电动汽车
电动汽车实用化
截至2020年将有一百万辆电动车驰骋在德国公路上。为此，德国联邦教研部颁布了《国家电动汽车发展规划》。借助电动汽车，我们能够有效降低扬尘、噪音、有害物质对于城市及居住区的影响并提升人们的生活质量。
“电动汽车”项目汇集了弗劳恩霍夫旗下16所研究机构，专注于混动和纯电汽车相关创新技术的发展研究。项目致力于将各个机构的不同研究成果整合成成熟的市场产品。在项目进展过程中研究工作集中于三大板块：
- 动力总成/悬挂
- 电池/增程模块
- 结构/基础设施
项目历程
“电动汽车”项目是由联邦政府在2009基于经济发展计划包，以公共资助项目（弗劳恩霍夫系统研究——“电动汽车一期”，FSEM Ⅰ）的名义启动。近两年间共计33所研究机构参与了电动汽车相关的多项研究工作，并取得了复数成果。
2012年，弗劳恩霍夫协会将研究成果继承至“电动汽车二期（FSEM Ⅱ）”项目进一步发展。
弗劳恩霍夫系统研究——“电动汽车二期”，FSEM Ⅱ
“弗劳恩霍夫系统研究——‘电动汽车二期’，FSEM Ⅱ”继承自同名联邦政府项目。项目专注于加强与研究伙伴的合作和产业化应用。
自2013年起，16所研究机构在电动汽车领域紧密合作。以期在项目一期的基础上进一步拓展电动汽车领域的应用研究成果。
项目的另一个目标是研发混动与电动汽车相关技术与组件。这部分工作将与来自产业一线的研发伙伴合作并进行商业化。同时，通过三个板块内不同研究所的合作进一步发展系统性研究的理念。
技术部分
在“动力总成/悬挂”板块，3所研究机构致力于全电推进系统的研发工作。此系统由风冷式轮毂电机，风冷式驱动变频器，多级直流直流转换器和带风冷优化轮组的自适应悬挂组成。创新内容包括首次实现电机的铸铝线圈绕组。通过精密铸造工艺加工的线圈可实现高达80%的槽填充率。在工作中，线圈与定子齿连接良好，能在冷风干扰下保持高电流密度。为了从车轮罩散热，基于风冷优化的轮辋结构提供了更多自由度。同时轮辋的设计也考虑了金属疲劳强度的要求。驱动变频器的三箱拓扑技术（3H-Topologie）在使用安全方面具有明显优势。汽车电路的工作环境为48v，基于车辆工作状态，通过多级直流/直流转换器进行调节，电压最高可达120v，以此保证轮毂电机能够输出合适的功率。与现有的400v车载电路相比，此系统取消了昂贵的绝缘监测模块，以节省成本。
“电池/增程模块”板块集中于电池系统和增程模块的研究。8所机构共完成了9项子项目的研究工作。电池系统的亮点在于单一组件的升级改进和与产品轻量化与高效率相关的生产工艺研发。相关案例是轻量化且抗冲击的电池组，电池的冷却通过相变材料（PCM）或者由激光焊接完成的串行接触法完成。另一个例子是“Li-Booster”，一种紧凑型高能锂电池。不论是加速还是回收储能，它都能满足动力总成瞬间的峰值需求。这将使混动系统具有更长的工作寿命，每个动力部分都为目标工况做了功率和储能的优化。
“增程模块”领域尝试了不同解决方案。紧凑型燃料电池模组作为“轻量化电池组”的补充，应用在电动车上，是适应“零排放”政策的理想方案。增程模块的开发优化重点是轻型商用车或市政车辆。这些车辆由有一个低排放且可靠的内燃机驱动，以便提供电能和驱动液压机构。
“结构/基础设施”领域汇集6所弗劳恩霍夫旗下研究机构，致力于车身结构轻量化、双向无线感应充电和自动驾驶方面的研究工作。七个子项目的亮点在于在单个组件中整合更多的功能。例如，在车辆底盘总成上集成电池与车内温度管理系统以实现结构轻量化与碰撞安全性。另一个工作指导理念是将生产工艺流程整合至技术研发，以便未来实现独立、灵活、高度集成化的产品生产体系。
FSEM II的相关工作
通过“电动汽车二期”项目，弗劳恩霍夫协会进一步拓展了电动汽车领域的科研成果。相关参与单位不仅致力解决电动汽车领域相关重要技术挑战，而且尝试通过结合产业实际发展中的诉求和产业化将相关技术转化。项目过程中，电动汽车组件的生产得到越来越多的重视。
FSEM II工作中另一个重要角色是电动车协会，这不仅仅是会员间交流的平台，更是新技术、新应用的枢纽。
参加工作的相关弗劳恩霍夫研究所 FSEM II相关子项目
https://www.elektromobilitaet.fraunhofer.de/de/ueber_das_projekt.html
