汽车开发教育部研究工程中心可行性研究报告文档格式.docx

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当前我国汽车工业的发展正面临着来自环保、城市建设、交通安全等各方面的巨大压力，保证自主开发产品的安全、环保、节能必须建立在全面掌握产品开发技术的基础之上。

中国已成为仅次于美国和日本的第三大石油进口国家，寻求缓和、解决国家能源依赖性的技术手段和方法已刻不容缓。

就环保而言，中国社会机动能力的进一步提高受到环境保护的制约，汽车工业必须进一步采取措施，严格控制汽车有害物质的排放。

1.2.2提升我国汽车自主开发能力，树立自主品牌，提高国际竞争力

中国自加入WTO以后，国际竞争对汽车行业提出了更高的要求，中国的汽车工业必将参加全球的竞争，中国的汽车企业必须走出国门，走向世界。

据专家预测到2010年中国的汽车产能将达到1500万辆，超过国内需求750万辆的1倍，大量中国生产的汽车必须出口到其他国家，中国汽车要想在激烈竞争的国际市场求得生存，就必须形成自主开发能力，拥有自己的民族汽车品牌。

为了更好地发展我国汽车工业，增强自主品牌汽车的竞争力，拥有关键技术的知识产权，成为汽车技术大国，有必要在全方位的汽车产品开发能力上集聚力量，重点突破，力争在基础技术和高端技术两方面赶超世界先进水平，填补技术空白，打造世界一流精品，带动行业的整体发展。

1.2.3发展长春汽车城，振兴东北老工业基地的需要

中国汽车工业的发展已基本在中国形成四大汽车基地的格局。

以长春为中心的东北汽车基地，将在长春市围绕一汽建设面积达100平方公里的国际汽车城，因此有必要在长春建设掌握汽车开发共性技术的工程中心，来服务于东北汽车基地的汽车整车企业和汽车零部件企业，大幅度提升长春区域的汽车开发能力，振兴东北老工业基地。

1.3项目建设的目标、地点、内容、规模与方案

1.3.1项目建设的目标

通过对吉林大学车辆工程、动力机械与工程，以及相关学科的整合，汽车开发教育部工程研究中心的目标是形成国际一流的汽车开发能力；

通过工程中心对汽车开发关键共性技术的攻关，到2020年中国汽车企业拥有国际同等水平的汽车开发技术；

完成拥有自主知识产权重大科研成果的工程化，成为关键零部件的中试基地；

成为中国汽车开发技术人才培训基地。

1.3.2项目建设的地点

汽车开发教育部工程研究中心依托吉林大学，将建在吉林大学南岭校区内，位于长春市人民大街5988号。

1.3.3项目建设的内容

项目将整合吉林大学车辆工程、动力机械与工程，以及相关学科的现有资源。

整合现有大型装备：

汽车性能驾驶模拟器、多功能平板轮胎实验台、激光器及光谱分析系统、T型汽车动力传动试验台、四轮转鼓底盘测功机、微粒质量采样器、汽车排气分析仪、瞬态测功机控制系统等，和汽车整车性能匹配、汽车底盘机电液一体化技术、汽车排放控制关键技术、汽车代用燃料技术、动力传动匹配技术、噪声控制技术等汽车开发关键技术，新增六自由度液压运动平台检测试验装备、发动机欧Ⅲ、欧Ⅳ排放试验台架、发动机单缸试验机等关键技术装备，形成国际一流的汽车开发能力，为汽车开发提供工程咨询服务。

将具有自主知识产权的、市场前景好的重大成果如汽车整车性能CAE仿真设计平台、自动变速装备AT、AMT、CVT、牵引力控制系统、板材冲压成形仿真软件KMAS、轿车液力变矩器等工程化，进行产业化前的中试准备。

建设培训基地，为企业提供汽车开发工程技术人员的培训。

通过采购建设dSPACE实时快速原型系统等研发软硬件平台15台/套，计算机等办公设备47台/套；

通过自行开发建设变速器检测试验台等产品开发试验测试装置7台/套；

通过委托建设办公、研发用房2000m2；

自行组织和委托培训一批管理、技术人才。

1.3.4项目建设的规模与方案

项目建设总投资1亿元，利用已有试验和开发场所、试验和开发设备固定资产8000万元，新增固定资产投资2000万元。

新增固定投资中建设2000m2研究开发用房，需资金500万元；

购买工程设备、仪器96台（套），需资金1360万元；

购买软件6套，需资金140万元。

二、项目背景、必要性

2.1国内外本领域技术状况及发展趋势，项目的目标市场及关联度

2.1.1国内外本领域技术状况及发展趋势

美国、欧洲和日本等主要经济大国和地区，都集中投入大量人力和资金，组织各自的汽车工业、交通行业、军方和科研院所等，组建多种形式的国立研究队伍或机构，从事汽车整车的性能匹配、智能化和信息化等技术、先进底盘系统及其控制技术、新一代动力传动系统及其控制技术、车身现代设计与制造方法、关键零部件的环保高效低成本制造技术，以及汽车新材料、新工艺等汽车领域的共性核心先导技术（或称竞争前技术）的研究，目标是提升各国的新一代汽车产品的创新设计、制造方法和核心竞争能力，抢占具有高额利润的全球化汽车大市场。

从20世纪80年代初期开始，世界各国汽车工业、交通行业，以及军方，都投入大量人力和资金，从事汽车性能匹配的虚拟样机和动态仿真技术的研究，并认为虚拟样机和动态仿真技术是继柔性生产线后汽车工业的又一次技术革命。

在一个新车型的设计、开发的整个过程中，采用集成数字化设计和虚拟开发技术进行设计方案优化、性能仿真分析和验证评价，减少了实物样车制作和实验验证的时间。

将虚拟样机和动态仿真技术应有到汽车性能匹配中，经过仿真设计后的样机只需1～2次迭代即可定型，新车型开发缩短到18个月，当前欧美和日本等汽车工业发达国家已经将样机试制缩短为1个周期，大大缩短了汽车开发时间，节约了大量新车研发资金，为竞争赢得了主动。

传统的底盘系统包括制动系统、转向系统、悬架系统和行驶系统。

以前这些子系统以机械部件为主体，辅以液压元件，功能方面相对独立。

为了提高各子系统的性能和动态适应性，电子控制正越来越多地应用于底盘系统的各个子系统中。

例如，制动系统中的防抱死装置、转向系统中的电动助力转向、悬架系统中的各类电控/电磁阻尼力可调减震器。

汽车电子化今后的发展方向，将是各控制系统由分散转向集中，逐渐形成一个庞大的整车电控系统，多微处理器协同工作，以实现现有独立运行又有协同功能的数据共享，由中央计算机集中控制大量的微处理器、传感器及执行元件。

随着电子控制技术融入汽车底盘，底盘系统的转向、制动、悬架等子系统渐渐地被整合起来，从而衍生出前所未有的新功能。

比如：

过去分离的点火控制＋燃油喷射控制合成为发动机控制；

发动机电控+自动变速箱控制组成动力控制模块PCM；

安全行驶模块将制动防抱死控制系统（ABS）、牵引力控制系统（TCS）和驱动防滑控制系统（ASR）综合在一起进行制动控制；

底盘一体化控制系统—UCC通过中央底盘控制器，将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。

控制器通过复杂的控制运算，对各子系统进行协调，将车辆行驶性能控制到最佳水平，形成一体化底盘控制系统（UCC）。

国内虽然具备了各型悬架的设计技术，但尚不掌握悬架与具体车型的匹配设计技术。

因此在产品开发过程中，悬架与整车系统的匹配仍停留在参考引进车型进行比对与试凑的阶段。

由于缺乏必要的分析理论与方法，开发的产品仍差强人意。

石油资源匮乏以及汽车尾气排放形成的环境污染是制约汽车工业发展的两大瓶颈问题。

汽车的燃油经济性和排放水平的优劣主要取决于动力传动系统的先进性。

在汽车动力与传动研究领域，世界汽车领域的最新进展和发展趋势主要开展新型汽车动力能源和汽车发动机降低排放的综合控制，以及混合动力汽车、自动变速、无级变速，牵引力控制等新型的传动系统三个方面的关键技术研究。

研究目标是推出新一代轿车的燃料经济性接近或达到3升/百公里，排放指标达到欧洲4号标准或“零排放”。

美国在克林顿政府时代就开始了“新一代汽车伙伴计划”（PNGV）。

政府每年拨款3亿美元，三大汽车集团每年投入10亿美元，政府与企业联手进行创新性技术研发。

PNGV的目标主要是通过开发一批燃烧效率可提高三倍（百公里油耗由9升降至3升）的新型轿车，提升美国汽车工业的竞争力。

国际汽车车身设计与制造技术正朝着轻型化、个性化和智能化方向发展。

近年来，随着汽车工业的迅速发展和大型CAD/CAE软件的引入，国内在车身结构设计、零部件设计与制造工艺等方面已经有了较大的发展，但在设计方法上还比较落后。

在CAD软件的应用方面缺少专业的、智能的设计手段；

汽车车身结构设计分析仍主要依赖于实验方法，CAE技术应用的较少，分析计算的精度不高。

CAD/CAE/CAM一体化技术远没有普遍应用。

总体设计效率和技术含量比较低是目前车身设计存在的主要问题。

就车身覆盖件及模具制造而言，材料轻量化设计对汽车节能、成本降低都具有重要意义；

但是，随之带来了车身部件的可制造性设计与制造工艺性问题。

2.1.2项目的目标市场及关联度

汽车开发教育部工程研究中心直接瞄准整车汽车企业，目标市场是：

为整车企业汽车开发提供关键技术和工程咨询服务，为企业提供产品开发的关键软硬件，应用工程中心的实验设备和技术为企业产品开发提供试验和评价，为企业提供产品开发技术培训服务。

工程中心直接服务于汽车开发设计，目标是增强汽车企业自主创新能力，对提升我国汽车自主开发水平起到关键作用，将推动形成中国民族汽车品牌，将拉动整个民族汽车工业的发展。

同时，也将提升汽车零部件企业和汽车总成供应商的研发水平，使他们的产品开发设计紧跟汽车的更新换代，提高汽车零部件企业和汽车总成供应商的市场竞争能力。

工程中心将紧紧依靠吉林大学汽车学科，为学科的建设和发展提供平台和支撑，为学科自主创新能力的培养和提升提供舞台。

充分利用大学的教育环境与资源，直接服务于汽车企业的人才培养，工程技术人员培训，为汽车企业进行自主开发、创新提供人才基础。

此外，汽车是机械、电子、化工等多行业的综合体，汽车工业在国民经济建设中占有十分重要的地位，民族汽车工业的发展，必将推动相关行业的发展，可增强我国的综合国力。

同时，汽车与国防事业密不可分，民族汽车工业的发展对增强我国国防现代化能力有重要作用，可提高我国在国际社会的地位。

2.2项目建设的必要性

目前，节能、环保、安全是汽车技术的竞争焦点。

随着能源、环境压力的俱增，汽车产品将围绕节能、环保、安全、舒适进行新技术开发，同时也要求汽车行业进一步降低成本，提高性能，增强竞争力。

中国正迅速作为汽车生产大国和使用大国，但是在汽车产品开发的关键技术领域与国外先进水平差距较大，尤其是在产品车的车身、底盘系统和动力总成的设计和研发，平台技术，标准和规范方面，差距尤为明显。

同时，由于当今汽车产业垄断进一步加剧，跨国公司的产品开发能力进一步加强。

产品开发周期大大缩短，产品质量、安全性和舒适性明显改善，节能环保技术不断取得突破。

2.2.1汽车开发技术的提高是实现汽车工业可持续发展的需要

2.2.2提升我国汽车自主开发能力，树立自主品牌，提高国际竞争力

2.2.3发展长春汽车城，振兴东北老工业基地的需要

三、工程中心组建方案

3.1建设条件

吉林大学汽车学科经过几十年的技术积累，在汽车整车与底盘开发技术、动力传动系统与控制技术、现代车身设计与制造技术，以及相关试验装备及开发、试验方法、产品评价等方面具备了国内领先的优势，具备了建设汽车开发教育部工程研究中心的基础条件。

3.1.1拥有汽车开发装备和关键技术，形成了汽车开发工程咨询服务能力

从二十世纪80年代起，在“世行贷款”大学学科测试中心、国家重点实验室、“211工程”和“985工程”一期等建设期间，汽车学科一直追踪世界汽车技术前沿，在国内率先引进、研制和开发汽车整车与总成性能匹配所必需的重大装备，诸如汽车振动与噪声测试中心建设（3000万元）、中国首台开发型汽车驾驶模拟器（2380万元）、四轮汽车底盘测功机及整车排放分析设备（1000万元）、汽车T型传动实验台（400万元）、发动机瞬态测功机及排放测试系统（600万元）、平板式多功能轮胎动态特性试验台（150万元）、高速轮胎动态特性试验台主体建设（135万元）、汽车悬架与转向实验台主体（150万元），以及中国首台汽车专用风洞主体加地面效应模拟系统等建设（2000万元）。

上述各项重大装备的研制和开发，一方面为国际前沿领域技术的探索提供条件，更重要的是为我国汽车行业进行了开创性的应用开发，成为行业掌握先进开发技术的源头和示范。

在整车与底盘开发方面，汽车动态模拟国家重点实验室自主研制和开发了国际一流、亚洲第一的首期投资近2500万元的中国首台开发型汽车驾驶模拟器。

与汽车集团合作，已经成功进行了高速轿车的整车动力学性能建模和仿真、并经过实车场地试验验证，从性能的测试曲线评价，虚拟数字样车的一致性达到80%以上，达到国际先进水平。

具有国际先进水平的低速平板式多功能轮胎动态特性试验台，正在研制和建设直径达到4米以上、实验车速达到240公里/小时以上的高速轮胎动态特性试验台的机械和液压主体。

在汽车动力与传动系统方面，在“211”工程、“985”二期工程的重点支持下，目前拥有的大型设备有：

汽车四鼓底盘测功机（美国，宝克）及整车排放测量系统（奥地利，AVL），动力传动系统实验台（美国，宝克），混合动力试验台，瞬态测功机（奥地利，AVL）和废气分析仪（奥地利，AVL）等，资产总额约10900余万元。

新建了13000m2的内燃机实验大楼，新增加了零部件实验室，拥有内燃机排放、微粒测试系统、内燃机瞬态测试系统、气相色谱仪、多通道振动噪声测试分析系统、激光器及光谱分析系统、计算机工作站、大型工程分析软件（Fire、Pro-E等）、电控系统实验开发仪器、电涡流测功机等国内一流、国际先进水平的实验设备，该实验室的建设属国内一流、国际先进水平。

在排放测试和计算机辅助工程分析方面达到国际先进水平。

近5年承担了国家“863”项目3项，“醇类燃料边界条件与燃料化学协同控制关键科学问题的研究”等2项国家重点基础研究发展规划（973）项目；

“不同组分LPG对发动机燃烧性能及排放性能影响研究”等国家科技攻关项目30余项；

“柴油机瞬态工况下燃烧和排放特性的研究”等自然科学基金项目11项；

“一汽集团中重型柴油机达欧4排放关键技术研究”等省重点科技项目2项，“6110柴油机燃烧与结构振动噪声控制技术的研究”等省部级课题40余项；

企业技术服务项目60余项。

获省部级科技进步奖9项。

奠定了本方向国内领先、国际有影响的地位。

在车身设计与制造方面，吉林大学正在建设国内首家汽车专用风洞实验室，占地3000平方米，投资3000多万。

所建设的汽车风洞，拥有亚洲最大且国内唯一的、以国际先进部件仪器装备的汽车专用风洞。

该风洞建设起点高、设备先进，填补了国内无汽车专用风洞的空白，具有国际一流水平，是汽车开发的核心设备。

拥有完全自主产权的板材冲压成形仿真商品化软件KMAS和车身与模具CAD/CAE/CAM一体化技术而开展的车身设计、制造（上、下游）关键技术，获得吉林省科技进步一等奖，中国汽车工业学会科技进步一等奖。

3.1.2拥有一批具有自主知识产权的重大科研成果

吉林大学车辆工程、动力机械与工程，以及其他相关学科经过几十年的积累，研制成了一批具有自主知识产权的重大科技成果。

汽车整车性能CAE仿真设计平台，是国内进行汽车整车性能匹配的唯一平台，已经转让到湖南大学、北京理工大学、一汽技术中心等，并获得国家发改委汽车电子高新技术产业化专项资助800万元和科技部中小企业创新基金75万元的支持。

自动变速系统AMT、CVT、AT。

在自动变速理论与控制技术方面，是全国唯一专业从事自动变速理论研究与技术开发的研究单位，拥有机、电、液各学科的优秀人才，承担了国家自然科学基金、国家火炬项目、国家“九五”公关、博士基金和国家总装备部预研项目等大量研究项目，取得了多项显著研究成果，获得国家科学技术二等奖，是国内在自动变速领域最权威的研究机构，并且在国际上有一定知名度。

牵引力控制系统。

国内目前从事牵引力控制技术研究的单位仅有吉林大学汽车学院地面系统控制研究室。

所提出的汽车地面牵引通过性理论、试验及评价体系在国内处领先地位，在国际有重要影响，研究成果已应用于我国军用车辆的设计，并写入评价标准。

“轿车液力变矩器”是吉林大学先进动力与传动系统及其控制技术领域最具代表性的技术成果之一，已由上海离合器厂生产，为Buick轿车配套，产生了巨大的经济效益，大大提升了我国这类产品的国际竞争力，获国家科技进步二等奖。

板材冲压成形仿真软件KMAS。

拥有完全自主产权的板材冲压成形仿真商品化软件KMAS和车身与模具CAD/CAE/CAM一体化技术而开展的车身设计、制造（上、下游）关键技术。

该项目成果获得吉林省科技进步一等奖，汽车工业科技进步一等奖。

混合动力汽车技术。

通过十五863项目的攻关，已经完成掌握混合动力汽车开发技术，与一汽集团研制的混合动力汽车已经上线运行。

自2002年起，承担国家十五863电动汽车重大专项课题的研究工作，累计金额490万元。

同时，学校累计投入设备费400余万元。

代用燃料技术。

国内率先开展代用燃料汽车的研究工作，目前在醇类燃料汽车、LPGV、CNGV、DME汽车等方面处于国内领先水平。

与一汽合作开发的LPG与CNG的CA6102N系列，广泛应用于长春、广州、四川、新疆等城市公交车中，在国内燃气汽车中具有很高的市场占有率。

新型汽车悬架。

获得发明专利的汽车消扭悬架，由郭孔辉院士带领的研究团队研制，不降低抵抗侧倾和纵倾能力以及其它性能的前提下，消除多余约束，特别是对轮荷均布有关键意义的前后扭转约束，以改善不平地面上轮荷的均匀性，减轻汽车振动动载和对车身扭转破坏作用。

同时，采用该种悬架的汽车因对车身扭转刚度要求降低，可有效减轻自重。

可广泛应用于载重汽车、越野汽车、军车等。

3.1.3行业人才培养的基地

多年来，吉林大学车辆工程和动力机械与工程为中国汽车业培养了大批优秀人才，其中许多硕士、博士在汽车大型企业、高校、科研单位中已成为技术骨干、学术带头人及重要技术决策人，表现出培养创新人才的能力。

利用这样的基础，工程中心将为汽车企业培养一大批汽车开发技术人员，汽车开发流程管理人员，在中国汽车行业迅速形成汽车自主开发能力。

3.2与依托学科的关联度和对学科发展的促进作用

汽车开发教育部工程研究中心依托吉林大学汽车车辆工程、动力机械与工程及相关学科，工程中心所有技术和装备来自学科多年来的研究成果，是学科科研成果的整合与集成，与学科密切相关。

汽车开发教育部工程研究中心所要从事的方向也是吉林大学车辆工程、动力机械与工程学科今后的发展方向，吉林大学汽车车辆工程、动力机械与工程学科今后主要从事汽车开发设计关键技术的研究，进行汽车产品开发设计技术、开发软硬件、产品试验与评价等方向的研究，与工程中心的发展方向是一致的。

因此，工程中心的建设和发展将与吉林大学汽车学科的发展密切相关，并将从平台和资金等各方面为吉林大学车辆工程、动力机械与工程学科的发展提供支撑。

3.3学术带头人、技术骨干与研发队伍情况

3.3.1学术带头人

郭孔辉，汽车工程专业，中国工程院筹建组成员与首批院士，全国“五一”劳动奖章获得者。

现任吉林大学汽车学院院长，汽车动态模拟国家重点实验室主任。

曾任吉林工业大学副校长、长春汽车研究所总工程师兼技术委员会主任。

现任中国汽车工业协会副理事长、中国汽车工程学会副理事长、国务院学科评议组成员、中国科学技术协会常委、吉林省科学技术协会副主席，曾担任国际汽车工程师联合会94年度学术年会的技术委员会主任，以及国内外十多个学术团体的学术领导职务。

郭孔辉教授长期从事汽车悬架与整车设计，以及汽车平顺性、操纵稳定性、轮胎力学等方面的研究。

二十世纪60～70年代曾先后主持完成我国第一批8×

8等高越野汽车的研究开发工作，一汽、二汽的汽车底盘试验室的筹建和十多套试验设备的设计研制工作；

二十世纪80年代组织承担完成了国家、行业和一汽集团的新型汽车开发、研制工作；

二十世纪80年代末，提出建设我国首台开发型汽车驾驶模拟器的建议，并负责总投资2500万元的具有世界一流水平的中国首台汽车驾驶模拟器的研制和开发。

3.3.2技术骨干

工程中心的技术骨干都是由吉林大学车辆工程和动力机械与工程学科的专家组成，中心建成后，拟由管欣教授担任主任。

管欣，现任吉林大学汽车工程学院院长，兼任汽车动态模拟国家重点实验室主任，教育部首届“长江学者计划”特聘