汽車產業變革中，電動化是重要一環，也是產業變革所帶來的重要機遇。新能源汽車電動化已然成為全球不可逆轉的發展趨勢，發展先進電驅動技術對于我國新能源汽車的節能減排和提升競爭力具有重大意義。
特斯拉車體應用了鋁鎂合金，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，中共中央國務院正式發布《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》。如何有效控制汽車行業碳排放總量，實現碳達峰和碳中和目標，首先要大幅提高節能與新能源汽車比重。
近日，由國家新能源汽車技術創新中心（以下簡稱“國創中心”）組織的新能源汽車技術創新拉力賽正式展開，在輕量化和電動化兩個領域，作出了相應的部署，吸引了業界的關注。
一、輕量化聚焦新材料
在“雙碳”目標下，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。
國創中心作為國家戰略科技力量的重要組成部分，以新能源智能汽車共性關鍵技術研發為核心使命，為區域和行業高質量發展提供戰略支撐。2020年，國創中心與山東省淄博市聯合共建淄博國創中心先進車用材料技術創新中心（以下簡稱“國創淄博中心”），與淄博市輕量化產業優勢互補，共同探索新能源汽車輕量化發展新路徑，全力建設國內一流、國際領先的輕量化產業創新生態體系并啟動首屆新能源汽車技術（輕量化）創新拉力賽，吸引了國內國際共80多個項目參賽，通過創新拉力賽孵化15家創新企業，與淄博的新材料產業發展需求對接，激發市場活力，推動形成互惠互利、合作共贏的產業發展新格局，攜手共建中國先進車用材料“輕”谷。
時至今日，國創中心、國創淄博中心發揮行業技術專家、主流車企、產業資本、創新項目和團隊聚集等方面的平臺優勢，2021年正式啟動第二屆新能源汽車技術（輕量化-先進車用材料）創新拉力賽，命題主要包括四個方面。
一是先進車用材料及其應用創新。分為兩類，在先進車用結構材料上，包括但不限于先進高強鋼、高強度鋁合金、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新及零部件的應用。在先進車用功能材料上，包括先進聲學材料，低VOC環保內飾材料，高性能導熱材料，先進車用彈性體，電磁屏蔽材料，光學材料，耐候性材料等。
二是低碳短流程制造技術。包括輕質合金高效率低成本變形工藝技術；車用復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；鋼鐵/輕質合金/化工行業低碳流程再造工藝技術。
三是面向車用先進材料的全生命周期評價。包括滿足中國汽車產業低碳發展需求的先進車用材料全生命周期碳足跡計算分析軟件、算法、模型及數據庫等。 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，即乘員艙結構件、外覆蓋件、底盤件等；三電殼體系統，即動力電池上蓋、箱體及電機殼體等；以及底盤件、輪轂等的整體輕量化解決方案，包括產品設計方案、技術實施方案、測試報告、后續可能實現的實物樣件等；圍繞命題范圍，由項目團隊自行選擇選擇零部件或者總成進行參賽，并提供相應零部件或總成的模型和設計要求，最后完成的整體解決方案由專家評委進行打分。
二、電動化打造新技術
汽車產業變革中，電動化是重要一環，也是產業變革所帶來的重要機遇。新能源汽車電動化已然成為全球不可逆轉的發展趨勢，發展先進電驅動技術對于我國新能源汽車的節能減排和提升競爭力具有重大意義。
為推動先進電驅動相關創新技術的產業化加速和發展，國創中心聯合廈門市政府共建廈門國創中心先進電驅動技術創新中心，并舉辦主題為“關鍵技術自主可控，構建先進電驅動創新生態”的首屆新能源汽車技術（先進電驅動）創新拉力賽。
國創中心圍繞專業技術領域與行業關注的核心關鍵技術和技術痛點，通過舉辦新能源汽車技術創新拉力賽，聚集行業專家、主流車企、產業資本、創新項目和團隊，梳理產業痛點并提出命題方案，遴選優秀項目和團隊進行技術轉化與加速。截止目前，創新拉力賽已完成了燃料電池、輕量化兩屆賽事舉辦，通過創新拉力賽共計搜尋行業技術項目近400個、最終篩選入圍25個項目，成功孵化8家企業，并使企業升值11億元。新能源汽車技術(先進電驅動)創新拉力賽命題內容包括三個方面。
首先，指定式命題。題目為“未來車規級碳化硅（SiC）功率模塊封裝先進技術路線”，內容是深入研究SiC功率芯片的特性，充分發揮SiC功率模塊的優勢，從SiC機理研究、芯片特性、封裝集成和封裝測試等方面綜合考慮，結合電驅動系統集成技術，探索先進封裝形式，提高新能源汽車的綜合性能。著重研究幾個問題，像如何最大限度發揮SiC功率半導體的優勢，提高新能源汽車的綜合性能？如何結合車用電驅系統進行SiC功率模塊的封裝形式設計和集成優化？針對SiC功率模塊內MOSFET與肖特基二極管的芯片選型以及布局結構，如何考慮針對電驅動應用場合進行優化？未來車規級SiC功率模塊的封裝形式和最優性能是什么？
其次，開放式命題。根據六個命題方向選擇參賽賽道。
一是車規級功率芯片封裝及模塊集成技術。包括硅基IGBT新型封裝技術,包括封裝材料、封裝工藝、集成封裝技術及車載應用集成技術等。SiC基MOSFET（以及SBD）先進封裝技術包括平面和溝槽MOSFET技術、芯片篩選和分組封裝技術、并聯均流技術、芯片連接和布局技術、新型綁線和無綁線技術、新型封裝結構、模塊并聯SiC-SBD技術、雙面冷卻結構、納米銀燒結技術等新型工藝研究及車載應用集成等。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、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用集成技術等。
二是車規芯片開發及應用技術。包括車規級主控芯片（如單片機或DSP等）開發及應用技術包括芯片封裝工藝、評測方法和應用技術；接口配置、開發環境和軟件集成技術等。其它車規級芯片開發及應用技術包括車規級驅動、電源、通信、隔離、運放等芯片的封裝工藝、評測方法及應用技術。
三是先進電機系統設計控制與開發技術。包括電機設計開發包括扁線/成型繞組電機、高性能高速電機、少稀土/無稀土電機、輪轂電機及其他電機等技術，高性能核心零部件，超級銅等先進材料、制造工藝及回收利用等。電機控制器開發包括新型拓撲結構設計、門極驅動器設計、先進集成技術、集成電驅的V2G充放電技術、可靠性設計、電磁兼容設計、高效熱管理技術、高性能核心部件等。先進控制技術涉及超高速電機控制、高效控制理論、轉矩脈動抑制技術、新型電機及控制技術、可靠弱磁及回饋制動技術、EMC抑制、新型控制架構、故障預測與健康管理（PHM）等方向。
四是傳動與總成集成技術及相關部件。包括高集成度電驅動、分布式電驅動關鍵技術、系統最優化設計與系統集成，動力耦合機構、電驅動橋、兩擋/多擋變速器、高速大速比減速器、動力系統熱能利用和管理等總成及高性能核心零部件，先進材料及制造工藝等。
五是先進仿真和測試技術。包括先進仿真包括強度、模態、可編程數字控制、控制系統、電磁、NVH、流體、熱、多物理場耦合、可靠性與壽命預測及系統仿真等，以及相應仿真工具。先進測試包括芯片、模塊、電機系統、電驅動總成及其關鍵零部件的關鍵參數識別、在線/云端測試、故障診斷、加速老化等；新型傳感器及其應用技術。
六是面向新型應用場景的先進電驅動技術。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用技術，以及應用于船舶、軌道交通、飛行器、工程機械、農業機械、家居集成、能量路由與管理等非新能源汽車場景的電驅動技術。交付成果可以是新型場景應用方案，同時應以仿真模型、樣機、運營模式報告、控制算法說明、代碼、發明專利等輔助證明材料以驗證方案的先進性與可行性。以方案的技術先進性、前瞻性、可行性及應用前景等為考核指標。
再者，自由式命題。題目由參賽團隊根據參賽項目內容自行擬定。包括屬于電驅動技術領域或相關交叉領域，但在前述指定式和開放式命題中未能涵蓋的技術方向，包括但不限于大數據、數字孿生、云端管理、邊緣計算、智能交通和裝備制造等方向。具體應用領域和技術內容不做限制。
三、產業化推動新發展
目前，新材料、新技術、新工藝的大量應用及產業化，對新能源汽車發展起到了重要的推動作用。
此次賽事，國創中心聯合行業專家共同出具新能源汽車電驅動技術命題，面向行業征集技術解決方案，經過項目征集階段及三輪技術評審階段，包括方案初評、專家網評、專家會評及相關方案整理等階段，最終選取優質技術解決方案給予大賽榮譽、資金支持、產業資源、產業落地及政策等支持，并通過6個月及以上的加速期，具體加速期將基于入圍項目交付物調整，助力其技術方案進行樣件制備，實現產業化成果轉化。
一是在大賽榮譽及資金支持方面，參賽獲獎企業將獲得國創中心拉力賽組委會頒發的獲獎證書及獎杯；并獲得汽車、創投、能源等領域媒體的廣泛傳播。
二是產業資源深度對接方面，在企業選拔、示范項目實施及成果放大的過程中，大企業和產業資本將持續性參與對接與溝通，評估優勝項目的產業化、企業間商務合作、產業投資等事宜。
三是政府產業創新政策支持方面，優勝項目未來如在本地注冊落地，則國創中心將積極協調地方政府向其配套引進人才、稅收等更多相關政策與補貼支持。
四是拉力賽合作協議方面，對于最終通過現場評審的項目，國創中心將與之簽署《創新拉力賽之合作協議》，約定樣機交付物、交付時間、知識產權共享、支持資金等條款，同時根據項目公司自身情況還可對優先投資權、技術優先合作權、股權投資、資源對接等事宜進行約定。
五是納入國創中心孵化體系，對于與國創中心簽署《創新拉力賽之合作協議》的優勝項目，國創中心將其視為納入孵化體系，其最終交付樣機將列入國創中心產品展示廳，且合作孵化期內國創中心將為其積極對接產業資源，亦可優先參與國創中心舉辦的相關活動。
來源：中國汽車報 作者：趙建國
