上海交大新能源汽车产学研合作建议.ppt
上海交通大学新能源汽车合作建议,提 纲,合作意义 交大的技术基础 合作建议,随着经济的持续快速发展， 我国能源危机的趋势凸现!,2004年我国进口石油超过1.2 亿吨。 我国汽车保有量2020年将达到1亿3千万辆，届时石油总消耗将达到4亿5千万吨。,汽油消费结构,环境污染成为制约经济发展的重要因素!,城市有害气体排放结构,CO、CO2、NOx、SOx、 臭氧以及各种颗粒物,目前世界上空气污染最严重的10个城市中有7个在中国。,解决能源与环境双重危机势在必行！,提 纲,意义 交大的技术基础 合作建议,上海交大的技术基础,1、新能源汽车 我国首台燃料电池汽车，我国首台二甲醚城市客车，我国首台LNG城市客车，纯电动汽车，强混合、中度混合动力汽车 2、汽车电子与关键零部件 柴油机电控、芯片、车载信息系统、EPS、ESP、控制器总线网络、新能源汽车整车集成控制系统、新能源汽车智能仪表、混合动力轿车AMT、机电一体化自动变速器（EAMT） 3、车身轻量化与制造技术 轻量化材料及其零件制造工艺、结构轻量化技术、轻量化整车性能仿真技术、轻量化车身制造质量控制技术,1. 新能源汽车,我国首台燃料电池汽车 （凤凰燃料电池车）,由上汽主导，泛亚、交大联合开发。,混合动力轿车（国家863重大专项）,2002.112：完成第一轮功能样车开发。 2003.12004.10，完成第二轮性能样车开发； 2005.112：进行第三个合同开发，年底通过产品型式认证。,我国首台二甲醚城市客车,在国家科技部支持下，与上海汽车（集团）公司、上海柴油机股份有限公司、上海华谊集团合作，成功开发了D6114二甲醚燃料发动机和我国第一台二甲醚城市客车。目前已获三项国家发明专利授权，另有四项发明专利正在公示中。,在上海市科委重大项目支持下，与上汽集团公司合作开发了LNG城市公交车。,我国首台液化天然气（LNG）城市客车,863重大专项课题,奇瑞纯电动轿车,正在开发中的混合动力汽车,桑塔纳2000混合动力轿车 11.5m混合动力豪华大客车,集成了电动助力转向（EPS）、CAN总线、电动空调等技术。,桑塔纳2000混合动力轿车,目前进度： 完成了车身电子的CAN总线改装 完成了碟式ISG电机的设计,车身模块CAN总线原理样机,在桑塔纳2000混合动力轿车上的应用,碟式ISG电机集成启动发电一体化,正在开发中的自主品牌混合动力轿车,自主品牌中度混合动力轿车，工程样车将于2005年11月在上海工博会展出。,参与开发的申沃混合动力大客车,由上汽集团汽车工程研究院主持，交大参与开发,2. 汽车电子与关键零部件,汽车电控：完成动力传动控制系统、新能源汽车电控系统、汽车安全控制系统等的开发； 车载信息系统技术：率先开发出车载智能终端、GPS车载导航系统、数字电视等； 数字化设计：拥有成套的汽车数字化设计系统，建立了一流的国际合作科研基地。,汽车电子技术与汽车电子系统,发动机电控系统,上汽轿车电控汽油机开发,汽油机整机开发 汽油机电控系统开发,(纯电动、混合动力、燃料电池汽车),镍氢蓄电池管理系统,高压电安全控制系统,电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车动力总成控制平台,超级电容管理系统,发动机管理系统,电机驱动控制系统,锂离子蓄电池管理系统,节能环保型汽车控制系统,汽车安全控制系统,混合动力汽车动力总成,整车集成控制器,申沃混合动力大客车,主控制芯片：MC68376,车载导航系统,车所处位置显示 目的地地图检索 目的地路径探索 目的地路径指引,地图数据 HDD/半导体记忆卡/DVD-ROM/CD-ROM,车载信息系统,国家973重大基础研究项目“替代燃料设计理论及其均质压燃着火燃烧基础研究”，发动机NOx排放和炭粒排放接近零排放。国家973中期评估获得优秀。,发动机新一代燃烧理论,Prius混合动力轿车拆解、试验研究,Prius混合动力轿车的道路试验研究,Prius混合动力轿车拆解研究,实时仿真测试平台,实时仿真框图,实时仿真现场照片,混合动力汽车CAN总线技术,研制出CAN总线通讯系统，实现了控制器群的信息共享与交互式控制。,整车CAN总线网络,纯电动轿车,混合动力客车CAN-LIN总线,混合动力轿车,工况实时动画显示：低速起步、正常行驶、行车ISG发电、全速加速、低速跟车、制动能量回收、怠速停车，驻车.,故障显示,混合动力汽车智能仪表系统,混合动力汽车关键零部件 电动助力转向（EPS）,电动助力转向（EPS）原理样机,混合动力轿车AMT开发,AMT执行机构,混合动力轿车AMT试验台架,混合动力汽车关键零部件,机电一体化自动变速器（EAMT）,实际样机,原理图,电机,变速器,3. 车身轻量化与制造技术,（一）MPV车的车身轻量化研究 采用高强度钢板、铝合金材料以及车身关键吸能件的结构轻量化，车身减重达到15.30% ； （二）SRV车的车身轻量化研究 采用高强度钢板、铝合金材料，车身减重达到10.96； （三）SUV车的车身轻量化研究 采用高强度钢板材料，车身减重达到6.20%。,现有的工作基础,零件、材料与关键吸能件结构的轻量化技术,轻量化整车性能仿真技术,前纵梁结构碰撞变形,乘员室声腔模态分析,乘客室内声压响应分析,整车耐撞安全性评价,冲压模具及其工艺优化,变压边力控制成形技术,材料成形加工与点焊控制技术,轻量化汽车制造质量控制技术,数字化车身装配技术,车身尺寸检测与分析技术,数字化车身功能评价技术,汽车动态碰撞过程的CAE分析,汽车虚拟风洞试验,汽车方向盘设计的试验仿真,大变形试验仿真,冲击试验仿真,仿真结果与实验结果对比,RMS: Stress Tensor at Z1,RMS: Accelerations,随机振动分析结果：应力均方根和加速度均方根,气囊托架的随机振动分析,径向转动动态仿真结果与疲劳寿命预报,弯曲试验动态仿真结果与疲劳寿命预报,汽车轮毂的动态疲劳试验的数值仿真,安全气囊的展开模拟与乘员伤害评估,不等厚度钢板管类零件等强度优化设计,大众Polo前保险杠Cubing检具,SGM200（新车型：乐骋）顶棚检具,提 纲,意义 交大的技术基础 合作建议,合 作 建 议,中度混合动力轿车产业化 强混合动力原型轿车开发 混合动力城市大客车 二甲醚城市客车 汽车轻量化 汽车电子工程中心,根据上汽规划，从上汽实际需求出发，决定合作内容、优先顺序、计划进度。,1. 中度混合动力轿车产业化,人员合作：教授带领研究生在上汽工作，支持上汽混合动力轿车产业化开发 2. 知识产权 产品级的技术成果，上汽享有全部知识产权；原理级的技术成果，双方共享知识产权； 交大可以协助上汽整理技术成果，形成上汽完整的自主知识产权体系。 3. 整车系统集成：整车性能仿真、匹配标定 4. 批量化生产中的制造问题,4.电机、电池、电动空调国产化 2005.8 06.6 交大与电机、电池、电动空调供应商分 别组成产学研联盟，联合开发薄片电机 及控制器，电池及管理系统、电动空调 及其控制系统，样机性能指标国外同类 产品水平； 2006.6 07.12 完成国产化等效替代评审； 按上汽标准完成产品型式认证试验； 2008.1 08.12 完成联盟的企业化转变，通过上汽的 供应商资格认证，实现小批量试装车,1. 中度混合动力轿车产业化,多相驱动的混合动力方案,DRM与Stator都既可做电动机、又可按发电机运行； 发动机按最佳速度与转矩工作：DRM补偿转速差，stator补偿转矩差； 具有Prius PSD的功能，结构紧奏、省去了机械耦合装置。,2. 强混合动力原型轿车开发,06年：完成混合动力系统原理样机 07年：完成混合动力试验样车 09年：完成混合动力系统工程样车 11年：完成产业化开发、进行示范运营 12年：产业化,多相驱动的混合动力方案（进度计划）,2. 强混合动力原型轿车开发,BSG电动后轮的方案,2. 强混合动力原型轿车开发,取消原启动机和发电机，用BSG代替；后轮用大功率轮边电机,06年：试验样车 07年：工程样车 08年：产业化开发、示范运营 09年：产业化,BSG电动后轮的方案（进度计划）,2. 强混合动力原型轿车开发,3. 混合动力城市大客车,定位：开发混合动力系统，关键技术包括整车集成控制器、机电一体化自动变速器、CAN-LIN总线模块、ISG方式等。 2. 应用：可用于载重车、旅游客车领域 3. 性能指标：经济性提高20；排放满足欧III标准；动力性高于原车。 4. 时间进度： 06年底出工程样车； 07年底前完成小批量产业化准备。,5. 机电一体化自动变速器产业化 实现混合动力系统总成化，换掉传统汽车变速器就成为混合动力系统； 由交大、变速箱厂、电机供应商、上汽组成公司化实体或纳入汽车电子工程中心体系。,3. 混合动力城市大客车,6. ISG混合动力总成产业化 系统可通用于同功率级别的大客车、载重车； 可匹配自动与手动变速箱； 混合度可达35，属中强混合，性能潜力大； 技术比较成熟，产业化进程快。 由上汽、汽车电子工程中心、电机供应商、电池供应商、国内电控柴油机供应商组成产业化联盟。,4. 二甲醚城市客车产业化与推广,1. 整车性能指标： 满足欧排放标准以上； 动力性优于原柴油车； 噪声下降2分贝以上； 零加速烟度； 2.合作内容： 进一步达欧排放标准研发; 针对批量化生产, 关键零部件优化设计; 整车通过可靠性考核;,3. 目标与研发时间节点： 05年底：二甲醚城市客车上国家汽车目录 06年6月：二甲醚城市客车产业化中试 06年10月：二甲醚城市公交车运行示范(30辆车) 07年6月：二甲醚城市客车达到欧排放标准 08年： 北京奥运会大批量推广应用 10年: 上海世博会大批量推广应用,4. 二甲醚城市客车产业化与推广,研究目标：,以车身减重10%为目标，构造轻量化汽车开发过程管理与知识支持系统，建立汽车轻量化开发平台； 攻克轻量化材料及其零部件制造工艺、汽车结构与整车性能仿真等相关关键技术；形成轻量化汽车自主创新开发能力。,5. 汽 车 轻 量 化,高强钢、铝镁合金材料及其零部件制造工艺 材料特性与成形加工技术、模具设计技术、激光焊接技术 2. 轻量化汽车结构与整车性能仿真 零部件复合化与拓扑优化技术、新型连接技术、轻量化汽车 性能仿真技术 3. 轻量化汽车开发过程管理与知识支持系统 信息共有的并行工程环境建立、产品开发过程中的信息管理与集成技术、汽车轻量化开发平台建立,5. 汽 车 轻 量 化,计划进度：,2005年8月2006年6月 零部件复合化与拓扑优化技术、新型连接技术、轻量化汽车 性能仿真技术 2005年8月2006年12月 高强钢、铝镁合金材料的成形加工技术、模具设计技术、激光焊接技术 2005年8月2007年6月 构造轻量化汽车开发过程管理与知识支持系统，建立汽车轻量化开发平台,5. 汽 车 轻 量 化,建设地点与规模：,工程中心的功能定位：,工程化开发：将具有市场价值的汽车电子科研成果，进行完整的工程化和集成化开发，为规模生产提供成熟的工艺、技术和装备； 技术体系建设：加强单项技术、共性技术、核心技术的研究，通过整合，形成系统产品，推进汽车电子研究成果的技术转移和产业化； 自主知识产权：加强汽车电子前沿技术的原创性研究，形成上海品牌。,6. 汽车电子工程中心,汽车电子工程中心的运作模式：,零部件企业 (产品),整车企业 （系统）,集成,1、高校 2、研究所,零部件技术,集成,1、高校 2、中科院 3、企业,原创发明,汽车电子工程研究中心,中试,企业孵化,技术,国内外,研发需求，项目资金,股权收益,产品,政府支持,政策 资金,由上汽、中科院、上海交大、中联电等共同发起，形成多元化投资的股份制独立法人，实行董事会领导下的主任负责制； 面向全球公开招聘工程中心的主任与首席技术执行官。,组织结构与体制：,6. 汽车电子工程中心,重点开展与混合动力轿车、客车相关的汽车电子关键 技术研究与系统的工程化开发，重点包括： 电机一体化自动变速系统（包括薄片电机） 混合动力多能源控制系统 电池管理系统 CAN/LIN总线体系 车身附件汽车电子 汽车专用芯片 汽车导航系统,近期的主要任务：,6. 汽车电子工程中心,总结：交大的技术基础,新能源汽车：交大参与或主持开发的整车项目有9个，其中：混合动力5个，二甲醚等代用燃料2个，燃料电池汽车1个，纯电动汽车1个。 2. 汽车电子与关键零部件：成功开发了汉芯DSP芯片、汽车稳定性（ESP）控制器、汽车多能源动力总成控制系统、多功能智能仪表、混合动力轿车AMT等汽车电子和关键零部件11项。 3. 汽车轻量化与制造技术：主持了20余项重大项目，获国家及省部级奖7项，发明专利13项，,总结：交大的技术基础,近5年来，在汽车相关学科共获得专利100多项；发表论文500多篇；获国家与省部级奖10多项； 在汽车相关学科正/副教授200多位，博士和硕士研究生1000多位。,总结：合 作 建 议,中度混合动力轿车产业化 强混合动力原型轿车开发 混合动力城市大客车 二甲醚城市客车 汽车轻量化 汽车电子工程中心,根据上汽规划，从上汽实际需求出发，决定合作内容、优先顺序、计划进度。,衷心感谢 各位领导的帮助 与支持！,
