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1、项目实施的背景和意义1.1 项目所面向的我市经济、社会和科技发展等有效需求如今，我国各个城市都掀起了一场能源变革运动，这场能源动力变革的主要趋势是 汽车能源多元化、汽车动力电气化和汽车排放洁净化。尽管目前还存在很多需要克服的 技术障碍，但其作为新一代汽车能源动力系统的远期解决方案，仍然被全球所看好。然 而，当新能源电动车的使用率快速增长，随之而来的充放电系统技术问题也需要引起重 视。在城市生活中，研发出电动汽车智慧充放电系统将大大改善人们对电动汽车的使用 体验，有助于推动电动汽车行业的科学发展。低碳经济是在工业文明和农业文明之后的又一种新的经济发展模式，它的特点是以 高效地运用能源和清洁能源的
2、开发为基础，降低能源消耗、减少大气污染和汽车尾气的 排放。如今，汽车尾气排放是国内研究的一大重要课题，在享受汽车为我们带来的便利 的同时，其所排放的二氧化碳等尾气给环境造成了严重的污染，使我们的空气质量日益 下降，给我们的生活环境带来了不良影响。二氧化碳排放给环境造成了影响，汽车尾气 严重影响到了空气的质量。中国已经是世界第一大汽车生产国家和消费国家，但现在减 少传统能源的损耗以及开发新能源，逐渐成了一大发展趋势，并且油价的上涨给汽车工 业带来了很大的压力，我国颁布了相应的节能减排和新能源汽车发展战略。新能源作为 发展可代替能源，是发展可持续的低碳社会的重中之重，受到了世界的高度重视。中国已然
3、成为石油进口大国，而全球的石油每年都在萎缩，这些资源都是经过万年 才能形成的不可再生能源，但全球汽车的数量不断增加，这就必然导致汽油的价格不断 上涨。电动汽车本身不排放污染大气的有害气体，废气的排出相比燃油汽车排放的尾气 要减少92%98%,即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其他污染物也 显著减少。中国的电动汽车产业才刚刚起步，电动汽车的普及率并不算高，所以在新能 源汽车的研发以及产业化方面比较具有优势，而我们在汽车动力系统发展战略的选择上 也将有更大的自由，普及和推广应用新能源汽车的阻力会小得多。电动汽车的出现和发展，在不久的将来很有可能取代燃油汽车。虽然当前发达国家 和有关汽
4、车公司均在加紧研发电动汽车技术并取得一定进展，但总体而言，中国基本上 与之处在同一个起跑线上。电动汽车最大的优势就是无油耗、无尾气，相比不可再生的 石油资源，环保的电动新能源更能为我们的生活带来便捷与实惠。随着电动汽车的研发 与生产，其将成为老百姓真正买得起、更开得起的私家车。目前，世界上许多汽车公司生产和出售电动汽车了，像我们所熟悉的比亚迪、蔚来、 小鹏、理想、特斯拉等电动汽车的出现为新能源电动汽车的市场开启新的篇章和树立行 业标杆。新能源电动车的推广使用，随之而来的就是它的充放电系统的完备，是现在解 决电动汽车充电效率，提高用户体验，保障电动汽车使用安全的关键。在我国电动汽车政策所普及的城
5、市里，一直在重视电动汽车的充放电系统，但却没 有得到很好的解决。电动汽车的迅速崛起让我们不得不考虑其在使用过程中带来的问 题，根据社会调查我们发现，人们在关注电动汽车的同时，关心的问题是电动汽车在多 应用场景下智慧充放电方式。那么，研发智慧充放电系统是电动汽车发展的必要条件， 只有完善各种设施和研发先进的技术才能推动电动汽车在我国的发展，才能贯彻落实社 会主义科学发展观。从我国现有的电动汽车的普及率来看，其正处于持续上升的阶段，某些城市甚至已 经实行电动汽车租赁制度，可出租电动汽车以便于居民出行，减少对环境造成的污染。 在新能源充电汽车越来越时兴的今天，电动汽车多应用场景智慧充放电系统的完善也
6、需 加快步伐，一方面，能够让将来出现的大量新能源电动车得到有效的能源补充，继而促 进新能源电动车的发展；另一方面，新能源电动车的使用，很大程度上改善了我国城市 的环境、空气质量和居民的生活品质，减少了汽车尾气的排放，缓解城市雾霾化，是我 国发展新能源科技的一个重要项目，以便改善生活环境。1.2 本项目的先进性、重要性、必要性与可行性电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规 各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术 尚不成熟。目前电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善，尤其是动力电源（电池）的寿命 短，充电效率低等问题。但从发展的角度
7、看，随着科技的进步，投入相应的人力物力， 电动汽车的问题会逐步得到解决。我国电动汽车重大科技项目的研发开始于2001年，中 国电动汽车从无到有，技术处于持续进步状态，建立起了具有自主知识产权的电动汽车 全产业链技术体系。中国的电动汽车在产品研发及示范推广方面已经取得了举世瞩目的 成绩。经过十年一剑的历程，我国的电动汽车从研究开发的阶段进入了产业化的阶段，中 国电动汽车产业正在呈现出蓬勃的生机。当前，在各种新能源汽车的技术路线中，以混 合动力、纯电动汽车和燃料电池汽车为代表的电动汽车被普遍认为是未来汽车能源动力 系统转型发展的主要方向，已经成为世界汽车强国和主要汽车制造商发展重点。中国已 经是世
8、界汽车产业大国，但“大而不强”，中国未来的汽车工业必须探求新的思路。电 动汽车产业有望为中国汽车工业开拓新的增长点。未来10 年是我国新能源汽车发展的战 略机遇期，中国高度重视电动汽车的发展，中国把新能源汽车列为战略性新兴产业之一 提出要重点发展插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车技术，开展插电式混 合动力汽车、纯电动汽车研发及大规模商业化示范工程，推进产业化应用。尽管充放电系统在国内外普遍得到高度重视，但是目前世界各国都面临着相关技术 标准与运营模式不明确等一系列问题，我国亟待在此基础上加大研究和创新力度，探索 一条适合我国环境的智慧充放电系统发展道路。随着全球排放标准的日益严苛、资
9、源的日益匮乏以及政府的大力扶持，我国电动汽 车产业快速发展。但近年来暴露出电动汽车充电效率、安全事故等问题，直接影响消费 者对电动汽车普及的信心和接受度。和燃油车相比，电动汽车在续航里程、充电时间方 面的不足，也极大限制其推广和试用。目前行业内聚焦大概率充电技术发展，以缩短充 电时间，提升用户体验。电动汽车充放电系统作为大电流的传输控制系统，其生命周期内的可靠性和安全性 得到了越来越广泛的关注，只有经过更长周期，更严格环境条件，才能保证电动汽车充 放电系统的可靠性和安全性。1.3 本项目预期实现的经济效益和社会效益本项目为电动汽车多应用场景智慧充放电系统关键技术，符合国家产业政策，技术 含量高
10、，符合社会需求，属于国家重点产业发展方向，该项目将具有较好的经济效益和 社会效益。（1）本项目的发展将促进电动汽车推广使用，进一步完善我国电动汽车的技术， 更好地满足社会和消费者的需求。促使电动汽车与 5G 技术、人工智能等技术一起，成 为国民经济转型升级的重要推动力。（2）本项目的实施不仅能使本项目企业得到较大发展，同时也可促进相关配套企 业或行业的发展，带来较大的连锁效益。（3）提高核心竞争力。通过自主技术的开发，规避国外专利封锁，有望进一步加快我国电动汽车的推广使用。（4）培养技术人才。两年的研发工作将会培养出一大批电动汽车行业内具有较先 进技术水平的专门技术人才，有利于企业和电动汽车领
11、域的可持续发展。（5）通过技术创新带动产品升级，大幅度降低产品成本，提升产品性价比，保守 估计项目期间新增销售收入 1000 万元，新增利润 100 万元，缴纳税金 50 万元。二、技术发展趋势及国内外发展现状2.1 技术的发展趋势、国内外研究开发状况 随着电动汽车的逐步推广和产业化，电动汽车技术的日益成熟，电动汽车对充放电 系统的技术要求体现了一致的趋势，要求充放电系统尽可能向以下目标靠近：1、充电快速化 相比发展前景良好的镍氢和锂离子动力蓄电池而言，传统铅酸类蓄电池以其技术成 熟、成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好和无记忆效应等优点，但同样存在着比 能量低、一次充电续驶里程短的问题。因
12、此，在目前动力电池不能直接提供更多续驶里 程的情况下，如果能够实现电池充电快速化，从某种意义上也就解决了电动汽车续驶里 程短这个致命弱点。2、充电通用化 在多种类型蓄电池、多种电压等级共存的市场背景下，用于公共场所的充电装置必 须具有适应多种类型蓄电池系统和适应各种电压等级的能力，即充电系统需要具有充电 广泛性，具备多种类型蓄电池的充电控制算法，可与各类电动汽车上的不同蓄电池系统 实现充电特性匹配，能够针对不同的电池进行充电。3、充电智能化 制约电动汽车发展及普及的最关键问题之一，是储能电池的性能和应用水平。优化 电池智能化充电方法的目标是要实现无损电池的充电，监控电池的放电状态，避免过放 电
13、现象，从而达到延长电池的使用寿命和节能的目的。充电智能化的应用技术发展主要 体现在以下方面：优化的、智能充电技术和充电机、充电站 ;电池电量的计算、指导和 智能化管理;电池故障的自动诊断和维护技术等。4、电能转换高效化 电动汽车的能耗指标与其运行能源费紧密相关。降低电动汽车的运行能耗，提高其 经济性，是推动电动汽车产业化的关键因素之一。对于充电站，从电能转换效率和建造 成本上考虑，应优先选择具有电能转换效率高，建造成本低等诸多优点的充电装置。5、充电集成化本着子系统小型化和多功能化的要求，以及电池可靠性和稳定性要求的提高，充电 系统将和电动汽车能量管理系统集成为一个整体，集成传输晶体管、电流检
14、测和反向放 电保护等功能，无需外部组件即可实现体积更小、集成化更高的充电解决方案，从而为 电动汽车其余部件节约出布置空间，大大降低系统成本，并可优化充电效果，延长电池 寿命。2.2 技术难点与人为因素我国已经成为全球最大的新能源汽车产销国，从产业的规模、市场化的进程来讲， 我们确实是引领者，但在技术上还有很大差距。目前研发的新能源汽车主要是对传统汽车的动力系统做改动,对汽车底盘的稳定 性、舒适性和耐久性等方面研究不多。混合动力汽车技术中仍有很多基础技术来源于传 统汽车技术，比如整车电控系统和内燃机动力系统。 新能源汽车核心零部件技术有 待提高。新能源汽车核心零部件包括整车控制技术、电机驱动系统
15、技术、电池系统技术、 动力耦合技术等，汽车企业在这些方面还未取得产业化的实质性突破，部分零部件的性 能差距较大，电机驱动系统效率低下，电池充电时间长，使用寿命较短。新能源汽车产业以展战略不明晰。新能源汽车产业的发展是一个战略问题，不仅事 关中国汽车产业的未来，也是决定我国能源和环境可持续发展的关键问题之一。目前， 出台了新能源汽车生产准入管理规则 ，在汽车产业调整和振兴规划中也涉及 到了新能源汽车产业的短期目标和任务。然而，这些政策都没有足够的战略高度，缺少 一个整体的新能源汽车产业发展规划，没有发展重点，没有发展路线，“遍撒胡椒面儿”， 这样势 必会分散有限资源，让整个产业的发展都找不到方向
16、。此外，新能源汽车技术 标准也需要完善。目前出台的新能源汽车标准主要是针对新能源汽车的测试、性能和安 全方面做了基本的规定，需要完善的地方还有很多，没有统一的标准和集体的鼓励 政 策，企业投入资金研发新能源技术会缺乏具体的指导而无法适从。新能源汽车基本上是需要用电， 因此它的运作就必须依托于整个供应链和应用体 系完善的配套工作。而就目前新能源汽车研发最热门的纯电动汽车来说，在供应链方面 的最大障碍就是电池/电池组、电控等技术瓶颈，电池的安全性、可靠性、使用寿命等 还不能满足整车要求；应用体系方面，充电网络基础设施的 不完善是最大的障碍，配 套设施建设如果不能达到同步，那么新能源汽车市场就，很难顺利发展。虽然新能源汽车对环保的贡献巨大，但是作为购车者来说，新能源汽车的价格、性 能、使用成本、是否便捷，这些才是消费者最关心的问题。也许新能源汽车的购买价格 比一般的车价要高，但是能降低油耗，从经济的角度来说，它的使用成本会降低，但是 如果消
