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1、新能源汽车驱动电机控制系统研发与产业化新能源汽车驱动电机控制系统研发与产业化建建 议议 书书2一、项目概述一、项目概述1、项目建设意义全球能源与环境的严峻形势、特别是国际金融危机对汽车产业的巨大冲击，推动世界各国加快交通能源战略转型，与传统汽车产业相比，以混合动力汽车、新能源汽车和燃料电池汽车为代表的新能源汽车在能量总转换效率和总排放等方面具有明显优势，因此，被认为是未来汽车发展的重要方向。新能源汽车是目前世界上唯一能达到零排放的机动车。由于环保的要求，加之新材料和新技术的发展，新能源汽车进入了发展高潮。新能源汽车作为绿色交通工具，将在 21 世纪给人类社会带来巨大的变化。顺应当前国际科技发展
2、的大趋势，将电动汽车作为中国进入 21 世纪汽车工业的切人点，不仅是实现中国汽车工业技术跨越式发展的战略抉择，同时也是实现中国汽车工业可持续发展的重要选择。综上所述，项目的完成有利于我国减少油耗和减轻空气污染。项目的建设有利于提高我国在电动汽车方面国际市场竞争力，缩短同国外同行业技术水平的差距。同时，该项目建设完成时可解决 283 个劳动力就业问题，其中 87 个工人从公司内部调动，其余 196 个工人从社会上招聘。2、项目所要达到的目标本项目将针对新能源汽车驱动电机控制系统研发过程中所必需解决的关键技术开展研究，掌握新能源汽车电机控制系统核心技术；基于技术和产品研究成果形成核心自主知识产权，
3、满足多动力源动力系统的复杂控制策略需求，以及车辆环境适应性与可靠性要求；开发的相关电子控制系统3在自主品牌新能源汽车上得到应用，并进行产业化优化和改进，逐步完成产品化设计和产品定型；建立新能源汽车电机控制系统产品生产线，建立产品检测和质量控制体系；实现批量生产，占有新能源汽车电机控制系统市场。根据项目产品的市场分析与预测，结合企业发展规划和自身的建设条件、生产能力，项目完成时将能达到年产 5 万套新能源汽车驱动电机控制系统的生产能力。项目产品单价 3300 元，项目完成时可达到销售收入16500 万元，创利税 3428 万元，实现净利润 2089 万元，税收 1339 万元。项目购买购置主要的
4、研发试验和生产设备全自动视觉印刷机、全自动高速贴片机、全自动多功能贴片机、热风无铅回流焊机、PCB 焊接机器人、自动装配流水线、在线测试 ICT、光学检验（AOI） 、超声波清洗机、MODEM测试仪、频谱分析仪、高低温实验箱、交变电压冲击试验台、台架试验机等 133 台（套） 。4二、国内外相关技术发展与市场情况说明二、国内外相关技术发展与市场情况说明1、项目相关技术新能源汽车驱动电机控制系统与汽车上许多电子控制系统有相似技术支持，但具体到新能源汽车上又有技术改变。现阶段公司所研发出项目相关技术有集成 PCU 技术、电磁兼容技术、高压电安全管理技术、热管理技术、系统故障诊断与失效策略。具体技术
5、如下：（1）集成 PCU 技术通过对汽车电气电子系统的集成化、网络化、传感信息融合等核心技术水平，为进一步提高新能源汽车安全性和舒适性奠定基础。以电机控制器为核心的集成 PCU 是新能源汽车的核心部件。大量电气设备上车，带来的安装、体积、重量，冷却、电磁兼容性和成本等方面的问题对新能源汽车设计提出了极为苛刻的要求。为此，现代新能源汽车采用集成了电机控制器、12V DC/DC、空调电机控制器、车载充电器等电气设备的 PCU，以提高新能源汽车结构和功能的集成度。通过将大量电气设备集中布置在一个压铸铝合金箱体里，以及共用冷却水套等设计，可以提高整车的电磁兼容性和可靠性，同时减小体积和重量，降低成本。
6、（2）电磁兼容技术传统汽车的电磁兼容性研究基本局限在试验上,但是随着新能源汽车和混合动力汽车的出现,以及汽车电气系统的迅速增加,信号频率的不断提5高,汽车电磁兼容问题越来越成为汽车制造商关注的一个重要问题。汽车电磁兼容技术涉及整车对外的辐射干扰防治，整车的抗辐射干扰技术，车内的传导、耦合、辐射干扰的防治技术，各动力部件的抗干扰技术和相互兼容技术，整车与环境电磁兼容技术等诸多方面的内容。为有效解决新能源汽车电磁兼容性问题,降低开发成本,将数字建模和数字仿真技术应用到汽车电磁兼容研究上,正成为汽车电磁兼容研究的一个热点。（3）高压电安全管理技术国际相关组织如 IEEE、SAE 等对新能源汽车的高压
7、电安全及控制制订了较为严格的标准，并规定高压系统必须具备高压电自动切断装置。涉及新能源汽车安全的电气特性有绝缘特性、漏电流、爬电距离及电气间隙、充电器的过流特性等。为了保证强电安全,应该采取强电装置合理布置、高压电实时检测、实时安全防护等综合措施。如将动力电池组与相关的高压元件集成在一个封闭的箱体内,在动力电池箱体中设置主继电器组以保证发生故障或碰撞时及时断开高压电的输出；设计高压电安全管理控制系统,实现对新能源汽车上所有与高压母线相连的各个电气部件进行实时绝缘监控与故障诊断,并启动相应的失效控制策略和安全保护功能,确保车辆的安全性。（4）热管理技术新能源汽车的热管理技术主要包括：动力系统关键
8、部件，如驱动电机系统、储能系统的热管理技术和整车热管理技术。在车辆正常运行的环境内，为保证各关键部件工作在热容量和正常工作温度允许范围内，以主动温度控制为主的控制策略正成为热管理技术的主流。6（5）系统故障诊断与失效策略与传统汽车相比，新能源汽车的故障诊断与失效策略显得更为重要。新能源汽车的电气部件多、信号复杂，电机系统和电池系统还存在运行安全问题, 因此需要对各个电气部件进行实时监测及故障诊断,并制定合理的失效策略，以确保车辆安全可靠运行。基于 CAN 总线的新能源汽车故障诊断系统，具有可靠性高，电磁兼容性好，传输速率高，能够满足新能源汽车的要求，在国内外的新能源汽车上已得到广泛采用。2、项
9、目产品及市场的国内外发展状况传统汽车在全球保有量的不断增加使人类面临能源短缺、气候变暖、空气和水质量下降等问题。新能源汽车具有低排放甚至零排放、热辐射低、噪音低且环境友好等特点，是节能、环保和可持续发展的新型交通工具，具有广阔的发展前景。（1）国外发展状况从上世纪末期，欧美和日本等发达国家就把发展新能源汽车作为汽车的发展方向，持续投入了大量的人力物力和财力进行研究，并取得了一定的研究成果。1990 年 1 月通用汽车公司发布了第一辆电动概念车 Impact。1996 年12 月，投入了 3.5 亿美元研发的经过改进的第二代 EV-1 电动车开始在美国开始销售。EV-1 的最高时速可达 128
10、km/h，0-96 km/h 的加速时间为9s，但由于价格昂贵，续驶里程只有 80 英里，截止到 2000 年，EV-1 仅售出 110 辆。1995 年 9 月，标致-雪铁龙公司开始生产标致 P106 和雪铁龙 AX(1996 年 12 月改为 SAXO 型)两种电动轿车。1991 年 10 月东京电力7公司展出其研制的 IZA 四座电动轿车，最高车速达 176 km/h，续驶里程为 548 km。1996 年 9 月，日本丰田汽车公司和本田汽车公司宣布他们研制的五座轿车 RAV4-EV 及 EV-Plus 投入小批量商业化生产和销售。日产汽车公司研制的 Altra-EV 电动轿车也于 19
11、98 年投入小批量生产。日本丰田公司开发的混合动力汽车 PRIUS 在北美正式上市，富士重工近期推出的锂离子电池新能源汽车“R1e” ， 15 分钟可充满 80，充电 1 次可行驶约80 km，最大时速为 100 km/h。三菱汽车推出的新一代环保型电动汽车i-MIEV，采用 16 kWh 锂离子电池，约 30 分钟即可充满 80%电量，最大续驶里程可达 160 km，最高车速可以达到 130 km/h。纯电动汽车技术储备和样车试验表明，日本将会在近五年内推出中高档纯电动轿车。（2）国内发展状况我国一直坚持新能源汽车技术的研究开发，863项目以支持混合动力汽车为主，支持少量纯电动轿车项目。20
12、02年国家科技部在“十五”863电动汽车重大专项中部署了纯电动大客车和纯电动轿车的研发计划，随着投资增加和各方面重视程度不断提高，我国在新能源汽车科研方面取得了一定的成果，已经完成了新能源汽车的功能样车、性能样车、小批生产和示范运行。北京121公交线的纯电动公交大客车已经示范运营了3年，2008年奥运会期间有50辆纯电动公交车在奥运中心区载客运行。天津清源电动车公司等研发的低速电动汽车出口到美国。比亚迪先后推出了自主研发的纯电动汽车F3e和双模混合动力轿车。在863计划支撑下，一汽、二汽、厦门金龙等多家整车厂都进行了新能源汽车整车的研发。目前，我国新能源汽车的发展已进入推动产业化的阶段，但是整
13、车技术基本处于样车研制试8验阶段，缺少自主知识产权，关键零部件离规模化的商品生产还有一定距离。 同发达国家相比，我国的新能源汽车发展水平同样具有明显差距。这些差距不仅体现在整车集成技术、驱动电机、电池及成组技术等方面，在电子控制技术等方面的差距更加明显。我国要实现新能源汽车的产业化和批量化生产，必须解决集成PCU技术、电磁兼容技术与高压电安全技术、热管理技术、系统故障诊断与失效策略、制动力分配与能量回馈策略、主动安全控制技术、整车匹配与标定等关键技术上形成自主知识产权，完成设计定型。目前，国家已明确重点发展纯电动及插电式电动汽车，并确定了 13个城市示范运行。业内人士认为，电动轿车领域是电动汽
14、车今后实现商业化发展的最终方向，而现阶段电动汽车在公交及出租领域的试验性投入，正是为这一最终方向所做的前期探路。根据出台的汽车产业调整和振兴规划提出的发展目标，今后三年内我国要形成50万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能，新能源汽车销量占乘用车销售总量的5左右。在去年召开的“2009中国汽车工程学会年会”上，国家科技部863计划节能与新能源汽车重大项目办公室副主任甄子健透露，2015年，我国纯电动汽车保有量有望达到266万辆，全年电力需求在212亿kWh。据其预测，到2015年，我国纯电动汽车产业仍处于起步期，多种2-4人微型纯电动乘用车(最大时速80公里以上，续驶里程1
15、00公里)将批量生产和应用，纯电动城市公交车与插入式电动公交车小量示范应用，各种纯电动乘用车年产量达到乘用车总产量的10%。由此推断，电动汽车数年内将真正实现产业化发展。93、电动汽车市场前景电动车是目前世界上唯一能达到零排放的机动车。由于环保的要求，加之新材料和新技术的发展，电动车进入了发展高潮。电动汽车作为绿色交通工具，将在 21 世纪给人类社会带来巨大的变化。顺应当前国际科技发展的大趋势，将电动汽车作为中国进入 21 世纪汽车工业的切人点，不仅是实现中国汽车工业技术跨越式发展的战略抉择，同时也是实现中国汽车工业可持续发展的重要选择。目前我国电动车研究已取得阶段性成果，完成了概念车车身设计
16、构想书及界面设计，电池方面正在组织开发镍氢电池、锂离子电池、锌空气电池、燃料电池，有望取得突破。电动汽车的标准体系已经编制完成，同时建立了有关电动汽车的数据库。电动汽车项目的国际合作正在按计划进行。世界电动汽车的发展经过 20 多年的研究试验，已进入一个新的阶段，即小批量商业化生产并推向市场实际应用。目前全球在用电动汽车大约 1.3万辆。电动车被视为抢占 21 世纪汽车霸主地位的主要车型之一则是不争的事实。因为电动车的高科技含量，将带来汽车界的一场革命，并有望为汽车商家带来巨额的市场利润。现在零排放电动车的技术已经逐渐成熟并已开始商品化，一次充电行程也能满足市区交通的要求。大规模应用的主要困难是电池和相应的电动车成本太高，混合动力电动车则是目前可以大批量生产、替代燃油汽车、减少废气排放的较现实的电动车。在未来 10年，电动车在其特定市场范围内的商业化生产将增长，增长速度取决于价格因素。未来 20 年燃料电池电动车的商业化业务也将增长。在未来 30 年，10燃料电池电动车和混合动力电动车将有长远的市场前景。无论从环保角度还是能源角度看，未来电动车都需要有一个大的发
