走进同济大学新能源汽车工程中心

同济大学新能源汽车工程中心（以下 简称中心）成立于2000年，坐落于同济大 学嘉定校区。作为上海国际汽车城的重要组成部分，同济大学嘉定校区构筑了一条 以地面交通工具为核心、以汽车为龙头的 现代装备制造学科链，这为中心的发展提 供了极大的技术支持。

中心占地面积约9043平方米，建筑面 积约24126平方米，由办公楼和试验/试制 基地楼两栋建筑构成。中心下设动力平台 集成、电子信息、电驱动、燃料电池系统和新能源/新材料五个专业研发部门。试 验/试制基地拥有众多国内外先进的、门 类齐全的设备和仪器，服务于上述五个部 门的研发工作。

中心的战略定位是，在新能源汽车领 域构筑技术开发平台，积聚和培养高级人 才，占据未来技术制高点，支撑、引领和 服务汽车产业的发展。

“十五”、“十一五”和“十二五” 期间，中心承担了国家863、973专项和国 家自然科学基金等一大批国家及地方科技 项目，同时也为奥运会、世博会期间新能 源汽车的示范运营提供了重要的技术支撑。

此外，中心也是科技部国家燃料电池 及动力系统工程技术研究中心、发改委新 能源汽车及动力系统国家工程实验室、新 能源汽车教育部工程研究中心、国家级国 际联合研究中心、中德电动汽车联合研究 中心、上海电动汽车工程技术研究中心、 新能源汽车产业上海市技术创新服务平台、 中国燃料电池汽车技术创新战略联盟成员。 受科技部委托中心同时承担了国际氢能经 济和燃料电池伙伴计划联络办公室的工作。



团队：



万钢教授是汽车领域专家， 毕业于德国克劳斯塔尔工业大 学机械系，获博士学位。他曾任同济大学校长，现任全国政协副主席、致公党中央主席和科学技术部部长。 万钢教授是同济大学新能 源汽车工程中心的创建者和首任主任，曾受聘担任国家863 计划电动汽车重大专项首席科 学家、总体组组长，率领中心 团队先后完成了“春晖”系列微型电动汽车 、 “ 登峰”&“登程”系列混合动力汽车及 “超越”系列燃料电池汽车的研发工作，在燃料电池汽车领域实现了零的突破。


中心团队按矩阵式管理模式（见下图）开展工 作。中心理事会制定中心的发展方向和重大决策。 专家委员会由校内外知名专家学者组成，对中心的 专业方向和项目执行情况提出宝贵意见，其成员包 括中国工程院院士、教育部长江学者计划特聘教授、 国家科技部 863 计划电动汽车重大科技专项特聘 专家、中国汽车工程学 会副秘书长等。中心执委会负责日常具体工作的实 施。中心下设5个科研部门，进行相应方向的科研 工作，并由试验/试制基地为上述部门提供工程化 支撑。



中心特色：

同济汽车“产学研”一体化的科研平台

同济汽车“产学研”一体化以上海燃料电池汽车动力系统有限公司和同济汽车设计研究院为科研成果产业化 的依托，以同济大学汽车学院为教学和学术的依托，以新能源汽车工程中心和上海地面交通工具风洞中心为科研 开发的依托。中心是同济汽车“产学研”一体化的重要科研平台，致力于新能源汽车领域相关技术的研发。



新能源汽车（包括燃料电池汽车）动力系统技术平台

中心作为科技部国家燃料电池汽车及动力系统工程技术研究中心、发改委新能源汽车及动力系统国家工程实 验室、新能源汽车教育部工程研究中心和上海市电动汽车技术中心，建立了包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃 料电池汽车在内的新能源汽车动力系统技术平台，同时还在燃料电池用氢能源及其它车用先进替代清洁能源技术 领域内取得了重要突破。



新能源汽车（包括燃料电池汽车）测试与试验平台

中心拥有国内外先进的设备和仪器，承担各类新能源车辆的开发、测试和实验工作，与上海地面交通工具风 洞中心和上海市机动车检测中心共同组成上海市新能源汽车公共服务创新平台。



项目

迄今为止，中心承担或参与了国家“十五”、“十一 五”和“十二五”期间20余项863项目和1项973专项的研 发任务，同时完成和在研国家自然科学基金项目30余项， 并且承担了北京奥运会和上海世博会期间新能源汽车的研发和示范运营工作。



代表性的项目有：
1.燃料电池轿车多能源动力总成控制系统
2.燃料电池汽车高压氢气加氢站和供氢技术研究
3.燃料电池发动机可靠性与耐久性试验研究
4.动力蓄电池管理系统SOC估算方法研究
5.氢能汽车加氢设施关键技术及标准研究
6.燃料电池轿车动力系统技术平台研究与开发
7.车用燃料电池系统、电堆模块及膜电极关键技术研究
8.燃料电池发动机综合性能测试评价指标体系研究
9.兼容V2G技术的高性能电动汽车关键技术
10.分布式驱动电动汽车整车耦合系统动力学控制
11.分布式驱动电动汽车电源与电驱动系统能耗规律与能量管理
12.分布式驱动电动汽车动力学系统关键状态估计
13.世博燃料电池汽车示范运行整车保障研究
14.世博园区零排放微型场馆车研究与示范应用
15.强化道路振动条件下车用燃料电池堆性能衰减机理研究
16.模拟车用工况下催化剂的微观结构变化对燃料电池性能的影响
17.基于扩散层原位生长纳米碳纤维的燃料电池膜电极组件研究
注：1-9项为从2002年以来的部分具有代表性的863项目；10-12项为2011年的973专项研发任务；13、14两项为世博期间的科技支撑项目；15-17项为08年以来部分国家自然科学基金项目。

科研获奖

历年来，中心出色完成了多项国家和省部级重点项目，并获得了多项国家、地方及行业奖项 。



代表性的奖项有：

“春晖一号”四轮驱动燃料电池微型汽车动力平台（2002年上海国际工业博览会创新奖）
“超越一号”燃料电池轿车（2003年上海国际工业博览会创新奖）
“超越三号”燃料电池轿车（2005年度“中国高等学校十大科技进展”）
燃料电池轿车动力系统集成与控制技术（上海市科学技术奖 一等奖）
新一代电动汽车车型平台（2007年中国国际工业博览会中国高校展区优秀展品奖 一等奖）
世博新能源汽车研发与应用示范项目组（上海世博会先进集体）
节能与新能源汽车重大项目（金桥奖）
同济大学奥运燃料电池赛事服务用车运行与技术保障项目组（科技奥运先进集体）
节能与新能源汽车研发团队（“十一五”国家科技计划执行优秀团队奖）
燃料电池轿车动力平台关键技术（国家科学技术进步奖二等奖）
燃料电池汽车供氢关键技术(科学技术进步奖 二等奖)
自主驾驶电动场馆车（2009年中国国际工业博览会中国高校展区优秀展品奖 一等奖）
汽车盘式制动器制动抖动机理、影响因素与控制措施研究(中国汽车工业科学进步奖)
高压氢气供给系统关键技术（上海市科学技术奖 二等奖）

论文及专利

目前为止，工程中心共发表论文1500多篇。从06年至今，已获授权专利115项（其中发明专利53项）。



技术发展

燃料电池汽车



基于第三代动力系统平台的燃料电池汽车
最高车速：123 km/h
加速时间(0-100 km/h)：19 s
续驶里程：230 km

基于最新动力系统平台的燃料电池汽车
最高车速：150 km/h
加速时间(0-100km/h)：15 s
续驶里程：380 km



混合动力汽车



纯电动微型车





中心设置有动力平台集成、电驱动、电子信息、燃料电池系统和新能源/新材料五个专业部门。围绕新能源汽车的研究开发工作，中心形成了燃料电池及动力系统、新能源汽车及动力系统、氢能及其他汽车新能源和新材料三大核心技术，并在此基础上建立了动力系统技术，新能源技术和实验/测试三大科研平台。与此同时，中心还通过紧密结合科研项目的方式培养高水平的专业人才。

1. 动力平台集成



主要研究方向
1.新能源汽车动力系统方案设计、集成与总布置研究与开发
2.新能源汽车整车性能定义、研究与开发
3.新能源汽车及动力系统NVH研究与开发
4.新能源汽车、智能电动汽车整车动力学研究与开发


相关联合实验室
• 同济- 大众汽车联合实验室
• 同济- BOSCH（德国）联合实验室
• 同济- JTEKT（日本）联合实验室
• 同济- SACHS（德国）联合实验室

2. 电驱动



主要研究方向
1.新能源汽车电驱动总体方案设计与开发
2.电机驱动，电机的选型、应用、测试及电安全
3.电传动EMT、AMT、DCT的控制算法及执行机构方案设计



相关联合实验室
• 同济- 大陆（德国）联合实验室
• 同济- 重庆青山变速器公司联合实验室

3. 电子信息



主要研究方向
1.新能源汽车动力系统关键电子部件的原型开发
2.电液复合制动系统的开发
3.各类电子部件的控制策略及算法
4.汽车电子CAN总线的开发与应用
5.车载蓄电池管理系统BMS开发
6.动力系统（包括线束）及关键电子设备的电磁兼容研究



相关联合实验室
• 同济-飞思卡尔电子联合实验室
• 同济- O 2 Micro电子联合实验室
• 同济- 航天机电联合实验室

4. 燃料电池系统



主要研究方向
1.燃料电池发动机系统集成设计
2.燃料电池发动机系统关键部件的开发与应用
3.燃料电池发动机系统的建模、仿真和控制技术



相关联合实验室
• 同济- 曼胡莫尔（德国）联合实验室
• 新能源驱动系统仿真及控制技术联合实验室

5. 新能源/ 新材料



主要研究方向
1.储氢技术
2.制氢及提纯
3.氢基础设施
4.分布式能源
5.FC相关技术
6.相关标准规范



相关联合实验室
• 同济 汉高（德国）联合实验室
• 同济-弗尔赛联合实验室



中心试验/试制基地占地约6087平方米，建筑面积约13506平方米，拥有各种先进的设备、仪器和开发软件，为动力平台集成、电子信息、电驱动、燃料电池系统、新能源/新材料五个部门的研发和测试工作提供支持。

中心试验/试制基地是汽车行业的权威检测机构。自成立以来，试验/试制基地为上海大众汽车有限公司、上海通用汽车有限公司、奇瑞汽车股份有限公司等国内企业和AVL李斯特公司、西门子汽车零部件公司等国外企业进行了大量的产品质量检测，得到了行业的广泛认可。在新能源汽车领域，试验/试制基地承担了众多的燃料电池轿车、电动汽车和混合动力汽车试验、试制和检测任务。

动力平台集成：



动力总成系统匹配调试试验台

主要用于汽车动力系统集成匹配调试和整车控制器开发测试，由惯量模拟加载、电源仿真模拟、实时仿真计算和驾驶员操作平台等系统组成。



汽车排放试验

主要用于整车动力性及废气排放的测试。实验室能对整车进行动力性、经济性测试，能按照排放法规标准进行试验，能进行排放污染物浓度的实时跟踪测量和三元催化器转换效率的测试。



SCHENCK 耐久转鼓试验

SCHENCK耐久转鼓试验主要用于对整车进行动力性、经济性测试以及车辆可靠性、耐久性测试。配备了自动驾驶仪，可以对车辆有关性能测试。



汽车NVH试验

汽车NVH试验主要用于汽车噪声和振动的测试分析，整车声-振性能的试验研究和优化设计，以满足国家法规的要求，并不断改善汽车的噪声品质和乘坐舒适性。

主要应用领域：车内外噪声测试分析、声强和声功率的测试分析、噪声源识别、整车结构振动与噪声耦合关系的试验研究、车身结构振动的模态分析和优化设计。



整车道路模拟试验

整车道路模拟试验系统用于车辆道路载荷采集及分析，车辆动态特性试验、道路模拟试验及耐久性试验。



六自由度道路模拟试验

六自由度振动台可用于车辆三维六自由度零部件(发动机、水箱、各类支架、坐椅等）的动态特性试验 、零部件的道路模拟及耐久性等试验。



三维数字全息照相仪和手持式激光扫描仪

COMET三维数字全息照相仪能进行自由曲面的三维数据拍摄。手持式激光扫描仪能进行自由曲面的三维数据激光扫描。这两个仪器能输出iges、stl、vda、dxf和asc等通用格式文件，其输出文件可通过UG、CATIA等软件进行CAD/CAE/CAM处理，可用于产品设计、开发、制造、质量控制以及反向开发。



四通道车辆道路模拟试验台

四通道车辆道路模拟试验台用于车辆动态特性试验，道路模拟试验及耐久性试验。



六自由度轴耦合试验系统

六自由度轴耦合试验系统可用于悬架系统的道路模拟耐久性试验和悬架运动特性参数测量。



发动机可靠性耐久性试验

发动机可靠性耐久性试验台采用湘仪普联FC2000发动机自动测控试验台，可以进行发动机性能测试和分析，发动机耐久实验，发动机性能优化。

目前主要进行汽车发动机的研究和开发，主要包括：发动机频繁起-停特性研究，发动机快速启动研究，排气后处理系统特性研究，发动机控制策略开发和优化，发动机性能优化和匹配。



内燃机动态试验

内燃机动态实验室拥有欧洲奥地利AVL公司的内燃机高动态测试台架系统。它能进行内燃机动态性能试验,耐久试验,排放检测及基于道路模拟的整车研究与开发。

电子信息：



动力蓄电池及其管理系统测试平台

该平台由先进的单体电池、电池模块和电池组专用测试设备、温控调节和平衡充电振动试验设备组成，可在高低温及振动条件下对动力蓄电池进行各种工况的性能测试。



CAN 总线开发平台

针对汽车网络系统，中心建立了CAN总线开发平台。该平台有高水平的网络系统开发工具链支持，具备完善的汽车CAN总线系统设计、仿真、标定、测试等功能，能够满足汽车CAN总线系统研发的需要。



嵌入式控制系统开发平台

该平台拥有飞思卡尔从8位到32位全套的开发手段和多套dSPACE公司的多种快速原型和硬件在环开发工具。



线控转向及驾驶模拟试验装置

该装置集汽车线控转向技术和驾驶模拟技术为一体，可用于各类转向系统的功能开发、主客观评价。

燃料电池系统：



燃料电池测试平台

该平台模拟汽车实际运行工况，对燃料电池电堆进行性能测试，并论证工业副产氢气作为燃料电池汽车燃料的可行性。



燃料电池发动机及关键零部件试验测试与匹配平台

该平台为国内自主研发的第一台具有燃料电池发动机整体优化、关键零部件匹配、控制策略优化等功能的综合测试匹配平台，可为车用燃料电池发动机及关键零部件的参数化设计和性能测试标准的制定提供实验依据。其测量与控制系统可对操作过程进行监视和控制，实现全自动化测试。



燃料电池测试环境舱

该舱可进行燃料电池在不同温、湿度条件的测试，其进排气系统可模拟0～2000m的海拔条件。该舱还可满足蓄电池组在不同温、湿度与海拔条件环境下的测试。



燃料电池发动机测试平台

由中心自主研发，是科技部指定的国家863燃料电池轿车用发动机性能测试平台。该测试平台可以在0~150kw功率范围内实现燃料电池发动机的稳态特性、冷态和热态起动特性、动态响应特性、动态循环特性、散热特性等各种特性的测试。测试系统能够实时检测测试过程、自动记录相关试验数据和实现全测试过程的自动控制。





电机与驱动控制器测试平台

可以开展电机及驱动控制系统机械特性、效率特性、再生制动特性和冷却单元参数等各种性能的测试。



轮边电驱动系统装置

单摆臂悬架减速式轮边电驱动系统将电机布置于单摆臂悬架，通过定轴齿轮减速器减速增扭后驱动车轮，其中减速箱壳体充当悬架摆臂。该系统左、右成套可应用于汽车后驱动桥。

新能源/新材料



甲醇重整制氢装置

可在无外供热的情况下起动，产氢功率600W，产物中氢浓度约55%，CO含量低于10ppm。



燃料电池堆耐久性试验测试平台

可模拟汽车实际运行工况，并能进行3千瓦燃料电池电堆的2000 小时耐久性试验，曾被用于论证工业副产氢气作为燃料电池汽车燃料的可行性。



PEMFC杂质气体影响研究

可研究各种大气污染物及模拟汽车尾气对质子交换膜燃料电池（PEMFC）性能的影响及其机理。



TG-DTA/DSC 同步热分析仪

通过在线分析样品的失重及热量变化，表征车用燃料电池催化剂的氧化、还原、分解和热稳定性等特性。



气相色谱仪

气相色谱仪用于测试燃料电池汽车用氢气中的一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、硫化物等痕量杂质气体的含量。



质谱仪

质谱仪通过在线测试一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、硫化物等各类气体的含量，来评价车用空气过滤器中催化剂的活性以及沼气重整制氢过程中催化剂的活性等。



比表面及孔隙度分析仪

比表面及孔隙度分析仪通过样品对氮气的吸附-脱附过程来测试车用燃料电池催化剂的比表面积、孔容量、孔直径、孔径分布等。





经多年发展，中心已在从事新能源汽车技术研究和开发过程中，造就了一支经受实践锻炼的高科技研发队伍，建立起了较完备的开发平台和测试环境，形成了如下核心技术优势：

1. 新能源汽车（纯电动、混合动力、燃料电池）动力系统方案与集成，整车控制策略的设计与优化；
2. 整车性能（NVH、操作稳定性等）的评估与优化；
3. 车载动力蓄电池BMS、电池包成组及热管理技术；
4. 新能源汽车动力系统关键电子部件（如控制器、电流表、仪表、数据采集等）的软硬件设计；
5. 电动汽车整车高压电安全、氢安全设计与优化技术；
6. 氢燃料的品质控制、提纯、加注与关键技术；
7. 车载储氢系统集成设计；
8. 质子交换膜燃料电池的集成设计技术；
9. 燃料电池相关膜、双极板、催化剂的性能特性分析与优化；
10.新能源汽车相关的整车及关键零部件的测试评价技术。



中心立足自身平台优势，与众多国内外企业及研究机构开展交流合作，具体合作方式如下：

1. 与中心合作，联合进行项目研发；
2. 成立联合实验室或研发中心；
3. 企业可委托中心进行各类研发或试验项目。