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特斯拉車體應(yīng)用了鋁鎂合金，五菱宏光MINI EV車身使用了碳纖維……新材料不僅優(yōu)化了新能源汽車的整車性能，也使輕量化、電動化的腳步走得更快、更輕松。
10月24日，中共中央國務(wù)院正式發(fā)布《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》。如何有效控制汽車行業(yè)碳排放總量，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)，首先要大幅提高節(jié)能與新能源汽車比重。
近日，由國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心（以下簡稱“國創(chuàng)中心”）組織的新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新拉力賽正式展開，在輕量化和電動化兩個(gè)領(lǐng)域，作出了相應(yīng)的部署，吸引了業(yè)界的關(guān)注。
輕量化聚焦新材料
在“雙碳”目標(biāo)下，采用新材料，不僅是減少碳排放的需要，也是新能源汽車輕量化的重要基礎(chǔ)。
國創(chuàng)中心作為國家戰(zhàn)略科技力量的重要組成部分，以新能源智能汽車共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)為核心使命，為區(qū)域和行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供戰(zhàn)略支撐。2020年，國創(chuàng)中心與山東省淄博市聯(lián)合共建淄博國創(chuàng)中心先進(jìn)車用材料技術(shù)創(chuàng)新中心（以下簡稱“國創(chuàng)淄博中心”），與淄博市輕量化產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢互補(bǔ)，共同探索新能源汽車輕量化發(fā)展新路徑，全力建設(shè)國內(nèi)一流、國際領(lǐng)先的輕量化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)體系并啟動首屆新能源汽車技術(shù)（輕量化）創(chuàng)新拉力賽，吸引了國內(nèi)國際共80多個(gè)項(xiàng)目參賽，通過創(chuàng)新拉力賽孵化15家創(chuàng)新企業(yè)，與淄博的新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求對接，激發(fā)市場活力，推動形成互惠互利、合作共贏的產(chǎn)業(yè)發(fā)展新格局，攜手共建中國先進(jìn)車用材料“輕”谷。
時(shí)至今日，國創(chuàng)中心、國創(chuàng)淄博中心發(fā)揮行業(yè)技術(shù)專家、主流車企、產(chǎn)業(yè)資本、創(chuàng)新項(xiàng)目和團(tuán)隊(duì)聚集等方面的平臺優(yōu)勢，2021年正式啟動第二屆新能源汽車技術(shù)（輕量化-先進(jìn)車用材料）創(chuàng)新拉力賽，命題主要包括四個(gè)方面。
一是先進(jìn)車用材料及其應(yīng)用創(chuàng)新。分為兩類，在先進(jìn)車用結(jié)構(gòu)材料上，包括但不限于先進(jìn)高強(qiáng)鋼、高強(qiáng)度鋁合金、耐蝕鎂合金、碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維、樹脂等材料的多組合集成創(chuàng)新及零部件的應(yīng)用。在先進(jìn)車用功能材料上，包括先進(jìn)聲學(xué)材料，低VOC環(huán)保內(nèi)飾材料，高性能導(dǎo)熱材料，先進(jìn)車用彈性體，電磁屏蔽材料，光學(xué)材料，耐候性材料等。
二是低碳短流程制造技術(shù)。包括輕質(zhì)合金高效率低成本變形工藝技術(shù)；車用復(fù)合材料集成化低成本成型工藝；其它低成本短流程低碳制造技術(shù)；鋼鐵/輕質(zhì)合金/化工行業(yè)低碳流程再造工藝技術(shù)。
三是面向車用先進(jìn)材料的全生命周期評價(jià)。包括滿足中國汽車產(chǎn)業(yè)低碳發(fā)展需求的先進(jìn)車用材料全生命周期碳足跡計(jì)算分析軟件、算法、模型及數(shù)據(jù)庫等。 四是開放命題。包括但并不限于新能源乘用車或商用車的車身典型零部件，即乘員艙結(jié)構(gòu)件、外覆蓋件、底盤件等；三電殼體系統(tǒng)，即動力電池上蓋、箱體及電機(jī)殼體等；以及底盤件、輪轂等的整體輕量化解決方案，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案、技術(shù)實(shí)施方案、測試報(bào)告、后續(xù)可能實(shí)現(xiàn)的實(shí)物樣件等；圍繞命題范圍，由項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)自行選擇選擇零部件或者總成進(jìn)行參賽，并提供相應(yīng)零部件或總成的模型和設(shè)計(jì)要求，最后完成的整體解決方案由專家評委進(jìn)行打分。
電動化打造新技術(shù)
汽車產(chǎn)業(yè)變革中，電動化是重要一環(huán)，也是產(chǎn)業(yè)變革所帶來的重要機(jī)遇。新能源汽車電動化已然成為全球不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢，發(fā)展先進(jìn)電驅(qū)動技術(shù)對于我國新能源汽車的節(jié)能減排和提升競爭力具有重大意義。
為推動先進(jìn)電驅(qū)動相關(guān)創(chuàng)新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化加速和發(fā)展，國創(chuàng)中心聯(lián)合廈門市政府共建廈門國創(chuàng)中心先進(jìn)電驅(qū)動技術(shù)創(chuàng)新中心，并舉辦主題為“關(guān)鍵技術(shù)自主可控，構(gòu)建先進(jìn)電驅(qū)動創(chuàng)新生態(tài)”的首屆新能源汽車技術(shù)（先進(jìn)電驅(qū)動）創(chuàng)新拉力賽。
國創(chuàng)中心圍繞專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域與行業(yè)關(guān)注的核心關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)痛點(diǎn)，通過舉辦新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新拉力賽，聚集行業(yè)專家、主流車企、產(chǎn)業(yè)資本、創(chuàng)新項(xiàng)目和團(tuán)隊(duì)，梳理產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)并提出命題方案，遴選優(yōu)秀項(xiàng)目和團(tuán)隊(duì)進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)化與加速。截止目前，創(chuàng)新拉力賽已完成了燃料電池、輕量化兩屆賽事舉辦，通過創(chuàng)新拉力賽共計(jì)搜尋行業(yè)技術(shù)項(xiàng)目近400個(gè)、最終篩選入圍25個(gè)項(xiàng)目，成功孵化8家企業(yè)，并使企業(yè)升值11億元。新能源汽車技術(shù)(先進(jìn)電驅(qū)動)創(chuàng)新拉力賽命題內(nèi)容包括三個(gè)方面。
首先，指定式命題。題目為“未來車規(guī)級碳化硅（SiC）功率模塊封裝先進(jìn)技術(shù)路線”，內(nèi)容是深入研究SiC功率芯片的特性，充分發(fā)揮SiC功率模塊的優(yōu)勢，從SiC機(jī)理研究、芯片特性、封裝集成和封裝測試等方面綜合考慮，結(jié)合電驅(qū)動系統(tǒng)集成技術(shù)，探索先進(jìn)封裝形式，提高新能源汽車的綜合性能。著重研究幾個(gè)問題，像如何最大限度發(fā)揮SiC功率半導(dǎo)體的優(yōu)勢，提高新能源汽車的綜合性能？如何結(jié)合車用電驅(qū)系統(tǒng)進(jìn)行SiC功率模塊的封裝形式設(shè)計(jì)和集成優(yōu)化？針對SiC功率模塊內(nèi)MOSFET與肖特基二極管的芯片選型以及布局結(jié)構(gòu)，如何考慮針對電驅(qū)動應(yīng)用場合進(jìn)行優(yōu)化？未來車規(guī)級SiC功率模塊的封裝形式和最優(yōu)性能是什么？
其次，開放式命題。根據(jù)六個(gè)命題方向選擇參賽賽道。
一是車規(guī)級功率芯片封裝及模塊集成技術(shù)。包括硅基IGBT新型封裝技術(shù),包括封裝材料、封裝工藝、集成封裝技術(shù)及車載應(yīng)用集成技術(shù)等。SiC基MOSFET（以及SBD）先進(jìn)封裝技術(shù)包括平面和溝槽MOSFET技術(shù)、芯片篩選和分組封裝技術(shù)、并聯(lián)均流技術(shù)、芯片連接和布局技術(shù)、新型綁線和無綁線技術(shù)、新型封裝結(jié)構(gòu)、模塊并聯(lián)SiC-SBD技術(shù)、雙面冷卻結(jié)構(gòu)、納米銀燒結(jié)技術(shù)等新型工藝研究及車載應(yīng)用集成等。功率模塊高溫集成封裝包括新型高溫封裝連接材料、新型冷卻方式及系統(tǒng)、新型冷卻液、新型封裝基板材料、新型高溫灌封材料及車載應(yīng)用集成技術(shù)等。
二是車規(guī)芯片開發(fā)及應(yīng)用技術(shù)。包括車規(guī)級主控芯片（如單片機(jī)或DSP等）開發(fā)及應(yīng)用技術(shù)包括芯片封裝工藝、評測方法和應(yīng)用技術(shù)；接口配置、開發(fā)環(huán)境和軟件集成技術(shù)等。其它車規(guī)級芯片開發(fā)及應(yīng)用技術(shù)包括車規(guī)級驅(qū)動、電源、通信、隔離、運(yùn)放等芯片的封裝工藝、評測方法及應(yīng)用技術(shù)。
三是先進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制與開發(fā)技術(shù)。包括電機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)包括扁線/成型繞組電機(jī)、高性能高速電機(jī)、少稀土/無稀土電機(jī)、輪轂電機(jī)及其他電機(jī)等技術(shù)，高性能核心零部件，超級銅等先進(jìn)材料、制造工藝及回收利用等。電機(jī)控制器開發(fā)包括新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、門極驅(qū)動器設(shè)計(jì)、先進(jìn)集成技術(shù)、集成電驅(qū)的V2G充放電技術(shù)、可靠性設(shè)計(jì)、電磁兼容設(shè)計(jì)、高效熱管理技術(shù)、高性能核心部件等。先進(jìn)控制技術(shù)涉及超高速電機(jī)控制、高效控制理論、轉(zhuǎn)矩脈動抑制技術(shù)、新型電機(jī)及控制技術(shù)、可靠弱磁及回饋制動技術(shù)、EMC抑制、新型控制架構(gòu)、故障預(yù)測與健康管理（PHM）等方向。
四是傳動與總成集成技術(shù)及相關(guān)部件。包括高集成度電驅(qū)動、分布式電驅(qū)動關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)最優(yōu)化設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成，動力耦合機(jī)構(gòu)、電驅(qū)動橋、兩擋/多擋變速器、高速大速比減速器、動力系統(tǒng)熱能利用和管理等總成及高性能核心零部件，先進(jìn)材料及制造工藝等。
五是先進(jìn)仿真和測試技術(shù)。包括先進(jìn)仿真包括強(qiáng)度、模態(tài)、可編程數(shù)字控制、控制系統(tǒng)、電磁、NVH、流體、熱、多物理場耦合、可靠性與壽命預(yù)測及系統(tǒng)仿真等，以及相應(yīng)仿真工具。先進(jìn)測試包括芯片、模塊、電機(jī)系統(tǒng)、電驅(qū)動總成及其關(guān)鍵零部件的關(guān)鍵參數(shù)識別、在線/云端測試、故障診斷、加速老化等；新型傳感器及其應(yīng)用技術(shù)。
六是面向新型應(yīng)用場景的先進(jìn)電驅(qū)動技術(shù)。包括動力域控制、智能充電、無線充電、線控底盤等新能源汽車應(yīng)用技術(shù)，以及應(yīng)用于船舶、軌道交通、飛行器、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、家居集成、能量路由與管理等非新能源汽車場景的電驅(qū)動技術(shù)。交付成果可以是新型場景應(yīng)用方案，同時(shí)應(yīng)以仿真模型、樣機(jī)、運(yùn)營模式報(bào)告、控制算法說明、代碼、發(fā)明專利等輔助證明材料以驗(yàn)證方案的先進(jìn)性與可行性。以方案的技術(shù)先進(jìn)性、前瞻性、可行性及應(yīng)用前景等為考核指標(biāo)。
再者，自由式命題。題目由參賽團(tuán)隊(duì)根據(jù)參賽項(xiàng)目內(nèi)容自行擬定。包括屬于電驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域或相關(guān)交叉領(lǐng)域，但在前述指定式和開放式命題中未能涵蓋的技術(shù)方向，包括但不限于大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生、云端管理、邊緣計(jì)算、智能交通和裝備制造等方向。具體應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)內(nèi)容不做限制。
產(chǎn)業(yè)化推動新發(fā)展
目前，新材料、新技術(shù)、新工藝的大量應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化，對新能源汽車發(fā)展起到了重要的推動作用。
此次賽事，國創(chuàng)中心聯(lián)合行業(yè)專家共同出具新能源汽車電驅(qū)動技術(shù)命題，面向行業(yè)征集技術(shù)解決方案，經(jīng)過項(xiàng)目征集階段及三輪技術(shù)評審階段，包括方案初評、專家網(wǎng)評、專家會評及相關(guān)方案整理等階段，最終選取優(yōu)質(zhì)技術(shù)解決方案給予大賽榮譽(yù)、資金支持、產(chǎn)業(yè)資源、產(chǎn)業(yè)落地及政策等支持，并通過6個(gè)月及以上的加速期，具體加速期將基于入圍項(xiàng)目交付物調(diào)整，助力其技術(shù)方案進(jìn)行樣件制備，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化成果轉(zhuǎn)化。
一是在大賽榮譽(yù)及資金支持方面，參賽獲獎(jiǎng)企業(yè)將獲得國創(chuàng)中心拉力賽組委會頒發(fā)的獲獎(jiǎng)證書及獎(jiǎng)杯；并獲得汽車、創(chuàng)投、能源等領(lǐng)域媒體的廣泛傳播。
二是產(chǎn)業(yè)資源深度對接方面，在企業(yè)選拔、示范項(xiàng)目實(shí)施及成果放大的過程中，大企業(yè)和產(chǎn)業(yè)資本將持續(xù)性參與對接與溝通，評估優(yōu)勝項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化、企業(yè)間商務(wù)合作、產(chǎn)業(yè)投資等事宜。
三是政府產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新政策支持方面，優(yōu)勝項(xiàng)目未來如在本地注冊落地，則國創(chuàng)中心將積極協(xié)調(diào)地方政府向其配套引進(jìn)人才、稅收等更多相關(guān)政策與補(bǔ)貼支持。
四是拉力賽合作協(xié)議方面，對于最終通過現(xiàn)場評審的項(xiàng)目，國創(chuàng)中心將與之簽署《創(chuàng)新拉力賽之合作協(xié)議》，約定樣機(jī)交付物、交付時(shí)間、知識產(chǎn)權(quán)共享、支持資金等條款，同時(shí)根據(jù)項(xiàng)目公司自身情況還可對優(yōu)先投資權(quán)、技術(shù)優(yōu)先合作權(quán)、股權(quán)投資、資源對接等事宜進(jìn)行約定。
五是納入國創(chuàng)中心孵化體系，對于與國創(chuàng)中心簽署《創(chuàng)新拉力賽之合作協(xié)議》的優(yōu)勝項(xiàng)目，國創(chuàng)中心將其視為納入孵化體系，其最終交付樣機(jī)將列入國創(chuàng)中心產(chǎn)品展示廳，且合作孵化期內(nèi)國創(chuàng)中心將為其積極對接產(chǎn)業(yè)資源，亦可優(yōu)先參與國創(chuàng)中心舉辦的相關(guān)活動。
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