整车集成重大共性关键技术类争论内容：把握乘用车插电式混合动力机电耦合系统方案 设计和构型参数优化、产品设计开发、试验验证和机电耦合系- 13 -统与发动机动态协
27、同掌握技术，开发型高性价比乘用车混合 动力系统总成；把握混合动力汽车能源治理与整车掌握策略、 混合动力系统与整车的集成和匹配标定技术、整车集成与一体 化最优掌握技术，开发插电式混合动力乘用车。考核指标：机电耦合系统机械传动效率93%；整车加速时间 0-100km/h8，s0-50km/h4s纯电模式；综合工况纯电续驶里程70km，纯电动模式下电耗15kWh/100km；B 状态燃料消耗量不含电能转化的燃料消耗量5L/100km；开发 1 款性能显著提升的插电/增程式混合动力乘用车，整车掌握系统功 能安全等级ISO 26262ASIL-C级，整车实现销售3000台。5.2 高性价比商用车混合动力
28、系统开发与整车集成重大 共性关键技术类争论内容：把握机电耦合关键技术、高效高功率密度电驱 动系统技术、混合动力系统集成技术争论，开发高效率、高性 价比的商用车混合动力总成；把握电池组及电池治理系统、整 车集成与一体化最优掌握技术、高效电附件系统技术，开发插 电式/增程式商用车。考核指标：整车混合动力模式下油耗16L/100km以 12米客车为例，中国典型城市工况；匀速工况纯电动模式下电耗43kWh/100km，纯电续驶里程50km，排放到达国六标准。整车企业牵头，开发不少于2 款插电式/增程式商用车，整车实现销售1000台。5.3 增程器系统开发与整车集成重大共性关键技术类- 14 -研发内容
29、：争论乘用车增程器专用发动机设计与掌握、高 效发电机系统、增程器系统集成等技术；开发体积小、比油耗 低、综合效率高的增程器专用发动机和增程器系统；开展整车 集成技术与一体化最优掌握技术争论。考核指标：增程器系统比功率0.65kW/k，g 增程器发动机比油耗220g/kWh，增程器发电机系统最高效率96%。所搭载整车排放到达国六标准，B 状态燃料消耗量不含电能转化的燃料消耗量较第四阶段油耗限值降低比例40%。增程器系统搭载整车，实现销售1000套。6. 纯电动力系统6.1 高性能纯电动运动型多功能汽车SUV 开发(重大共性关键技术类)争论内容：把握纯电动SUV 整车集成技术、整车轻量化技术、整车
30、安全性与电磁兼容性技术、整车环境适应性技术等 整车关键技术；研发一体化驱动与传动系统、高防护全气候动 力电池系统、智能化整车掌握系统、总线电压800 伏左右的高压电气系统、电动转向与回馈制动系统、高能效比电动冷暖一 体化空调系统等关键子系统；开发全SUV 电动化底盘及整车。考核指标： 纯电动 SUV 车长4.5m 整车电耗13kWh/100km工况法，纯电续驶里程400km工况法； 0-100km/h加速时间6，s最高车速150km/；h最大爬坡度45%；电制动降低电能消耗25% 以上ECE 城区工况；充电时间20分钟30%-80%SOC ；制定总线电压800 伏左右的高压电气系- 15 -统
31、设计标准。6.2 N2/N3 类高性能纯电动商用车动力平台技术(重大共性关键技术类)争论内容：把握纯电动商用车高效驱动技术、电池系统集 成技术、整车智能掌握技术、高压集成掌握技术、上装系统智 能掌握技术、整车轻量化技术等关键技术；开发模块化、系列 化的纯电动商用车底盘及运输类、作业类两种车型；提升整车 安全性、牢靠性、耐久性和环境适应性；把握整车的批量化生 产工艺，形成规模化生产力量。考核指标：纯电动商用车整车0-50km/h加速时间15，s 30分钟最高车速100km/，h 最大爬坡度30%，电制动降低电能消耗25%GB/T 18386最工况；N2 运输类商用车全气候环境温度范围掩盖-20到
32、 40续驶里程250kmGB/T 18386最工况，E 0.；3 N3 作业类商用车全气候环境温度范围kg掩盖-20到 40连续作业时间8小时；形成年生产力量5000台，实现千辆级销售应用。6.3 基于型电力电子器件的高性能充电系统关键技术 (重大共性关键技术类)争论内容：把握基于型电力电子器件的应用技术、基于 型电力电子器件的型双向充放电拓扑及其掌握技术；争论 电动汽车充换电网络运行对电网影响，开发充换电设施与电网 协调掌握技术；把握型快速充电技术，突破无线双向充电关 键技术；争论无线充电系统电磁防护技术，把握充电安全监控- 16 -技术；研制出基于型电力电子器件的高性能单向和双向充放 电设备。考核指标：基于型电力电子器件的充电机产品效率97%，满载功率密度1.0kW/k，g 充电设备系列化、标准化技术到达国际先进水平。研发3.3kW、7.2、11kW 、60kW 以及120kW 等系列化无线充电系统产品，无线充电距离20cm，无线充电系统整体最大效率90%；实现电动乘用车和电动商用车批量装车。- 17 -