新能源汽車驅(qū)動電機控制系統(tǒng)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化項目建議書(可編輯)

新能源汽車驅(qū)動電機控制系統(tǒng)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化項目建議書新能源汽車驅(qū)動電機控制系統(tǒng)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化建議書

一、項目概述1、項目建設(shè)意義全球能源與環(huán)境的嚴峻形勢、特別是國際金融危機對汽車產(chǎn)業(yè)的巨大沖擊，推動世界各國加快交通能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，與傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)相比，以混合動力汽車、新能源汽車和燃料電池汽車為代表的新能源汽車在能量總轉(zhuǎn)換效率和總排放等方面具有明顯優(yōu)勢，因此，被認為是未來汽車發(fā)展的重要方向。新能源汽車是目前世界上唯一能達到零排放的機動車。由于環(huán)保的要求，加之新材料和新技術(shù)的發(fā)展，新能源汽車進入了發(fā)展高潮。新能源汽車作為綠色交通工具，將在21世紀給人類社會帶來巨大的變化。順應(yīng)當前國際科技發(fā)展的大趨勢，將電動汽車作為中國進入21世紀汽車工業(yè)的切人點，不僅是實現(xiàn)中國汽車工業(yè)技術(shù)跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇，同時也是實現(xiàn)中國汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要選擇。綜上所述，項目的完成有利于我國減少油耗和減輕空氣污染。項目的建設(shè)有利于提高我國在電動汽車方面國際市場競爭力，縮短同國外同行業(yè)技術(shù)水平的差距。同時，該項目建設(shè)完成時可解決283個勞動力就業(yè)問題，其中87個工人從公司內(nèi)部調(diào)動，其余196個工人從社會上招聘。2、項目所要達到的目標本項目將針對新能源汽車驅(qū)動電機控制系統(tǒng)研發(fā)過程中所必需解決的關(guān)鍵技術(shù)開展研究，掌握新能源汽車電機控制系統(tǒng)核心技術(shù)；基于技術(shù)和產(chǎn)品研究成果形成核心自主知識產(chǎn)權(quán)，滿足多動力源動力系統(tǒng)的復(fù)雜控制策略需求，以及車輛環(huán)境適應(yīng)性與可靠性要求；開發(fā)的相關(guān)電子控制系統(tǒng)在自主品牌新能源汽車上得到應(yīng)用，并進行產(chǎn)業(yè)化優(yōu)化和改進，逐步完成產(chǎn)品化設(shè)計和產(chǎn)品定型；建立新能源汽車電機控制系統(tǒng)產(chǎn)品生產(chǎn)線，建立產(chǎn)品檢測和質(zhì)量控制體系；實現(xiàn)批量生產(chǎn)，占有新能源汽車電機控制系統(tǒng)市場。根據(jù)項目產(chǎn)品的市場分析與預(yù)測，結(jié)合企業(yè)發(fā)展規(guī)劃和自身的建設(shè)條件、生產(chǎn)能力，項目完成時將能達到年產(chǎn)5萬套新能源汽車驅(qū)動電機控制系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。項目產(chǎn)品單價3300元，項目完成時可達到銷售收入16500萬元，創(chuàng)利稅3428萬元，實現(xiàn)凈利潤2089萬元，稅收1339萬元。項目購買購置主要的研發(fā)試驗和生產(chǎn)設(shè)備全自動視覺印刷機、全自動高速貼片機、全自動多功能貼片機、熱風無鉛回流焊機、PCB焊接機器人、自動裝配流水線、在線測試ICT、光學檢驗（AOI）、超聲波清洗機、MODEM測試儀、頻譜分析儀、高低溫實驗箱、交變電壓沖擊試驗臺、臺架試驗機等133臺（套）。二、國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)發(fā)展與市場情況說明1、項目相關(guān)技術(shù)新能源汽車驅(qū)動電機控制系統(tǒng)與汽車上許多電子控制系統(tǒng)有相似技術(shù)支持，但具體到新能源汽車上又有技術(shù)改變?，F(xiàn)階段公司所研發(fā)出項目相關(guān)技術(shù)有集成PCU技術(shù)、電磁兼容技術(shù)、高壓電安全管理技術(shù)、熱管理技術(shù)、系統(tǒng)故障診斷與失效策略。具體技術(shù)如下：（1）集成PCU技術(shù)通過對汽車電氣電子系統(tǒng)的集成化、網(wǎng)絡(luò)化、傳感信息融合等核心技術(shù)水平，為進一步提高新能源汽車安全性和舒適性奠定基礎(chǔ)。以電機控制器為核心的集成PCU是新能源汽車的核心部件。大量電氣設(shè)備上車，帶來的安裝、體積、重量，冷卻、電磁兼容性和成本等方面的問題對新能源汽車設(shè)計提出了極為苛刻的要求。為此，現(xiàn)代新能源汽車采用集成了電機控制器、12VDC/DC、空調(diào)電機控制器、車載充電器等電氣設(shè)備的PCU，以提高新能源汽車結(jié)構(gòu)和功能的集成度。通過將大量電氣設(shè)備集中布置在一個壓鑄鋁合金箱體里，以及共用冷卻水套等設(shè)計，可以提高整車的電磁兼容性和可靠性，同時減小體積和重量，降低成本。（2）電磁兼容技術(shù)傳統(tǒng)汽車的電磁兼容性研究基本局限在試驗上,但是隨著新能源汽車和混合動力汽車的出現(xiàn),以及汽車電氣系統(tǒng)的迅速增加,信號頻率的不斷提高,汽車電磁兼容問題越來越成為汽車制造商關(guān)注的一個重要問題。汽車電磁兼容技術(shù)涉及整車對外的輻射干擾防治，整車的抗輻射干擾技術(shù)，車內(nèi)的傳導(dǎo)、耦合、輻射干擾的防治技術(shù)，各動力部件的抗干擾技術(shù)和相互兼容技術(shù)，整車與環(huán)境電磁兼容技術(shù)等諸多方面的內(nèi)容。為有效解決新能源汽車電磁兼容性問題,降低開發(fā)成本,將數(shù)字建模和數(shù)字仿真技術(shù)應(yīng)用到汽車電磁兼容研究上,正成為汽車電磁兼容研究的一個熱點。（3）高壓電安全管理技術(shù)國際相關(guān)組織如IEEE、SAE等對新能源汽車的高壓電安全及控制制訂了較為嚴格的標準，并規(guī)定高壓系統(tǒng)必須具備高壓電自動切斷裝置。涉及新能源汽車安全的電氣特性有絕緣特性、漏電流、爬電距離及電氣間隙、充電器的過流特性等。為了保證強電安全,應(yīng)該采取強電裝置合理布置、高壓電實時檢測、實時安全防護等綜合措施。如將動力電池組與相關(guān)的高壓元件集成在一個封閉的箱體內(nèi),在動力電池箱體中設(shè)置主繼電器組以保證發(fā)生故障或碰撞時及時斷開高壓電的輸出；設(shè)計高壓電安全管理控制系統(tǒng),實現(xiàn)對新能源汽車上所有與高壓母線相連的各個電氣部件進行實時絕緣監(jiān)控與故障診斷,并啟動相應(yīng)的失效控制策略和安全保護功能,確保車輛的安全性。（4）熱管理技術(shù)新能源汽車的熱管理技術(shù)主要包括：動力系統(tǒng)關(guān)鍵部件，如驅(qū)動電機系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)的熱管理技術(shù)和整車熱管理技術(shù)。在車輛正常運行的環(huán)境內(nèi)，為保證各關(guān)鍵部件工作在熱容量和正常工作溫度允許范圍內(nèi)，以主動溫度控制為主的控制策略正成為熱管理技術(shù)的主流。（5）系統(tǒng)故障診斷與失效策略與傳統(tǒng)汽車相比，新能源汽車的故障診斷與失效策略顯得更為重要。新能源汽車的電氣部件多、信號復(fù)雜，電機系統(tǒng)和電池系統(tǒng)還存在運行安全問題,因此需要對各個電氣部件進行實時監(jiān)測及故障診斷,并制定合理的失效策略，以確保車輛安全可靠運行?；贑AN總線的新能源汽車故障診斷系統(tǒng)，具有可靠性高，電磁兼容性好，傳輸速率高，能夠滿足新能源汽車的要求，在國內(nèi)外的新能源汽車上已得到廣泛采用。2、項目產(chǎn)品及市場的國內(nèi)外發(fā)展狀況傳統(tǒng)汽車在全球保有量的不斷增加使人類面臨能源短缺、氣候變暖、空氣和水質(zhì)量下降等問題。新能源汽車具有低排放甚至零排放、熱輻射低、噪音低且環(huán)境友好等特點，是節(jié)能、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的新型交通工具，具有廣闊的發(fā)展前景。（1）國外發(fā)展狀況從上世紀末期，歐美和日本等發(fā)達國家就把發(fā)展新能源汽車作為汽車的發(fā)展方向，持續(xù)投入了大量的人力物力和財力進行研究，并取得了一定的研究成果。1990年1月通用汽車公司發(fā)布了第一輛電動概念車Impact。1996年12月，投入了3.5億美元研發(fā)的經(jīng)過改進的第二代EV-1電動車開始在美國開始銷售。EV-1的最高時速可達128km/h，0-96km/h的加速時間為9s，但由于價格昂貴，續(xù)駛里程只有80英里，截止到2000年，EV-1僅售出110輛。1995年9月，標致-雪鐵龍公司開始生產(chǎn)標致P106和雪鐵龍AX(1996年12月改為SAXO型)兩種電動轎車。1991年10月東京電力公司展出其研制的IZA四座電動轎車，最高車速達176km/h，續(xù)駛里程為548km。1996年9月，日本豐田汽車公司和本田汽車公司宣布他們研制的五座轎車RAV4-EV及EV-Plus投入小批量商業(yè)化生產(chǎn)和銷售。日產(chǎn)汽車公司研制的Altra-EV電動轎車也于1998年投入小批量生產(chǎn)。日本豐田公司開發(fā)的混合動力汽車PRIUS在北美正式上市，富士重工近期推出的鋰離子電池新能源汽車“R1e”，15分鐘可充滿80％，充電1次可行駛約80km，最大時速為100km/h。三菱汽車推出的新一代環(huán)保型電動汽車――i-MIEV，采用16kWh鋰離子電池，約30分鐘即可充滿80%電量，最大續(xù)駛里程可達160km，最高車速可以達到130km/h。純電動汽車技術(shù)儲備和樣車試驗表明，日本將會在近五年內(nèi)推出中高檔純電動轎車。（2）國內(nèi)發(fā)展狀況我國一直堅持新能源汽車技術(shù)的研究開發(fā)，863項目以支持混合動力汽車為主，支持少量純電動轎車項目。2002年國家科技部在“十五”863電動汽車重大專項中部署了純電動大客車和純電動轎車的研發(fā)計劃，隨著投資增加和各方面重視程度不斷提高，我國在新能源汽車科研方面取得了一定的成果，已經(jīng)完成了新能源汽車的功能樣車、性能樣車、小批生產(chǎn)和示范運行。北京121公交線的純電動公交大客車已經(jīng)示范運營了3年，2008年奧運會期間有50輛純電動公交車在奧運中心區(qū)載客運行。天津清源電動車公司等研發(fā)的低速電動汽車出口到美國。比亞迪先后推出了自主研發(fā)的純電動汽車F3e和雙?；旌蟿恿I車。在863計劃支撐下，一汽、二汽、廈門金龍等多家整車廠都進行了新能源汽車整車的研發(fā)。目前，我國新能源汽車的發(fā)展已進入推動產(chǎn)業(yè)化的階段，但是整車技術(shù)基本處于樣車研制試驗階段，缺少自主知識產(chǎn)權(quán)，關(guān)鍵零部件離規(guī)模化的商品生產(chǎn)還有一定距離。同發(fā)達國家相比，我國的新能源汽車發(fā)展水平同樣具有明顯差距。這些差距不僅體現(xiàn)在整車集成技術(shù)、驅(qū)動電機、電池及成組技術(shù)等方面，在電子控制技術(shù)等方面的差距更加明顯。我國要實現(xiàn)新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化和批量化生產(chǎn)，必須解決集成PCU技術(shù)、電磁兼容技術(shù)與高壓電安全技術(shù)、熱管理技術(shù)、系統(tǒng)故障診斷與失效策略、制動力分配與能量回饋策略、主動安全控制技術(shù)、整車匹配與標定等關(guān)鍵技術(shù)上形成自主知識產(chǎn)權(quán)，完成設(shè)計定型。目前，國家已明確重點發(fā)展純電動及插電式電動汽車，并確定了13個城市示范運行。業(yè)內(nèi)人士認為，電動轎車領(lǐng)域是電動汽車今后實現(xiàn)商業(yè)化發(fā)展的最終方向，而現(xiàn)階段電動汽車在公交及出租領(lǐng)域的試驗性投入，正是為這一最終方向所做的前期探路。根據(jù)出臺的《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》提出的發(fā)展目標，今后三年內(nèi)我國要形成50萬輛純電動、充電式混合動力和普通型混合動力等新能源汽車產(chǎn)能，新能源汽車銷量占乘用車銷售總量的5％左右。在去年召開的“2009中國汽車工程學會年會”上，國家科技部863計劃節(jié)能與新能源汽車重大項目辦公室副主任甄子健透露，2015年，我國純電動汽車保有量有望達到266萬輛，全年電力需求在212億kWh。據(jù)其預(yù)測，到2015年，我國純電動汽車產(chǎn)業(yè)仍處于起步期，多種2-4人微型純電動乘用車(最大時速80公里以上，續(xù)駛里程100公里)將批量生產(chǎn)和應(yīng)用，純電動城市公交車與插入式電動公交車小量示范應(yīng)用，各種純電動乘用車年產(chǎn)量達到乘用車總產(chǎn)量的10%。由此推斷，電動汽車數(shù)年內(nèi)將真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。3、電動汽車市場前景電動車是目前世界上唯一能達到零排放的機動車。由于環(huán)保的要求，加之新材料和新技術(shù)的發(fā)展，電動車進入了發(fā)展高潮。電動汽車作為綠色交通工具，將在21世紀給人類社會帶來巨大的變化。順應(yīng)當前國際科技發(fā)展的大趨勢，將電動汽車作為中國進入21世紀汽車工業(yè)的切人點，不僅是實現(xiàn)中國汽車工業(yè)技術(shù)跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇，同時也是實現(xiàn)中國汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要選擇。目前我國電動車研究已取得階段性成果，完成了概念車車身設(shè)計構(gòu)想書及界面設(shè)計，電池方面正在組織開發(fā)鎳氫電池、鋰離子電池、鋅空氣電池、燃料電池，有望取得突破。電動汽車的標準體系已經(jīng)編制完成，同時建立了有關(guān)電動汽車的數(shù)據(jù)庫。電動汽車項目的國際合作正在按計劃進行。?世界電動汽車的發(fā)展經(jīng)過20多年的研究試驗，已進入一個新的階段，即小批量商業(yè)化生產(chǎn)并推向市場實際應(yīng)用。目前全球在用電動汽車大約1.3萬輛。電動車被視為搶占21世紀汽車霸主地位的主要車型之一則是不爭的事實。因為電動車的高科技含量，將帶來汽車界的一場革命，并有望為汽車商家?guī)砭揞~的市場利潤。現(xiàn)在零排放電動車的技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟并已開始商品化，一次充電行程也能滿足市區(qū)交通的要求。大規(guī)模應(yīng)用的主要困難是電池和相應(yīng)的電動車成本太高，混合動力電動車則是目前可以大批量生產(chǎn)、替代燃油汽車、減少廢氣排放的較現(xiàn)實的電動車。在未來10年，電動車在其特定市場范圍內(nèi)的商業(yè)化生產(chǎn)將增長，增長速度取決于價格因素。未來20年燃料電池電動車的商業(yè)化業(yè)務(wù)也將增長。在