评选结果在现场发布。
2020年9月28日,“全球新能源汽车前沿与创新技术”评选结果在2020世界新能源汽车大会上发布。清华大学教授、中国科学院院士、大会科学技术委员会联合主席高代表大会宣布了今年的评选结果。七项创新技术和七项前沿技术入选。

清华大学教授、中国科学院院士高
本次评选于2020年2月正式启动。来自全球新能源汽车主要技术领域的27位知名专家学者组成了世界新能源汽车大会科技委员会,负责本次评审。本次评选共征集了100多项来自8个技术方向的前沿创新技术,包括整车集成与控制、动力电池、燃料电池、驱动系统、智能、轻量化与新材料、能源供应等相关技术。
经过形式审查,56项创新技术和51项前沿技术进入初评;经过初评,12项创新技术和10项前沿技术进入终评。经过最终评审,7项创新技术和7项前沿技术脱颖而出。
评选结果如下:
据介绍,获奖的七项创新技术已实现量产应用,有效提升了新能源汽车技术水平;获奖的七大前沿技术展现了全球基础研究的最新方向,为未来新能源汽车的技术创新指明了新的方向。
背景信息:
2020“全球新能源汽车前沿与创新技术”成果简介
在“新能源汽车全球前沿与创新技术”评选中,“创新技术”是指在新能源汽车领域创造的新技术,是能够解决新能源汽车关键核心领域技术难点和瓶颈的重要应用技术。参与评审的创新技术需要在产品中应用,产品形态投放市场。
“前沿技术”是指具有前瞻性、开创性、探索性特征,能够成为提升新能源汽车未来产品技术、促进产业发展的重要基础技术。
2020年的7项创新技术
高刀片动力电池技术-福迪电池有限公司。
高刀片动力电池技术是全球首创的高集成效率、高安全性保护的动力电池技术。该技术突破了传统拉伸/挤压工艺的限制,克服了超薄铝壳的焊接技术,成功研发出长宽比为10:1、厚度为0.3mm的超长超薄铝壳刀片电池,打破了传统电池系统的模块概念,利用刀片电池独特的长宽比特性,实现了超长尺寸电池的紧密排列,实现了60%以上的体积集成效率。相比传统电池系统40%的体积效率,体积整合效率提升50%,使得搭载磷酸亚铁锂系统的纯电动汽车续航里程达到600km。同时,基于磷酸亚铁锂固有的安全优势,刀片式电池紧凑的排列设计、多功能一体化的封套设计以及系统的夹层结构设计,可以从多个层次和维度保障动力电池系统的安全性。
面向海量场景的自动驾驶云仿真平台技术——深圳腾讯计算机系统有限公司
该技术在计算节点中闭环运行全栈自动驾驶算法,利用云计算强大的计算能力,支持超过10000个场景的并行计算,使1000个测试场景的运行时间从2天大幅缩减至4分钟,实现全自动化评测。在虚拟城市中,成千上万的自动驾驶车辆连续不断地行驶,通过随机的工况和咄咄逼人的交通流增加了测试的复杂性。云节点中的数据压缩、场景分割、网络策略模型、流量锁、全局帧同步等机制保证了仿真时序和通信效率的一致性。同时,为实现高精度场景建模,采用多传感器融合技术自动计算三维模型的姿态、网格和匹配纹理,自动化率达到90%以上,三维场景相对误差小于3cm。该技术实现了高并发、高效率、高容灾和低成本,保证了数据安全和资源的有效利用。
动力电池高效CTP技术——当代安普科技有限公司新能源科技有限公司
高效电池分组CTP技术打破了行业固有的“单体分组模块再分组电池组”的三级分组设计思路,从电池组结构高度集成、新技术研发、热管理优化等方面,研发出全新的高效电池分组CTP技术,实现了两级分组——“单体直接分组电池组”。CTP技术将电池组重量分组效率从70%提高到80%,体积分组效率从56%提高到65%,零件数量减少25%。同时减少了传统模块的生产工序,生产效率提高20%。量产的电池组重量能量密度超过170Wh/kg,而在研产品的电池组重量能量密度达到215Wh/kg。
集成高功率燃料电池系统技术-上海杰氢科技有限公司
一体化大功率燃料电池系统技术通过采用超薄金属双极板、低Pt催化剂、空气侧无需外部加湿和智能控制策略,有效降低了燃料电池系统的体积和成本。采用该技术的燃料电池系统功率为92kW,体积功率密度为956W/L,贵金属Pt负载为0.35mgPt/cm2。可应用于乘用车和商用车双平台,特别是满足中重型卡车作为未来重点发展方向的动力需求。同时,该技术通过建立质子交换膜含水量在线智能检测和控制策略优化,实现了-30℃无辅助热源低温启动,可以弥补目前纯电技术在寒冷地区的空白,形成互补局面。

800 V碳化硅逆变器技术-德尔福技术
这种逆变技术的核心是蝰蛇功率开关的开发和应用。该开关高度集成了双面散热技术,将原有的硅绝缘栅双极晶体管功率开关替换为碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管开关。与前几代逆变器相比,重量减轻40%,整体尺寸减小30%,功率密度提高25%,开关损耗降低高达70%。这种技术下的逆变器可以用高达800伏的电压给电气系统供电。与当今最先进的400伏系统相比,由于重量更轻,损耗更少,可以增加电动汽车的行驶里程,充电时间缩短一半。
基于瑞星AI的自动驾驶云服务技术——华为技术有限公司
华为自动驾驶云服务华为章鱼基于“盛腾910”AI芯片和AI训练平台,通过软硬件加速、自动分析算法、并行仿真等技术,实现车云协同自动驾驶数据的快速闭环。Octopus提供数据、培训和模拟服务。Octopus突破现实世界中空的约束,在仿真空之间更高效地运行算法,快速获取算法里程数据和性能评测数据,旨在降低自动驾驶开发门槛,让自动驾驶开发更智能、更高效、更便捷。
车用金属双极板燃料电池堆技术-新源电力有限公司
通过宽电流自适应膜电极、高效流体分布金属双极板和自调节一体化电堆结构的研制,实现了燃料电池电堆的高比功率和高可靠性,电堆功率密度达到4.2 kW/L,完成了电堆及其关键部件的工程化研制,顺利通过38项整车规格水平验证。电堆、发动机台架和整车的振动试验、环境标定试验、碰撞试验和道路试验表明,金属双极燃料电池电堆能够满足全天候环保汽车的要求,为氢燃料电池汽车的商业化应用提供了关键部件和技术支持。
2020年的7项前沿技术
1.高压锰酸镍锂正极材料及电池技术
高压锰酸镍锂材料具有高电压、高能量密度、低成本、高安全性、锂离子传导快等特点,是下一代动力电池的主流正极材料之一。在高电压下,电极材料与电解液之间剧烈的副反应是锰酸镍锂商业化的最大障碍。解决这一问题的关键是构建稳定的正极材料与电解液界面和耐高压材料体系,具体包括高压正极材料表面改性技术、高压锰酸锂镍电解液开发匹配技术和高压辅助匹配改性技术。这些技术也将推动电池工业向高电压、高能量密度和高安全性的目标发展。
2.新型无氟质子交换膜技术
新型无氟碳质子交换膜表现出很强的化学耐久性,电导率是领先的全氟磺酸膜的1.5-2倍。同时,氢气的渗透明显减少,不仅减少了寄生电流密度的损失,还减少了渗透的氢气与氧气反应生成的过氧化氢。质子交换膜的气体渗透率低主要是由于烃类聚合物的气体溶解度低,烃类膜的氢气渗透率低,可以减少带状铂层,延长催化剂层的使用寿命。同时,减少氢渗透降低了燃料电池系统对氢排放的要求,提高了整体氢能源效率和耐久性。
3.基于三维结构复合载体的铂基合金催化剂技术
该技术以石墨烯为载体材料,以阳离子聚合物PDDA功能化的炭黑为间隔基,通过静电作用自组装氧化石墨烯,解决了制备过程中石墨烯片的堆叠问题;化学还原后得到三维石墨烯/功能化炭黑复合材料,然后负载Pt及其合金纳米粒子,制备基于三维结构复合载体的铂基合金催化剂。所制备的催化剂具有独特的核壳结构,能够避免过渡金属的腐蚀,具有优异的电化学活性和稳定性,大大提高了Pt的利用率,成功降低了Pt的用量和燃料电池的成本。
4.聚合物复合固体电解质技术
固态锂电池以其高比能量、高安全性等明显优势成为未来新能源汽车发展的核心动力。迫切需要设计和制备具有优异物理和电化学性能的固体电解质。“刚柔结合”高分子复合固体电解质的设计理念是以尺寸热稳定性好的刚性材料为支撑,与室温下电化学窗口宽、离子转移性能优异的柔性高分子材料和离子转移数高的锂盐复合,有效解决了单一高分子电解质尺寸热稳定性差、机械强度低和单一无机固体电解质界面转移加工性能差的瓶颈问题。用这种聚合物复合电解质研制的固体锂电池安全性高,比能量高。
5.智能驾驶感知计算平台技术
智能驾驶感知计算平台是实现汽车智能化的基础,是机器取代人眼识别外界环境,走向无人驾驶的前提。智能驾驶感知计算平台是基于车载人工智能计算处理器和视觉算法的深度集成和优化,利用先进的车载视觉传感器、雷达等感知设备,支持复杂场景的细粒度、结构化语义感知,重构高度可扩展、模块化的三维语义环境,以及透明、可追溯、推理的决策和路径规划。满足高水平自动驾驶运营团队和无人驾驶低速汽车在不同场景下的感知计算需求,支持L3及以上自动驾驶技术的突破和应用示范。

6.高功率密度硅基氮化镓功率模块技术
GaN基功率模块具有内阻低、功率密度高、效率高、高频开关特性好等优点。上述性能可以提高功率模块的散热性能,效率比传统硅基元器件提高30%以上。它在应用中具有很大的优势,可以有效减小驱动逆变系统的体积,降低系统成本。受单片输出电流小的限制,暂时不能用于汽车驱动逆变器。但通过并联芯片,应用高导热的键合材料降低热阻,提高整体电流输出,可以实现高功率密度、每相350A的高电流输出的大功率硅基GaN功率模块。目前硅基元器件中的MOSFET不能承受高电压,IGBT的开关速度不够快,导致能量损耗很大。随着硅基氮化镓成本的降低,未来氮化镓应用于驱动逆变器、车辆到电网的电力存储等新能源汽车市场,在车载充电器方面将有巨大的应用和发展潜力。
7.扇形模块轴向磁场轮毂电机技术
扇形轴向磁场轮毂电机是一种扇形定子绕组、制动盘和电机转子一体化设计的新型轴向磁场电机。应用于乘用车时,可以有效降低轮毂电机的簧下重量,有效结合液压制动器保证车辆制动安全,避免与现有车辆底盘悬架部件的运动干涉。关键技术涉及扇形模块定子绕组设计与封装技术、制动盘与转子一体化设计与制造技术、电磁与机械耦合NVH技术、扇形模块电机控制技术。该技术的应用可以形成具有独立转向的集成驱动和制动组件,并可以形成分布式驱动系统和混合动力系统。
来源:中国日报


