产业链上游 | 物理部件 重点产品:电力电子器件、光电器件、微波射频器件、电子零件、机械零件; 智能部件 重点产品:应用APP、智能算法、功能芯片、感知传感器、数据存储器; 连接部件 重点产品:无线充电模块、数据接口、天线以及有线无线连接协议。 |
产业链核心 | 智能终端 重点产品:智能传感器、智能芯片、智能软件、智能车载、智能门锁、数据采集等物联网模块。 |
产业链下游 | 智能家电及车载 重点产品:智能电视、无线插座、窗帘控制器、智能音响、智能座椅、智能洗衣机、智能导航系统、智能辅助驾驶系统、智能泊车等; 智能便携移动设备 重点产品:智能手机、智能手表、智能眼镜等智能穿戴设备; 其他智能终端 重点产品:智能物联网、智能工厂、智能医疗等。 |
类别 | 关键环节 | 任务描述 | 具体目标 |
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上游组件 | 智能 传感器 |
1)研发高端智能化非接触式动态光电传感器。 2)研究温度、湿度、振动多传感融合的无线智能传感器。 3)研发柔性可拉伸传感材料与传感器。 |
1)激光安全:P635nm<1mW,P1550nm<10mW,人眼安全;位移分辨率优于0.004nm;校准精度±0.2%。 2)温度测量范围:-50℃~100℃,分辨率0.1℃,-50~100℃典型误差<±0.5℃,湿度测量范围:0~100%RH,测量分辩率0.1%RH,湿度测量精度<1%RH,振动测量范围:0~100KHz,待机功耗:<0.0002W,最大功耗:<0.001W,无线传输距离>10Km,云平台并发连接数>2000000。 3)可拉伸导体的电导率优于2000S/cm,最大拉伸范围大于800%,可拉伸应力传感器的探测精度优于0.05%,探测范围大于100%,柔性压力传感器探测极限小于0.5Pa。 |
智能芯片 | 1)研究高性能应力和磁传感芯片。 2)研究新能源汽车智能控制芯片。 3)研究物端智能芯片。 |
1)高阻抗应变计阻抗达3kΩ以上,高温应变计耐温达300℃,磁场探测精度优于1nT,灵敏度>3 mV/V/Oe;工作磁场范围:±100 Oe;工作温度:-40 ℃~85℃。 2)芯片导通电压<1.8V,芯片短路电流<1200A,芯片最大短路承受时间≥25us。 3)三个以上处理器核,主核主频≥800MHz,功耗≤50mW,小核≥100MHz,功耗≥5mW,支持主流机器学习模型,功耗在50~200mW动态可调节,实现计算、存储和通信一体化。 |
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基础软件 | 1)研究物端智能芯片及集成模块与物端操作系统。 2)研究面向工业物联网的操作系统。 3)研究基于NB-IoT物联网车联网的智能物流信息平台。 |
1)模块尺寸不超过20mm×20mm,集成处理器、内存、闪存、WiFi、蓝牙或窄带广域网,如NB-IoT等。模块的扩展引脚数目不低于100个,至少支持CSI摄像头、DSI触摸屏、I2S声音、I2C运动传感器、PWM控制器以及其它简单传感器,如温/湿度等。 2)包括实时多任务内核、轻量级协议栈、通讯协议栈、设备驱动、内存管理等功能;内核和协议栈系统资源占用不超过1MB运行时内存;面向工业物联网操作系统的应用示范≥1000套。 3)3D感知精度≥10mm;货物称重精度≥1kg(小件货物≥0.1kg);机器人重复精度≤2mm;货物相≤5s;车联网数据回传时间间隔≤500ms。 |
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产品设计 | 智能模块 | 1)研究基于纺织结构的可穿戴柔性设备。 2)研究新能源汽车智能控制芯片及集成模块。 3)研究集成智能芯片的柔性贴附式可穿戴模块。 4)研究基于声波谐振器的物联网智能传感器模块。 |
1)人体生物信号采集,柔性电极的干态电极-皮肤界面阻抗200Ω,电极在动态下的(10mm/S)界面阻抗变化≤100Ω,电极的材料耐50次以上商业洗水;传感器具有耐10000次以上的连续测试性能;传输柔性线路的长度电阻不大于20欧姆/米,柔性线路的弯曲刚度不大于同等规格的涤纶弯曲刚度的5%;非接触心电图检测电极与人体皮肤间距离超过4mm。 2)模块电流≥400A, 电压≥650V,具备过温、过压、过流监测保护功能。 3)模块封装后整体厚度<1mm,硬度<40邵氏A,耐绕折性:半径1mm情况下,>4000次;芯片焊接强度:>15MPa,无线数据传输类型:蓝牙或RFID,距离:<5m;续航时间:>20小时,工作环境温度:-20℃~80℃。 4)通信协议:WiFi,BT, ZigBee, Rola, NB-IoT等,工作频率:433MHz(超高频),2.45GHz(微波),通讯距离>10m,满足国际标准433MHz(ISO18000-6),2.45GHz(ISO18000-4)。 |
加工、制造及装配 | 工艺集成平台 | 1)研究新型非硅基电子光/磁/电/材料的工艺集成平台。 2)研究柔性电子光/磁/电材料的工艺集成平台。 |
1)建立适合磁、光、电等传感材料和器件研发、生产的6-8寸生产线MEMS微加工平台;建立形貌、磁性、光学、电学及振动测试等表征平台;完成MEMS传感的研发平台,平台属于第三方机构,可以进行试样生产及委托加工等。 2)传感器印刷的线宽连续可调5µm~3mm;传感器厚度的连续可调50nm-50µm;可实现多材料、大粘度范围金属墨水材料的稳定均匀雾化,打印/或速度0~300mm/s;适用基材包括不限于塑料(PET、PI、PEN等)、纸、纺织品、钢片、弹性体等。 |
产品检测 | 传感器、 芯片测试技术 |
研究智能芯片及模块设计服务与测评平台。 | 包括成品芯片的静动态功耗测试仪、电路分析仪器、工艺分析仪器等设备;形成1套智能芯片及模块功能与性能测试的仿真软件;服务智能芯片设计厂家>5家,智能模块测试服务厂家>100家。 |
下游整机装备 | 智能信息产品集成应用技术 | 研究物联网智能家电管理及大数据服务系统;研究面向中小企业的数字工厂云服务系统;研究新能源汽车车联网监控系统。 研究智能船舶监控系统;研究面向工业物联网操作系统;新一代智能数字港口系统开发及关键技术攻关等。 |
具备实时多任务内核、轻量级协议栈、通讯协议栈、设备驱动、内存管理等功能;异构物端智能芯片频率与功耗指标:大核主频≥800MHz,功耗≤50mW,小核主频≤100MHz,功耗≤5mW,神经网络处理器核NPU功耗在50~200mW可动态调节。 |
产业链上游 | 基础材料 重点产品:电芯、锂电池正负极材料、安全/高电压电解液、高熔点隔膜材料等; 重要套件 重点产品:薄膜电容、超级电容等。 |
产业链核心 | 电池本体 重点产品:动力锂电池。 |
产业链下游 | 电源管控系统 重点产品:电源管理系统、热管理系统等;终端产品 重点产品:新能源汽车。 |
类别 | 关键环节 | 任务描述 | 具体目标 |
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基础材料 | 高比能富锂锰基正极材料 | 研究10um左右碳酸盐前驱体颗粒的可控规模化制备技术;研究富锂锰基正极材料颗粒表面改性处理技术与工艺;研究烧结过程中装填料方案和气氛控制烧结工艺。 | 研发出实用化的高性能富锂锰基正极材料,率先实现富锂锰基正极材料千吨级产业化;富锂锰基正极材料放电比容量达300 mAh/g,实现千吨级以上生产和销售。 |
高比能高镍正极 材料 |
研究适用于高比能量锂离子电池的高镍系列正极材料及其前驱体;研究Ni2+、Co2+、Mn2+、Al3+及各种掺杂元素的均匀共沉淀技术;研究前驱体粒度分布、晶粒生长方向的规模调控技术;研究前驱体和正极材料的表面改性技术;研究正极材料的气氛控制烧结技术等。 | 充放电电压为3.0-4.3V,充放电电流为0.1C下,高镍正极材料首次放电比容量200 mAh/g,充放电电流为5C下,放电比容量≥150 mAh/g;最大极片压实密度≥3.6 g/cm3,首次库仑效率(0.1C)≥90%,常温1000周循环容量保持率≥85%。 | |
高比能硅/碳复合负极材料 | 研究微纳结构硅/碳复合材料的在充放电过程中体积形变与微纳结构力学性能相关性;研究活性嵌锂金属合金化和微纳米-微米的均匀化二次造粒技术,抑制硅基材料的体积膨胀;研究适用于硅基负极材料电解质体系;开发低成本规模化的硅合金/碳复合材料的生产技术等。 | 突破高比能量硅/碳复合体系关键材料批量化生产技术,并建立千吨级/年的示范生产线;产品性能满足以下要求:0.1C放电比容量≥600 mAh/g,循环300次容量保持率≥80%;采用该负极材料的锂离子电池体积能量密度≥300瓦时/公斤,循环寿命≥1500次。 | |
基础材料 | 5V高安全电解液 | 研究适用于高能量密度锂离子电池的新一代高电压高安全电解液,包括新型的功能化离子液体和氟代溶剂、高稳定性锂盐、正负极成膜添加剂、耐高压添加剂和高浓度电解液等;通过高通量及DOE设计,研究各成份及其组合形成的电解液的电化学稳定性、反应机理、粘度、离子电导率、迁移数、热稳定性;研究电解液与电极的微观浸润性、界面电荷转移电阻,SEI膜物理化学特性;研究过充、过放、高温下与正负极的反应,研究低温输运、界面电阻特性、燃烧特性等。 | 电化学窗口为0-5.0 V; 正极材料首周效率≥90%,10 周以后效率≥99.5%;负极材料首周效率≥85%,10 周以后效率≥99.5%;室温离子电导率≥8 mS/cm;自熄时间≤1 s;杂质含量60 ppm。 |
纳米纤维隔膜材料 | 研究高性能纳米纤维以及纳米纤维隔膜制备技术。通过对纳米纤维形貌、长度等参数和制备工艺的精确控制,实现对隔膜厚度、孔径大小、透气率和孔隙率等的精准调控,使各项性能能够满足锂电池对隔膜的要求。 | 隔膜在透气性、耐高温、尺寸稳定性、电解液浸润性、吸液率以及孔隙率等性能方面,优于传统的聚烯烃隔膜。在200℃基本无收缩,保持良好的热尺寸稳定性;保证 550℃针刺实验,隔膜不熔化、不形变。显著提高锂电池的安全性、循环性和能量密度等。 | |
关键套件 | 高效轻量高性价比电机技术 | 研究高功率密度永磁同步电机非线性多物理场耦合设计理论;研究车用高能效高功率密度永磁同步电机新结构与制造方法;研究车用高能效高功率密度永磁电机驱动系统高效弱磁控制技术。 | 突破新能源汽车用高能效高功率密度电机及驱动系统的过载、宽范围弱磁、电场、磁场、过载、热冲击等多物理场强耦合、散热等技术问题。实现乘用车电机峰值功率密度≥4kW/kg(≥30秒),连续功率密度≥2.5kW/kg,电机最高效率≥96%,装车应用不低于10000台。 |
超级电容技术 | 研究车用低温大容量长寿命超级电容系统技术,主要包括超过60000F的超级电容的主动均衡技术、超级电容水冷技术或间接风冷技术、超级电容系统低温技术等。 | 确保超级电容系统能防尘防水;保证系统能在零下30度正常工作;实现超级电容模组免维护。 | |
电池本体设计 | 锂离子电池技术 | 研究高容量正负极材料与隔膜、导电剂、粘结剂和电解质之间的匹配机制;研究正负极材料比容量差异很大情况下的极片匹配设计及制备工艺;研究高比能电极/电解质界面性质的演变与触发安全性问题的关键影响因素。 | 集成高容量正负极材料和导电粘结剂等相关先进材料的动力锂电池的能量密度达300瓦时/公斤,循环寿命≥1500次,安全性通过国家标准;力争进一步突破能量密度达350-400瓦时/公斤的动力锂电池技术。 |
全固态锂电池技术 | 研究全固态锂电池用的高电导率固体电解质材料的组分及其规模化制备技术;研究活性颗粒与电解质、电极与电解质层的固/固界面构筑技术和稳定化技术;研究超薄金属锂箔带制备工艺及表面修饰技术;研究全固态锂电池的设计、封装、评价与电池材料匹配技术;研究全固态动力电池组上车试用可行性和稳定性等。 | 完成百吨级超高锂离子电导率固体电解质粉体材料工艺开发,全固态单体电池容量不低于20Ah,能量密度达到300瓦时/公斤,循环寿命达到1500次,安全性通过国家标准。全固态锂硫电池:能量密度达到400瓦时/公斤,电池容量不低于20Ah,循环寿命达到500次。 | |
动力电池单体比能量技术 | 研究电池单体比能量达到400瓦时/公斤以上,成本降至0.8元/瓦时,系统成本降至1元/瓦时。 | 乘用车车动力电池的单体比能量达到300-350瓦时/公斤;产品技术经济性、产品质量,以及全产业链创新能力与国际先进水平相当;技术取得突破,达到产业化要求,实现千辆级市场规模。 | |
燃料电池技术 | 燃料电池系统体积比功率达到3千瓦/升,冷起动温度达到-30℃以下,寿命超过5000h,产能超过10万套。 | ||
电源管控系统 | 动力电池管理系统技术 | 开展电池系统总体设计研究,包括:构型、功能、机-电-热一体化,以及系统轻量化和紧凑化等;开展子系统设计研究,包括:先进电池管理系统和热管理系统,安全与防护系统等;研究电池系统的制造工艺与装配技术;开展电池系统的安全性、耐久性、可靠性设计与验证技术研究;研究电池系统的性能评价与测试技术等。 | 电池系统的能量密度≥200瓦时/公斤,循环寿命≥1200次,全寿命周期内全工作温度范围的SOC、SOP和SOH的估计误差≤±3%,单体电池之间的温差≤2℃,满足安全性等国标要求,并符合功能安全及行业各项标准要求,年生产能力≥1万套,建立电池系统设计、制造与测试的技术规范。 |
电源管控系统 | 关键部件性能预测及寿命评价方法 研究 |
研究电堆内部“气-水-电-热-力”等多物理量多结构耦合机理与特性参数解析,性能模拟计算及结构和工作参数的优化方法;研究电堆内部工作过程和反应机理动态建模方法、多变量高精度状态预测、故障诊断及控制方法;研究电堆运行工况及内部特性参数不一致性对电堆性能衰减的影响机理;研究电堆寿命评价方法与快速评测技术等。 | 开发出1套电堆工作过程和性能预测通用软件,其热电水关键特性参数预测误差小于5%;开发出电堆状态一致性多参数检测与诊断方法及工具;建立电堆耐久性快速评价方法;并进行指导燃料电池发动机的设计和开发应用。 |
产品检测 | 动力电池综合性能检测 | 对标国际一流的检测机构,建设为全行业服务的、世界领先的动力电池综合性能检测评价平台。 | 动力电池基础性能、耐久性和环境适应性、安全性能的检测评价。 |
产业链上游 | 橡胶原料 重点产品:异戊二烯、丁二烯、苯乙烯等; 各类助剂 重点产品:分散剂、催化剂、硫化剂等。 |
产业链核心 | 合成橡胶产品 重点产品:异戊橡胶、丁基橡胶、热塑性弹性体、丁苯橡胶、乙丙橡胶等。 |
产业链下游 | 橡胶应用产品 重点产品:汽车零部件/轮胎、电子/家电、工程装备、传动管带等。 |