探索我國(guó)汽車(chē)工業(yè)自主研發(fā)之路_記電動(dòng)汽車(chē)重大科技專項(xiàng)的實(shí)施_

1、2006年(第28卷 第5期汽車(chē)工程Aut omotive Engineering2006(Vol . 28 No . 5特約稿探索我國(guó)汽車(chē)工業(yè)自主研發(fā)之路記電動(dòng)汽車(chē)重大科技專項(xiàng)的實(shí)施作者簡(jiǎn)介:王成、甄子健, 科技部電動(dòng)汽車(chē)重大專項(xiàng)辦公室。王成, 甄子健電動(dòng)汽車(chē)重大科技專項(xiàng)是“十五”期間經(jīng)國(guó)家科教領(lǐng)導(dǎo)小組批準(zhǔn)實(shí)施的12個(gè)重大科技專項(xiàng)之一, 國(guó)家863計(jì)劃經(jīng)費(fèi)投入818億元, 于2001年9月正式啟動(dòng)。經(jīng)過(guò)5年實(shí)施, 我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)研發(fā)取得顯著突破, 在世界節(jié)能與新能源汽車(chē)發(fā)展中迅速崛起, 電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化在保障國(guó)家能源安全、保護(hù)環(huán)境等方面的作用正在逐步得到方方面面的共識(shí)。員, 筆者親歷了專

2、項(xiàng)規(guī)劃、論證、啟動(dòng)及總結(jié)的全部過(guò)程, 所取得的豐碩成果”大科技專項(xiàng)的實(shí)施, 道路的成功探索。1專項(xiàng)總體戰(zhàn)略目標(biāo)合理電動(dòng)汽車(chē)專項(xiàng)的戰(zhàn)略目標(biāo)是:推動(dòng)能源多元化, 保障國(guó)家能源安全; 提高汽車(chē)能效, 減少尾氣排放, 保護(hù)大氣環(huán)境; 提升汽車(chē)產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力, 自主創(chuàng)新, 跨越發(fā)展。2001年, 科技部組織專家實(shí)地調(diào)研, 周密論證, 正式啟動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)專項(xiàng)。經(jīng)過(guò)4年多的實(shí)踐, 專項(xiàng)以燃料電池汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)3種整車(chē)技術(shù), 多能源動(dòng)力總成系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及動(dòng)力電池3種關(guān)鍵共性技術(shù)為主要研發(fā)目標(biāo)和重點(diǎn)任務(wù), 確立了“三縱三橫”的科研布局, 全面帶動(dòng)我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)的自主創(chuàng)新。2專項(xiàng)技術(shù)進(jìn)展顯著,

3、達(dá)到預(yù)期要求經(jīng)過(guò)“十五”期間3輪高強(qiáng)度的研發(fā), 我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)研發(fā)能力由弱變強(qiáng), 逐步建立起新一代節(jié)能和新能源汽車(chē)自主創(chuàng)新平臺(tái)。相繼研制出電動(dòng)汽車(chē)功能樣車(chē)、性能樣車(chē)和產(chǎn)品樣車(chē)。燃料電池汽車(chē)技術(shù)已進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列; 混合動(dòng)力汽車(chē)實(shí)現(xiàn)載客運(yùn)行、具備了小批量生產(chǎn)能力; 純電動(dòng)汽車(chē)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)和運(yùn)營(yíng), 并開(kāi)始出口國(guó)外。211整車(chē)技術(shù)進(jìn)展-電混合、。超越三122km /h, 100km 氫燃1約合413L 汽油(同類傳統(tǒng)汽車(chē)油耗為78L , 累計(jì)運(yùn)行3萬(wàn)多k m , 具有良好的駕駛性能; 由清華大學(xué)等單位組建的北京清能華通公司研發(fā)的燃料電池城市客車(chē), 技術(shù)指標(biāo)接近國(guó)際先進(jìn)水平, 運(yùn)行里程已超過(guò)3萬(wàn)km , 最

4、高車(chē)速為86k m /h, 100k m 氫燃料消耗313kg (40k m /h 等速 , 約合1214L 汽油(同類柴油傳統(tǒng)車(chē)油耗為20L 。一汽、東風(fēng)、長(zhǎng)安、奇瑞等汽車(chē)公司開(kāi)發(fā)出混合動(dòng)力汽車(chē)性能樣車(chē), 采用主副電機(jī)中度混合、I SG 輕度混合和起停式微混合等3種不同技術(shù)方案, 取得一批創(chuàng)新成果, 初步具備產(chǎn)業(yè)化條件, 部分車(chē)型已取得國(guó)家汽車(chē)產(chǎn)品公告。東風(fēng)、長(zhǎng)安混合動(dòng)力轎車(chē)完成了正面碰撞試驗(yàn); 一汽、東風(fēng)研制的混合動(dòng)力汽車(chē)節(jié)油30%以上, 排放減少30%; 奇瑞公司混合動(dòng)力汽車(chē)以全新自主開(kāi)發(fā)的A520轎車(chē)為平臺(tái), 并搭載自主研制的全新發(fā)動(dòng)機(jī)和混合動(dòng)力系統(tǒng), 具有良好的產(chǎn)業(yè)化前景。我國(guó)自主研

5、發(fā)的純電動(dòng)轎車(chē)和客車(chē)在“十五”末期均已通過(guò)國(guó)家質(zhì)檢機(jī)構(gòu)的型式認(rèn)證試驗(yàn)。北京理工科凌電動(dòng)車(chē)輛有限公司開(kāi)發(fā)出4種型號(hào)50輛純電動(dòng)客車(chē), 等速100km 耗電70k W h, 動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平, 為2008奧運(yùn)綠色車(chē)隊(duì)的建立打下良好基礎(chǔ)。天津清源電動(dòng)車(chē)輛股份有限公司與天汽集團(tuán)等單位聯(lián)合研發(fā)出3種純電動(dòng)轎車(chē), 最高時(shí)速超過(guò)120k m , 一次充電續(xù)駛里程達(dá)252km 。2005年完成了搭載鋰離子動(dòng)力電池的純電動(dòng)轎車(chē)416汽車(chē)工程2006年(第28卷 第5期 正面碰撞試驗(yàn), 成為我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的“第一碰”, 各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到預(yù)期要求。同年, 該公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的112輛純電動(dòng)轎車(chē)已出口美國(guó),

6、后繼需求旺盛。212關(guān)鍵零部件技術(shù)進(jìn)展動(dòng)力蓄電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)等電動(dòng)汽車(chē)關(guān)鍵部件, 電子控制技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)都取得較大進(jìn)展, 初步形成電動(dòng)汽車(chē)零部件產(chǎn)業(yè)鏈。突破了大功率氫空燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)組制備關(guān)鍵技術(shù), 研制出轎車(chē)用凈輸出3060k W 、客車(chē)用凈輸出60150k W 的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī), 成為世界上少數(shù)幾個(gè)掌握車(chē)用百千瓦級(jí)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)、制造以及測(cè)試技術(shù)的國(guó)家之一, 系統(tǒng)效率超過(guò)50%, 質(zhì)量比功率達(dá)到160W /kg 。大功率動(dòng)力蓄電池在電性能、安全性能和壽命等方面進(jìn)展較快, 攻克了一些產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù), 建立了數(shù)條小批量生產(chǎn)線, 初步形成了產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ), 容量為8A h 的高功

7、率鎳氫電池功率密度達(dá)1006W 循環(huán)壽命試驗(yàn)超過(guò)20萬(wàn)次(萬(wàn)k m /安全性達(dá)到測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)?！笆濉逼陂g, 各電機(jī)研發(fā)單位克服高速大功率、高堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩、高比功率等技術(shù)難點(diǎn), 已分別開(kāi)發(fā)出功率為7180k W 各功率等級(jí)的電動(dòng)汽車(chē)專用驅(qū)動(dòng)電機(jī), 質(zhì)量比功率達(dá)到1350W /kg, 電機(jī)系統(tǒng)最高效率達(dá)到93%, 達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)研發(fā)單位與大學(xué)等科研單位聯(lián)合開(kāi)發(fā)出多能源動(dòng)力總成控制器和整車(chē)控制器產(chǎn)品, 取得了階段性進(jìn)展。在汽車(chē)特別是節(jié)能環(huán)保汽車(chē)核心電控技術(shù)方面異軍突起。3專項(xiàng)組織管理科學(xué), 卓有成效電動(dòng)汽車(chē)作為最早啟動(dòng)的重大科技專項(xiàng)之一, 從開(kāi)始就注重探索和實(shí)踐符合重大專項(xiàng)實(shí)施特點(diǎn)和規(guī)律的

8、管理機(jī)制。電動(dòng)汽車(chē)重大專項(xiàng)采用了“總體組負(fù)責(zé)制”、“整車(chē)牽頭”、“節(jié)點(diǎn)控制”、“競(jìng)爭(zhēng)擇優(yōu)”、“第三方監(jiān)理”等管理措施, 對(duì)專項(xiàng)的順利實(shí)施發(fā)揮了良好作用, 見(jiàn)圖1。311“三縱三橫”研發(fā)布局“十五”電動(dòng)汽車(chē)重大科技專項(xiàng), 確立并堅(jiān)持了“三縱三橫”的研發(fā)布局, 以燃料電池汽車(chē)、混合電圖1組織管理示意圖動(dòng)汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)為“三縱”, 以多能源動(dòng)力總成控制、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力蓄電池及燃料電池等關(guān)鍵零部件為“三橫”, 全面推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)開(kāi)發(fā)和關(guān)鍵零部件核心競(jìng)爭(zhēng)力的提升。312“整車(chē)牽頭”組織模式律, , , 保。313“集體決策”核心作用科技部能源領(lǐng)域辦公室、電動(dòng)汽車(chē)專項(xiàng)總體專家組在專項(xiàng)的實(shí)施過(guò)程中起到了

9、關(guān)鍵的領(lǐng)導(dǎo)和指導(dǎo)作用, 對(duì)專項(xiàng)工作進(jìn)行周密策劃和組織。通過(guò)課題的技術(shù)洽談、擇優(yōu)組合、方案優(yōu)化、答辯論證和滾動(dòng)立項(xiàng)等一系列步驟, 及時(shí)為科研一線滾動(dòng)研發(fā)課題的不間斷運(yùn)行提供了管理保障。在專項(xiàng)總體技術(shù)路線、技術(shù)規(guī)范制定、測(cè)試平臺(tái)建設(shè), 以及組織管理和政策環(huán)境建設(shè)等方面發(fā)揮了重要作用。314“優(yōu)勝劣汰”促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)電動(dòng)汽車(chē)重大專項(xiàng)采取了一系列鼓勵(lì)競(jìng)爭(zhēng)的措施, 以形成競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。在課題申報(bào)時(shí)明確規(guī)定, 對(duì)每個(gè)整車(chē)團(tuán)隊(duì)允許23家不同技術(shù)特色的零部件研發(fā)單位承擔(dān)同一種關(guān)鍵零部件配套課題, 一年后進(jìn)行篩選, 優(yōu)勝劣汰。對(duì)于燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施了整車(chē)配套關(guān)鍵零部件課題的AB 角互換制度, 起到了競(jìng)爭(zhēng)與調(diào)節(jié)的作用, 并

10、擴(kuò)大到電機(jī)和電池課題。315“節(jié)點(diǎn)監(jiān)理”成效顯著實(shí)施項(xiàng)目監(jiān)理, 是科研項(xiàng)目管理中引進(jìn)社會(huì)監(jiān)督的一個(gè)重要方式。2004年中國(guó)國(guó)際工程咨詢公司聘請(qǐng)獨(dú)立專家對(duì)專項(xiàng)進(jìn)行了全過(guò)程監(jiān)理。監(jiān)理檢查工作采取了靈活的監(jiān)理方式, 在按計(jì)劃節(jié)點(diǎn)檢查的同時(shí), 增加明察暗訪, 對(duì)課題實(shí)施進(jìn)度、質(zhì)量和資金使用情況進(jìn)行監(jiān)督檢查, 定期向領(lǐng)域辦進(jìn)行客觀評(píng)價(jià), 提出合理意見(jiàn)。2006(Vol . 28 No . 5王成, 等:探索我國(guó)汽車(chē)工業(yè)自主研發(fā)之路4174有效地實(shí)施了平臺(tái)建設(shè)411公共測(cè)試平臺(tái)電動(dòng)汽車(chē)專項(xiàng)注重共性研發(fā)技術(shù)平臺(tái)建設(shè), 建立起一批電動(dòng)汽車(chē)公共測(cè)試技術(shù)平臺(tái)。包括電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)、動(dòng)力蓄電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)

11、在內(nèi)的7個(gè)公共檢測(cè)和試驗(yàn)平臺(tái)(清華大學(xué):客車(chē)用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)中心; 201所:動(dòng)力蓄電池檢測(cè)中心; 北京理工大學(xué):車(chē)用電機(jī)檢測(cè)中心; 同濟(jì)大學(xué):轎車(chē)用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)中心; 中國(guó)科學(xué)院大連物理化學(xué)研究所:燃料電池基礎(chǔ)元件檢測(cè)中心; 18所:動(dòng)力蓄電池檢測(cè)中心; 中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心:電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)檢測(cè)中心 , 制定了相關(guān)測(cè)試規(guī)范。一些有實(shí)力的課題研發(fā)單位也加強(qiáng)了研發(fā)能力建設(shè)。412示范應(yīng)用平臺(tái)目前, 京、武漢、天津、威海、市, 共計(jì)有200營(yíng), 累計(jì)運(yùn)行200多萬(wàn)。通過(guò)商業(yè)化示范運(yùn)行, 考驗(yàn)了研發(fā)產(chǎn)品的可靠性、耐久性, 探索了符合市場(chǎng)規(guī)律的商業(yè)運(yùn)行模式和多種交通形式互動(dòng)的新型交通模式, 同

12、時(shí)在運(yùn)營(yíng)中逐步建立電動(dòng)汽車(chē)商業(yè)化運(yùn)行的政策支撐體系, 研究政策效益, 促進(jìn)形成推廣應(yīng)用電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)氛圍, 為電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化奠定了良好基礎(chǔ)。413“人才、專利、標(biāo)準(zhǔn)”平臺(tái)自主創(chuàng)新的關(guān)鍵在于人才。在電動(dòng)汽車(chē)研發(fā)過(guò)程中, 電動(dòng)汽車(chē)重大科技專項(xiàng)凝聚了國(guó)內(nèi)200多家企業(yè)、高校和科研院所, 3300多名技術(shù)骨干參與研發(fā), 吸引了一批著名公司留學(xué)人員回國(guó)創(chuàng)業(yè), 建立并穩(wěn)定了一支結(jié)構(gòu)合理的人才隊(duì)伍。已申請(qǐng)796項(xiàng)國(guó)內(nèi)外專利, 其中發(fā)明專利413項(xiàng), 有效地提升了我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)這一核心產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。重點(diǎn)修訂純電動(dòng)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn), 研究起草混合動(dòng)力汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法, 研究制定電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)31項(xiàng)。5形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,

13、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程電動(dòng)汽車(chē)重大科技專項(xiàng)在執(zhí)行過(guò)程中, 確立了“整車(chē)牽頭”的原則, 并以專項(xiàng)特別定制的課題合同文本的形式確認(rèn)。第2輪和第3輪研發(fā)中, 專項(xiàng)產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)更加明確, 整車(chē)牽頭的原則得到進(jìn)一步加強(qiáng), 動(dòng)力系統(tǒng)各部分之間、動(dòng)力系統(tǒng)與車(chē)體和行駛系統(tǒng)之間, 在研發(fā)、設(shè)計(jì)、功能、試制、匹配等方面更加集成。專項(xiàng)在實(shí)施中對(duì)整車(chē)和關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)給予了充分關(guān)注, 鼓勵(lì)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、企業(yè)間聯(lián)合, 以新型的研究開(kāi)發(fā)體制和機(jī)制承擔(dān)專項(xiàng)的研究開(kāi)發(fā)任務(wù), 保證專項(xiàng)資金的合理使用, 實(shí)現(xiàn)資源共享。專項(xiàng)啟動(dòng)以來(lái), 已有10家產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、金融機(jī)構(gòu)介入的新型股份制企業(yè)成立并參與專項(xiàng)實(shí)施, 注冊(cè)資金超過(guò)315億元。產(chǎn)學(xué)研結(jié)合

14、現(xiàn)代企業(yè)機(jī)制, 發(fā)揮了員工和技術(shù)骨干的積極性, 使科研和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成為企業(yè)面向市場(chǎng)的自覺(jué)創(chuàng)新活動(dòng), 緊密地融入, 避免了成果。, 進(jìn)行了產(chǎn)品, 積極做好產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備。6得到各界共識(shí), 加大實(shí)施力度“十五”是我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)飛躍發(fā)展的5年。通過(guò)實(shí)施電動(dòng)汽車(chē)專項(xiàng), 自主開(kāi)發(fā)出新一代節(jié)能環(huán)保汽車(chē), 搶占了新一代汽車(chē)技術(shù)的制高點(diǎn), 初步形成了適合我國(guó)能源結(jié)構(gòu)多元化特點(diǎn)的交通能源動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型方案。2006年2月7日, 電動(dòng)汽車(chē)重大科技專項(xiàng)在北京通過(guò)了驗(yàn)收。國(guó)家科技部、工程院、科學(xué)院、國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心、機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)等有關(guān)部門(mén)的領(lǐng)導(dǎo), 一汽、東風(fēng)、上汽、奇瑞、長(zhǎng)安等企業(yè)負(fù)責(zé)人, 相關(guān)行業(yè)十幾名院士和專家, 以及一些地方代表參加了電動(dòng)汽車(chē)重大科技專項(xiàng)的驗(yàn)收會(huì)。各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和專家對(duì)電動(dòng)汽車(chē)專項(xiàng)進(jìn)展給予了高度評(píng)價(jià), 指出了下