成果发布/清华大学-鄂尔多斯碳中和协同创新专项
清华大学-鄂尔多斯碳中和协同创新专项于2022年2月正式启动,由鄂尔多斯碳中和研究院组织实施。项目紧密结合鄂尔多斯资源禀赋和发展需求,围绕“风光氢储车”全产业链布局,重点突破零碳园区建设、绿电利用、制氢装备等关键技术瓶颈。专项实施以来,已取得多项原创性科研成果并在当地成功落地转化,为资源型城市绿色低碳转型提供了技术支撑和实践样板,对推动区域经济高质量发展具有重要意义。
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重卡换电电池热管理系统设计和智能控制技术开发与应用
项目背景:
鄂尔多斯为高寒地区,其全年一半时间气温低于5℃,这对电动汽车,特别是以磷酸铁锂电池为主的换电重卡的性能提出了挑战,换电重卡冬季续航衰减可达40%。本课题针对换电重卡整车热特性不明、电池包保温差、整车余热浪费等突出问题,通过本地热管理系统开发、端云协同高效热管理控制实现换电重卡冬季续航里程提升的目标。
项目创新性:
清华大车辆与运载学院欧阳明高院士、卢兰光研究员团队针对内蒙古地区电动重卡冬季续航衰减严重的问题,开展了换电重卡电池热管理系统的研究,创新性开展了热管理系统设计重构、电机余热回收、场景识别和端云协同高效热管理控制等工作,实现换电重卡冬季续航里程大幅度提升,有效推动了换电重卡在鄂尔多斯等冬季寒冷地区的应用。
研究成果:
项目完成换电重卡电池热管理系统重构和端云协同高效热管理控制系统;结合场景识别,完成换电重卡电机余热直接回收的预测热管理控制;完成实车改制,并于2023年冬季在内蒙古开展了5000km路试,试验结果表明-10℃环境下实现换电重卡满载工况下续航里程提升8%。
项目申请发明专利4项,发表高水平论文2篇,并多次在国际国内会议报告项目相关成果。
项目意义及应用情况:
项目开发了主动灵活的换电重卡电机余热直接回收预测热管理控制策略,经内蒙古自治区5000km实地路试验证,-10℃环境温度下,冬季续航里程提升8~12%。解决重卡电动化过程中续航衰减严重的痛点问题,推动鄂尔多斯重卡行业电动化、低碳化转型,助力鄂尔多斯新能源革命示范项目。相关成果正在鄂尔多斯开展产业孵化,课题产品全生命周期预计生产量将超过10万套,将有效带动上游关键零部件产业的发展,快速提升电子元器件、汽车线束等生产企业的技术能力及产业化能力,累计可带动不少于百亿元产值。
新型换电电池包
实车改制后水路