探索我国汽车工业自主研发之路_记电动汽车重大科技专项的实施_

1、2006年(第28卷 第5期汽车工程Aut omotive Engineering2006(Vol . 28 No . 5特约稿探索我国汽车工业自主研发之路记电动汽车重大科技专项的实施作者简介:王成、甄子健, 科技部电动汽车重大专项办公室。王成, 甄子健电动汽车重大科技专项是“十五”期间经国家科教领导小组批准实施的12个重大科技专项之一, 国家863计划经费投入818亿元, 于2001年9月正式启动。经过5年实施, 我国电动汽车研发取得显著突破, 在世界节能与新能源汽车发展中迅速崛起, 电动汽车的研发与产业化在保障国家能源安全、保护环境等方面的作用正在逐步得到方方面面的共识。员, 笔者亲历了专

2、项规划、论证、启动及总结的全部过程, 所取得的丰硕成果”大科技专项的实施, 道路的成功探索。1专项总体战略目标合理电动汽车专项的战略目标是:推动能源多元化, 保障国家能源安全; 提高汽车能效, 减少尾气排放, 保护大气环境; 提升汽车产业核心竞争力, 自主创新, 跨越发展。2001年, 科技部组织专家实地调研, 周密论证, 正式启动电动汽车专项。经过4年多的实践, 专项以燃料电池汽车、混合动力汽车和纯电动汽车3种整车技术, 多能源动力总成系统、驱动电机及动力电池3种关键共性技术为主要研发目标和重点任务, 确立了“三纵三横”的科研布局, 全面带动我国电动汽车技术的自主创新。2专项技术进展显著,

3、达到预期要求经过“十五”期间3轮高强度的研发, 我国电动汽车研发能力由弱变强, 逐步建立起新一代节能和新能源汽车自主创新平台。相继研制出电动汽车功能样车、性能样车和产品样车。燃料电池汽车技术已进入国际先进行列; 混合动力汽车实现载客运行、具备了小批量生产能力; 纯电动汽车实现量产和运营, 并开始出口国外。211整车技术进展-电混合、。超越三122km /h, 100km 氢燃1约合413L 汽油(同类传统汽车油耗为78L , 累计运行3万多k m , 具有良好的驾驶性能; 由清华大学等单位组建的北京清能华通公司研发的燃料电池城市客车, 技术指标接近国际先进水平, 运行里程已超过3万km , 最

4、高车速为86k m /h, 100k m 氢燃料消耗313kg (40k m /h 等速 , 约合1214L 汽油(同类柴油传统车油耗为20L 。一汽、东风、长安、奇瑞等汽车公司开发出混合动力汽车性能样车, 采用主副电机中度混合、I SG 轻度混合和起停式微混合等3种不同技术方案, 取得一批创新成果, 初步具备产业化条件, 部分车型已取得国家汽车产品公告。东风、长安混合动力轿车完成了正面碰撞试验; 一汽、东风研制的混合动力汽车节油30%以上, 排放减少30%; 奇瑞公司混合动力汽车以全新自主开发的A520轿车为平台, 并搭载自主研制的全新发动机和混合动力系统, 具有良好的产业化前景。我国自主研

5、发的纯电动轿车和客车在“十五”末期均已通过国家质检机构的型式认证试验。北京理工科凌电动车辆有限公司开发出4种型号50辆纯电动客车, 等速100km 耗电70k W h, 动力性、经济性均达到国际先进水平, 为2008奥运绿色车队的建立打下良好基础。天津清源电动车辆股份有限公司与天汽集团等单位联合研发出3种纯电动轿车, 最高时速超过120k m , 一次充电续驶里程达252km 。2005年完成了搭载锂离子动力电池的纯电动轿车416汽车工程2006年(第28卷 第5期 正面碰撞试验, 成为我国电动汽车的“第一碰”, 各项指标均达到预期要求。同年, 该公司开发生产的112辆纯电动轿车已出口美国,

6、后继需求旺盛。212关键零部件技术进展动力蓄电池、驱动电机、燃料电池发动机等电动汽车关键部件, 电子控制技术和系统集成技术都取得较大进展, 初步形成电动汽车零部件产业链。突破了大功率氢空燃料电池发动机组制备关键技术, 研制出轿车用净输出3060k W 、客车用净输出60150k W 的燃料电池发动机, 成为世界上少数几个掌握车用百千瓦级燃料电池发动机研发、制造以及测试技术的国家之一, 系统效率超过50%, 质量比功率达到160W /kg 。大功率动力蓄电池在电性能、安全性能和寿命等方面进展较快, 攻克了一些产业化关键技术, 建立了数条小批量生产线, 初步形成了产业基础, 容量为8A h 的高功

7、率镍氢电池功率密度达1006W 循环寿命试验超过20万次(万k m /安全性达到测试标准。“十五”期间, 各电机研发单位克服高速大功率、高堵转转矩、高比功率等技术难点, 已分别开发出功率为7180k W 各功率等级的电动汽车专用驱动电机, 质量比功率达到1350W /kg, 电机系统最高效率达到93%, 达到国际先进水平。电动汽车整车研发单位与大学等科研单位联合开发出多能源动力总成控制器和整车控制器产品, 取得了阶段性进展。在汽车特别是节能环保汽车核心电控技术方面异军突起。3专项组织管理科学, 卓有成效电动汽车作为最早启动的重大科技专项之一, 从开始就注重探索和实践符合重大专项实施特点和规律的

8、管理机制。电动汽车重大专项采用了“总体组负责制”、“整车牵头”、“节点控制”、“竞争择优”、“第三方监理”等管理措施, 对专项的顺利实施发挥了良好作用, 见图1。311“三纵三横”研发布局“十五”电动汽车重大科技专项, 确立并坚持了“三纵三横”的研发布局, 以燃料电池汽车、混合电图1组织管理示意图动汽车、纯电动汽车为“三纵”, 以多能源动力总成控制、驱动电机、动力蓄电池及燃料电池等关键零部件为“三横”, 全面推动电动汽车整车开发和关键零部件核心竞争力的提升。312“整车牵头”组织模式律, , , 保。313“集体决策”核心作用科技部能源领域办公室、电动汽车专项总体专家组在专项的实施过程中起到了

9、关键的领导和指导作用, 对专项工作进行周密策划和组织。通过课题的技术洽谈、择优组合、方案优化、答辩论证和滚动立项等一系列步骤, 及时为科研一线滚动研发课题的不间断运行提供了管理保障。在专项总体技术路线、技术规范制定、测试平台建设, 以及组织管理和政策环境建设等方面发挥了重要作用。314“优胜劣汰”促进竞争电动汽车重大专项采取了一系列鼓励竞争的措施, 以形成竞争机制。在课题申报时明确规定, 对每个整车团队允许23家不同技术特色的零部件研发单位承担同一种关键零部件配套课题, 一年后进行筛选, 优胜劣汰。对于燃料电池发动机实施了整车配套关键零部件课题的AB 角互换制度, 起到了竞争与调节的作用, 并

10、扩大到电机和电池课题。315“节点监理”成效显著实施项目监理, 是科研项目管理中引进社会监督的一个重要方式。2004年中国国际工程咨询公司聘请独立专家对专项进行了全过程监理。监理检查工作采取了灵活的监理方式, 在按计划节点检查的同时, 增加明察暗访, 对课题实施进度、质量和资金使用情况进行监督检查, 定期向领域办进行客观评价, 提出合理意见。2006(Vol . 28 No . 5王成, 等:探索我国汽车工业自主研发之路4174有效地实施了平台建设411公共测试平台电动汽车专项注重共性研发技术平台建设, 建立起一批电动汽车公共测试技术平台。包括电动汽车整车、动力蓄电池、驱动电机、燃料电池发动机

11、在内的7个公共检测和试验平台(清华大学:客车用燃料电池发动机检测中心; 201所:动力蓄电池检测中心; 北京理工大学:车用电机检测中心; 同济大学:轿车用燃料电池发动机检测中心; 中国科学院大连物理化学研究所:燃料电池基础元件检测中心; 18所:动力蓄电池检测中心; 中国汽车技术研究中心:电动汽车整车检测中心 , 制定了相关测试规范。一些有实力的课题研发单位也加强了研发能力建设。412示范应用平台目前, 京、武汉、天津、威海、市, 共计有200营, 累计运行200多万。通过商业化示范运行, 考验了研发产品的可靠性、耐久性, 探索了符合市场规律的商业运行模式和多种交通形式互动的新型交通模式, 同

12、时在运营中逐步建立电动汽车商业化运行的政策支撑体系, 研究政策效益, 促进形成推广应用电动汽车的市场氛围, 为电动汽车产业化奠定了良好基础。413“人才、专利、标准”平台自主创新的关键在于人才。在电动汽车研发过程中, 电动汽车重大科技专项凝聚了国内200多家企业、高校和科研院所, 3300多名技术骨干参与研发, 吸引了一批著名公司留学人员回国创业, 建立并稳定了一支结构合理的人才队伍。已申请796项国内外专利, 其中发明专利413项, 有效地提升了我国电动汽车这一核心产品的竞争力。重点修订纯电动汽车标准, 研究起草混合动力汽车标准和检测方法, 研究制定电动汽车技术标准31项。5形成产业联盟,

13、促进产业化进程电动汽车重大科技专项在执行过程中, 确立了“整车牵头”的原则, 并以专项特别定制的课题合同文本的形式确认。第2轮和第3轮研发中, 专项产业化目标更加明确, 整车牵头的原则得到进一步加强, 动力系统各部分之间、动力系统与车体和行驶系统之间, 在研发、设计、功能、试制、匹配等方面更加集成。专项在实施中对整车和关键零部件产业结构给予了充分关注, 鼓励产学研结合、企业间联合, 以新型的研究开发体制和机制承担专项的研究开发任务, 保证专项资金的合理使用, 实现资源共享。专项启动以来, 已有10家产学研结合、金融机构介入的新型股份制企业成立并参与专项实施, 注册资金超过315亿元。产学研结合

14、现代企业机制, 发挥了员工和技术骨干的积极性, 使科研和产品开发成为企业面向市场的自觉创新活动, 紧密地融入, 避免了成果。, 进行了产品, 积极做好产业化准备。6得到各界共识, 加大实施力度“十五”是我国电动汽车飞跃发展的5年。通过实施电动汽车专项, 自主开发出新一代节能环保汽车, 抢占了新一代汽车技术的制高点, 初步形成了适合我国能源结构多元化特点的交通能源动力系统转型方案。2006年2月7日, 电动汽车重大科技专项在北京通过了验收。国家科技部、工程院、科学院、国务院发展研究中心、机械工业联合会等有关部门的领导, 一汽、东风、上汽、奇瑞、长安等企业负责人, 相关行业十几名院士和专家, 以及一些地方代表参加了电动汽车重大科技专项的验收会。各级领导和专家对电动汽车专项进展给予了高度评价, 指出了下