科技部對“十四五”國家重點研發(fā)計劃“儲能與智能電網(wǎng)技術”等18個重點專項2021年度項目申報指南“征求意見。

“儲能與智能電網(wǎng)技術”重點專項目標通過儲能與智能電網(wǎng)基礎科學和共性關鍵技術研究布局，推動具有重大影響原始創(chuàng)新科技成果的產(chǎn)生，著力突破共性關鍵技術，促進科技成果轉化和產(chǎn)業(yè)化，推動我國能源轉型整體目標實現(xiàn)，為實現(xiàn)2030 年“碳達峰”和2060 年“碳中和”戰(zhàn)略目標提供堅實的技術支撐。

2021 年度指南擬圍繞中長時間尺度儲能技術、短時高頻儲能技術、高比例可再生能源主動支撐技術、特大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)安全高效運行技術、多元用戶供需互動用電與能效提升技術、基礎支撐技術6 個技術方向，啟動21 個指南任務。

其中涉及儲能細分任務八項，包括吉瓦時級鋰離子電池儲能系統(tǒng)技術、兆瓦時級本質安全固態(tài)鋰離子儲能電池技術、金屬硫基儲能電池(基礎研究類)、低成本混合型超級電容器關鍵技術、規(guī)模化儲能系統(tǒng)集群智能協(xié)同控制關鍵技術研究及應用（共性關鍵技術類）、儲能電池加速老化分析和壽命預測技術、儲能鋰離子電池智能傳感技術(基礎研究類)和鋰離子電池儲能系統(tǒng)全壽命周期應用安全技術。

國家重點研發(fā)計劃啟動實施“儲能與智能電網(wǎng)技術”重點專項。本重點專項總體目標是：通過儲能與智能電網(wǎng)基礎科學和共性關鍵技術研究的布局，推動具有重大影響的原始創(chuàng)新科技成果的產(chǎn)生，著力突破共性關鍵技術，增強創(chuàng)新能力建設，促進科技成果轉化和產(chǎn)業(yè)化，從而保證未來高比例可再生能源發(fā)電格局下電力供應的安全可靠性、環(huán)境友好性、經(jīng)濟性和可持續(xù)發(fā)展能力，推動我國能源轉型整體目標的實現(xiàn)，為實現(xiàn)2030年“碳達峰”和2060年“碳中和”的戰(zhàn)略目標，提供堅實的技術支撐。

根據(jù)本重點專項工作部署，現(xiàn)提出2021年度項目申報指南建議。2021年度指南部署堅持問題導向、分步實施、重點突出的原則，擬圍繞中長時間尺度儲能技術、短時高頻儲能技術、高比例可再生能源主動支撐技術、特大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)安全高效運行技術、多元用戶供需互動用電與能效提升技術、基礎支撐技術6個技術方向，啟動21個指南任務。

聯(lián)系方式：

1.1 吉瓦時級鋰離子電池儲能系統(tǒng)技術

研究內(nèi)容：針對高比例可再生能源并網(wǎng)消納及電力供應峰谷差加劇問題，研究適用于吉瓦時級應用的新型鋰離子電池規(guī)模儲能技術，具體包括：研究低鋰離子消耗、高能量效率的電化學體系，開發(fā)寬溫區(qū)、超長壽命、高能量轉換效率、低成本新型鋰離子儲能電池；高電壓電池系統(tǒng)集成技術；系統(tǒng)級消防安全及高效液冷熱管理與消防耦合的技術；吉瓦時級鋰電儲能系統(tǒng)集成技術及智能管理系統(tǒng)。

考核指標：鋰離子電池循環(huán)壽命≥15000次（0.5倍額定充電功率/0.5倍額定放電功率，25℃，100%放電深度（DOD）），支持兩小時以上儲能，電池系統(tǒng)電壓≥1500伏，系統(tǒng)能量轉換效率≥90%（含運行功耗），額定功率≥1倍充放電額定功率，1分鐘持續(xù)峰值功率≥2倍充放電額定功率，預期服役壽命≥25年，系統(tǒng)應用規(guī)模≥1吉瓦時，等效度電成本≤0.1元/千瓦時。

1.2 兆瓦時級本質安全固態(tài)鋰離子儲能電池技術

研究內(nèi)容：針對包括可再生能源接入等各類中長時間尺度的儲能需求，研究具有高安全長壽命的固態(tài)鋰離子儲能電池技術，具體包括開發(fā)全壽命周期具有低電阻和高穩(wěn)定性的固態(tài)電解質膜與電極材料；本質安全、長壽命、低內(nèi)阻的界面與電極結構及儲能型固態(tài)鋰離子電池電芯開發(fā)；適應全氣侯域應用、具有高成組效率、高可靠性的模組、系統(tǒng)和儲能電站設計；固態(tài)儲能鋰離子電池的失效分析、在線檢測、狀態(tài)預測和預警以及熱失控行為研究。

考核指標：揭示離子在復合固態(tài)體系中的高速傳輸機制，了解固態(tài)電池的熱失控、結構演化與壽命衰減行為，突破儲能型固態(tài)電池的關鍵材料、電芯設計與系統(tǒng)設計，濫用下系統(tǒng)不發(fā)生熱失控。電池單體循環(huán)壽命≥15000次，單體成本≤0.35元/瓦時；研制10兆瓦時級固態(tài)儲能鋰離子電池系統(tǒng)，系統(tǒng)循環(huán)性≥12000次，環(huán)境適應溫度-40℃至60℃，支持2小時以上儲能，同時支持5C倍率放電，響應速度≤200毫秒，綜合能量效率≥90%，等效度電成本≤0.2元/千瓦時。

1.3 金屬硫基儲能電池

研究內(nèi)容：針對中短時長大規(guī)模儲能發(fā)展對于降低成本、減少資源依賴的需求，研究基于鋰/鈉等金屬負極和含硫正極的本質安全、低成本和長壽命金屬硫基儲能電池。具體包括：高比容量、高面容量金屬或合金負極、含硫正極、本質安全電解液或固態(tài)電解質、多功能隔膜與粘結劑等關鍵材料的設計與低成本規(guī)模化制備技術；力、電、熱耦合條件下金屬硫基儲能電池界面反應熱力學、動力學、穩(wěn)定性行為研究；電池電芯、模組、系統(tǒng)的模擬仿真、原位與非原位表征以及失效機制分析；長壽命電池的電芯、模組、系統(tǒng)的設計、研制、智能管理控制、環(huán)境適應性和安全性的評測和改進技術。

考核指標：金屬硫基儲能電池單體在充放電倍率≥0.5C和放電深度80%DOD條件下循環(huán)壽命≥15000次；研制出100千瓦時級金屬硫基儲能電池系統(tǒng)，系統(tǒng)能量轉換效率≥80%，循環(huán)壽命≥12000次，-20℃工作環(huán)境下放電容量保持率≥80%，月自放電≤1.0%，系統(tǒng)成本≤0.6元/瓦時，安全性達到儲能國標要求。

2.1 低成本混合型超級電容器關鍵技術（共性關鍵技術類）

研究內(nèi)容：針對負荷跟蹤、系統(tǒng)調(diào)頻、無功支持及機械能回收等分鐘級功率補充等應用需求，研究開發(fā)兼具高能量、高功率和長壽命的低成本儲能器件，具體包括：混合型超級電容器材料體系、復合電極及器件的優(yōu)化設計和關鍵材料國產(chǎn)化；“能量-功率-壽命”和“熱-電-壽命”的耦合模型及壽命衰減機制的模擬仿真和試驗驗證；兆瓦級儲能系統(tǒng)集成技術；不同應用場景混合型超級電容器系統(tǒng)服役的失效機理和改性。

考核指標：單體能量≥15瓦時，比能量≥70瓦時/千克，10秒充/放電比功率≥10千瓦/千克，實測最大比功率≥30千瓦/千克；80%DOD循環(huán)壽命≥20萬次，-40℃&5C放電容量保持率≥60%，安全性滿足標準；儲能系統(tǒng)≥200千瓦時，功率響應≥1兆瓦，最優(yōu)充/放電能效≥95%；15分鐘級儲能工況系統(tǒng)成本≤1元/瓦，1分鐘級儲能工況系統(tǒng)成本≤0.4元/瓦。

3.1 光伏/風電場站暫態(tài)頻率電壓主動快速支撐技術（共性關鍵技術類）

研究內(nèi)容：針對提高光伏/風電高占比電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定、性和消納能力的迫切需求，研究光伏/風電場站對電力系統(tǒng)暫態(tài)頻率電壓的主動支撐技術，具體包括：光伏/風電場站實時調(diào)節(jié)能力動態(tài)評估技術；適應可再生能源資源特性的光伏/風電場站快速頻率響應及支撐技術；光伏/風電場站多無功源協(xié)同暫態(tài)電壓控制技術；光伏/風電場站暫態(tài)支撐多級協(xié)同優(yōu)化技術；光伏/風電場站主動支撐控制系統(tǒng)研制開發(fā)。

考核指標：光伏/風電場站控制系統(tǒng)具備場站調(diào)節(jié)能力動態(tài)評估和暫態(tài)主動支撐功能，暫態(tài)電壓控制響應時間不大于50毫秒，無功調(diào)節(jié)能力不小于場站額定容量20%；快速頻率控制響應時間不大于200毫秒；有功控制響應時間不大于100毫秒；在可用有功出力范圍內(nèi)上調(diào)幅度不小于10%、下調(diào)幅度不小于20%場站額定容量；控制系統(tǒng)可接入發(fā)電單元數(shù)量不小于200臺，在裝機容量不小于100兆瓦的光伏電站或風電場驗證。

3.2 柔性直流海上換流平臺輕型化關鍵技術（共性關鍵技術類）

研究內(nèi)容：針對遠海風電大規(guī)模開發(fā)和輸送的需求，研究高壓大容量柔性直流海上換流平臺的輕型化技術，具體包括：海上風電直流輸電系統(tǒng)拓撲及過電壓與絕緣配合方法；柔性直流換流閥輕型化設計及抗震技術；高壓直流氣體絕緣開關（GIS）關鍵技術及樣機研制；換流平臺與電氣主設備的緊湊化協(xié)同設計技術；1000兆瓦柔性直流輕型化換流平臺工程方案典型設計。

考核指標：提出柔性直流輸電技術在海上風電送出并網(wǎng)中的適用范圍；針對海上風電送出1000兆瓦柔性直流輕型、化換流平臺，提出換流閥緊湊化設計方法，體積和重量比陸上用同參數(shù)設備減小30%；直流GIS樣機額定電壓不小于±320千伏，操作沖擊過電壓耐受水平不小于850千伏，雷電沖擊過電壓耐受水平不小于950千伏，體積較敞開式空氣絕緣布置減小60%以上；平臺設計重量不超過1.2萬噸（不含平臺樁基結構）。

3.3 規(guī)模化儲能系統(tǒng)集群智能協(xié)同控制關鍵技術研究及應用（共性關鍵技術類）

研究內(nèi)容：針對雙碳目標場景下電力系統(tǒng)儲能應用場景，研究規(guī)模化儲能系統(tǒng)集群智能協(xié)同控制關鍵技術，具體包括：研究兼顧靈活性、安全性和經(jīng)濟性約束的電力系統(tǒng)儲能優(yōu)化智能配置技術；研究規(guī)模化儲能系統(tǒng)特性及其與風、光、水、火等電源聯(lián)合優(yōu)化運行技術和穩(wěn)定支撐技術；研究規(guī)模化儲能系統(tǒng)電網(wǎng)主動支撐能力和評估指標；研究多場景下儲能參與調(diào)峰、調(diào)頻和緊急功率支撐等電力輔助服務的成本和價值評價方法；研究規(guī)模化儲能支撐新能源特高壓外送技術。

考核指標：研究提出規(guī)模化儲能集群智能協(xié)同控制策略；建立規(guī)模化儲能系統(tǒng)電網(wǎng)主動支撐能力評價指標體系；形成規(guī)模化儲能配置和調(diào)度運行導則（標準）；研發(fā)規(guī)模化儲能集群智能協(xié)同控制平臺，具備規(guī)模化儲能與多類型電源聯(lián)合優(yōu)化運行、協(xié)同穩(wěn)定支撐、支撐清潔能源特高壓外送和輔助服務邊際成本量化分析等功能，支持集群儲能容量規(guī)模不小于1吉瓦/2吉瓦時。

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4.1 響應驅動的大電網(wǎng)穩(wěn)定性智能增強分析與控制技術（共性關鍵技術類）

研究內(nèi)容：針對現(xiàn)有安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)無法有效保障復雜非預想故障情況下電網(wǎng)安全運行的問題，研究響應驅動的大電網(wǎng)智能增強穩(wěn)定分析與控制技術，具體包括：含高比例可再生能源的交直流混聯(lián)電網(wǎng)受擾后電氣量的時空分布特性和穩(wěn)定特性；關鍵響應特征提取及穩(wěn)定性判別技術；提升響應驅動穩(wěn)定性判別可信度的混合增強智能分析技術；非預案式的電力系統(tǒng)自主協(xié)同穩(wěn)定控制技術；研發(fā)響應驅動的大電網(wǎng)穩(wěn)定性混合智能增強分析與控制系統(tǒng)。

考核指標：研發(fā)穩(wěn)定性混合智能增強分析與控制系統(tǒng)，與至少含30臺同步電源、15個風/光可再生能源場站、3回直流和1萬三相節(jié)點規(guī)模電網(wǎng)的全電磁暫態(tài)仿真結論進行對比測試，其中運行方式不少于10套典型方式及連續(xù)30天峰谷平實際方式，故障集覆蓋范圍不小于50%的500千伏及以上交直流線路，穩(wěn)定判別方法對失穩(wěn)樣本的正確識別率達到100%，對穩(wěn)定樣本的誤報率小于5%，單次判斷時間小于150毫秒。

4.2 多饋入高壓直流輸電系統(tǒng)換相失敗防御技術（共性關鍵技術類）

研究內(nèi)容：針對多饋入直流系統(tǒng)發(fā)生換相失敗后，可能導致連鎖故障并嚴重影響電網(wǎng)穩(wěn)定的問題，研究多饋入直流換相失敗的多層級綜合防御技術，具體包括：多饋入直流系統(tǒng)換相失敗及其與電網(wǎng)相互作用機理；考慮交直流混聯(lián)電網(wǎng)穩(wěn)定約束的換相失敗防御方法；可防御換相失敗的新型直流換流器樣機研制及等效試驗技術；多饋入直流系統(tǒng)數(shù)字物理仿真平臺技術；防御換相失敗的直流輸電系統(tǒng)設計及控制保護技術。

考核指標：提出抵御換相失敗的多層級綜合防治方法，可使多饋入直流系統(tǒng)發(fā)生連續(xù)換相失敗的概率降低80%以上；針對新建及在運直流工程分別提出可防御換相失敗的新型換流器拓撲；研制抵御換相失敗的換流閥及閥控樣機，換流閥額定電流不低于5千安；建成包含至少5條直流系統(tǒng)詳細模型的數(shù)字物理仿真平臺；完成至少一種新型換流器在±800千伏/5千安的受端換流站應用。

4.3 ±800千伏換流變壓器有載調(diào)壓分接開關技術及裝備（共性關鍵技術類）

研究內(nèi)容：針對±800千伏換流變壓器用有載分接開關國產(chǎn)化重大應用需求，研究有載分接開關材料基礎理論、拓撲結構設計與工藝制造等核心技術，具體包括：±800千伏換流變壓器有載分接開關運行應力條件及復雜工況影響機理；有載分接開關故障失效機理與防御技術；有載分接開關拓撲結構設計及多場耦合仿真技術；有載分接開關原材料及組部件設計選型與性能驗證；±800千伏換流變壓器用有載分接開關樣機研制與性能試驗關鍵技術。

考核指標：研制±800千伏換流變壓器有載分接開關樣機，額定級容量6000千伏安，額定級電壓6千伏，最大額定通流1.5千安；電氣壽命不小于30萬次，機械壽命不小于150萬次；耐受短路電流能力（峰值/有效值/時間）不小于51千安/20千安/3秒；滿足6千伏/2千安和4千伏/3千安各開斷100次；諧波切換能力滿足額定電流諧波條件下（相關性不低于85%）切換1萬次；暫態(tài)過電壓條件下（中心頻率不小于5千赫茲、峰值倍數(shù)不小于1.6）具備切換1千次的能力。

4.4 基于自主芯片的變電站高可靠性保護與監(jiān)控技術（共性關鍵技術類）

研究內(nèi)容：針對變電站保護與監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件自主可控程度低、站內(nèi)設備監(jiān)控水平亟待提升等問題，研究全面采用自主芯片及操作系統(tǒng)的高性能保護及監(jiān)控技術，具體包括：安全、集約、協(xié)同、兼容的變電站保護與監(jiān)控體系架構；基于自主芯片的硬件架構及內(nèi)生安全的設備研制；全過程實時數(shù)據(jù)高精度統(tǒng)一采集及高效安全傳輸技術；保護系統(tǒng)采、傳、算、控、監(jiān)全環(huán)節(jié)整體可靠性提升技術；基于國產(chǎn)操作系統(tǒng)的主輔設備全景監(jiān)控預警技術與多級協(xié)同的系統(tǒng)開發(fā)。

考核指標：提出高可靠性變電站保護與監(jiān)控系統(tǒng)整體架構，研制基于全國產(chǎn)化軟硬件的35千伏～500千伏電壓等級變電站保護設備和監(jiān)控系統(tǒng)樣機，并通過工程驗證，保護設備可耐受電磁干擾性能不低于標準要求（在A級快速瞬變、雷電波4千伏沖擊干擾下保護動作值誤差不超過5%），監(jiān)控系統(tǒng)接入數(shù)據(jù)容量不低于10萬點，單節(jié)點實時計算能力不低于20萬次/秒，支持模擬量、累積量、同步相量、故障錄波、報文、模型、圖形和報告等多類型數(shù)據(jù)。

4.5 柔性低頻輸電關鍵技術（共性關鍵技術類）

研究內(nèi)容：針對中、遠距離海上風電高效匯集送出的迫切需求，研究新型柔性低頻交流輸電系統(tǒng)構建與核心裝備技術，具體包括：低頻輸電頻率對輸電系統(tǒng)和設備特性的影響規(guī)律；低頻輸電系統(tǒng)構建方案及系統(tǒng)控制保護技術；大容量交交換流拓撲及異頻能量交互控制技術；計及各級換流器暫態(tài)特性的低頻輸系統(tǒng)過電壓特性和設備絕緣配合；低頻輸電系統(tǒng)短路開斷技術及斷路器等核心裝備樣機研制與試驗檢測技術。

考核指標：提出海上風電柔性低頻匯集送出系統(tǒng)典型方案及抑制過電壓用避雷器配置和高鹽霧環(huán)境下外絕緣配合方案，研制柔性低頻交流輸電核心裝備并完成工程驗證：交交換流器樣機容量不低于220千伏等級/100兆伏安，效率不低于98%，頻率變換比不小于2；斷路器樣機額定電壓/電流不小于250千伏/3150安，額定短路開斷電流不小于50千安；線路快速保護裝置故障檢測時間不超過3毫秒。

5.1 規(guī)模化靈活資源虛擬電廠聚合互動調(diào)控關鍵技術（共性關鍵技術類）

研究內(nèi)容：針對大規(guī)模分布式資源參與電網(wǎng)互動調(diào)節(jié)的重大應用需求，研究規(guī)模化靈活資源虛擬電廠聚合互動調(diào)控技術，具體包括：虛擬電廠分層分區(qū)動態(tài)構建、響應能力量化分析技術；虛擬電廠通信網(wǎng)絡調(diào)度及業(yè)務承載時延控制技術；海量異構終端實時安全接入及用戶隱私數(shù)據(jù)保護技術；基于區(qū)塊鏈的分布式可信交易技術；虛擬電廠分布式協(xié)同互動運行控制技術。

考核指標：研發(fā)“云邊協(xié)同+物聯(lián)網(wǎng)技術+人工智能”架構的虛擬電廠協(xié)同互動調(diào)控系統(tǒng)，支持百萬數(shù)量級智能終端即插即用安全接入，支持覆蓋源、網(wǎng)、荷、儲各環(huán)節(jié)不少于10個區(qū)塊鏈交易節(jié)點，交易共識達成時間小于1秒；建成的虛擬電廠含分布式電源總容量不低于300兆瓦，可調(diào)節(jié)資源總容量1000兆瓦以上，其中快速調(diào)頻容量不低于50兆瓦，快速調(diào)頻指令響應時延小于30毫秒；可實現(xiàn)最高峰值負荷降低6%以上。

5.2 配電網(wǎng)業(yè)務資源協(xié)同及互操作關鍵技術（共性關鍵技術類）

研究內(nèi)容：針對配電網(wǎng)及海量充電樁、分布式電源等監(jiān)控設備數(shù)據(jù)接入管控以及跨業(yè)務、跨應用、跨角色數(shù)據(jù)共享與業(yè)務應用需求，研究配電網(wǎng)業(yè)務資源協(xié)同及互操作關鍵技術，具體包括：跨域跨應用的配電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)共享體系及互操作技術；配電網(wǎng)業(yè)務資源的統(tǒng)一數(shù)據(jù)建模及語義貫通關鍵技術；配電網(wǎng)智能設備的即插即用關鍵技術；配電網(wǎng)邊緣計算平臺技術及系列化軟件定義智能終端；動態(tài)可伸縮的配電網(wǎng)云平臺微服務架構及云邊端協(xié)同應用技術。

考核指標：兼容智能斷路器、智能換相開關、無功補償裝置、電動汽車充電樁及分布式電源并網(wǎng)點監(jiān)控5種關鍵裝置的即插即用；邊緣計算平臺的內(nèi)核自主化率100%，支持ARM、MIPS架構處理器，支持至少10款不同終端APP同時運行，APP可兼容不同硬件平臺；軟件定義饋線終端、站所終端、臺區(qū)終端采用國產(chǎn)CPU和邊緣計算平臺；智能終端管控平臺實現(xiàn)百萬級智能終端并發(fā)接入與管理；支持5類以上應用場景，末端應用響應時間不超過1分鐘。

6.1 新型環(huán)保絕緣氣體研發(fā)與應用

研究內(nèi)容：針對電力系統(tǒng)中大量設備使用的SF6（六氟化硫）絕緣氣體帶來溫室效應的問題，研究探索新型環(huán)保絕緣氣體及其應用技術，具體包括：新型環(huán)保絕緣氣體分子結構與理化特性；新型環(huán)保絕緣氣體批量制備與精制提純技術；新型環(huán)保絕緣氣體工程用絕緣、滅弧特性與氣固相容性；基于新型絕緣氣體的110千伏環(huán)保輸電管道（GIL）樣機研制。

考核指標：研發(fā)并制備出10公斤級新型環(huán)保絕緣氣體，全球變暖指數(shù)不超過SF6的5%，0.1兆帕下絕緣強度高于SF6，液化溫度低于相同壓力下的C4F7N、C5F10O、C6F12O、CF3I和c-C4F8氣體，研制基于新型絕緣環(huán)保氣體的110千伏環(huán)保GIL樣機，并通過型式試驗。

6.2 干式直流電容器用電介質薄膜材料

研究內(nèi)容：針對干式直流電容器用絕緣材料及其批量化生產(chǎn)的應用需求，研究超凈聚丙烯粒料及電介質薄膜批量化制備、干式直流電容器應用及其可靠性評估技術，具體包括：電工級超凈聚丙烯粒料關鍵參數(shù)調(diào)控與批量化制備技術；薄膜材料雙向拉伸、電極蒸鍍工藝及批量化制備技術；交直流電壓疊加作用下薄膜材料絕緣、熱穩(wěn)定及自愈特性；基于國產(chǎn)化薄膜的干式直流電容器設計和研制；薄膜材料及直流電容器試驗與可靠性評價技術。

考核指標：單次批量化聚丙烯粒料不小于18噸，等規(guī)度不小于98%、灰分不大于35ppm；批量化雙向拉伸聚丙烯薄膜不小于10噸，厚度不大于8微米，常溫下直流擊穿強度不小于550千伏/毫米、拉伸強度不小于155兆帕；研制的干式直流電容器，電壓不低于2.8千伏、容量不小于7.5毫法，并通過換流閥組級工況驗證。

6.3 高壓大功率可關斷器件驅動芯片關鍵技術（共性關鍵技術類）

研究內(nèi)容：針對高比例電力電子裝備智能電網(wǎng)發(fā)展需求，研究高壓大功率可關斷器件驅動技術及自主化驅動芯片，具體包括：高壓大功率可關斷器件電壓型和電流型驅動技術；高壓大功率絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）用低功耗模擬驅動芯片設計；高壓大功率IGBT用數(shù)字驅動芯片設計；高壓大功率集成門極換流晶閘管（IGCT）電源與信號管理驅動芯片設計；基于自主驅動芯片的可關斷器件驅動器開發(fā)與應用。

考核指標：研制適用于3300伏及以下IGBT器件的模擬驅動芯片，功耗不超過0.8瓦；研制適用于4500伏和6500伏IGBT的數(shù)字驅動芯片，控制步長不超過200納秒；研制適用于4500伏IGCT的電源與信號管理驅動芯片，關斷換流時間小于1微秒；研制基于自主化芯片的IGBT和IGCT驅動器并進行應用驗證。

6.4 高壓電力裝備多物理場計算方法及軟件

研究內(nèi)容：針對高壓電力裝備多物理場計算軟件嚴重依賴國外的問題，研究自主可控的多物理場計算方法及軟件，具體包括：變壓器、套管等典型電力裝備的多場耦合機理及精確模型；適應復雜部件和拓撲結構的幾何模型預處理和修復技術；適應場量非線性和大梯度變化的網(wǎng)格生成技術；平衡計算精度和效率的耦合場求解技術及顯性自定義表達技術；變壓器、套管和橋臂電抗器的多參數(shù)優(yōu)化設計及可視化性能評估技術。

考核指標：研制的軟件支持多種模式和功能模塊的集成與定制開發(fā)，可實現(xiàn)5000萬網(wǎng)格單元的電場、熱場與機械應力的穩(wěn)定計算，與主流商業(yè)軟件相比，基準測試集的求解精度相當，計算效率提升30%。

6.5 儲能電池加速老化分析和壽命預測技術（共性關鍵技術類）

研究內(nèi)容：針對鋰離子電池儲能系統(tǒng)全壽命周期對健康狀況可知可控的要求，研究儲能電池加速老化評估和壽命精準預測技術，具體包括：電池材料、電極、界面和單體在力、熱、電、氣、反應等多衰減因素耦合下的衰減機理；儲能材料和器件的多尺度模擬仿真方法；儲能單體、模組、系統(tǒng)在工況條件下壽命自然衰減的預測模型與模擬仿真；儲能單體、模組、系統(tǒng)在加速老化條件下的壽命衰減預測模型和模擬仿真。

考核指標：開發(fā)高精度電池熱力學狀態(tài)評估方法，開路電壓-充電狀態(tài)（OCV-SOC）曲線預測電池絕對容量誤差低于1%；建立電解液消耗/浸潤/殘余、電池膨脹模量、電池原位產(chǎn)氣等關鍵衰減因子的量化評估方法及評估裝置/平臺，測試相對偏差低于2%；對器件的電池健康狀態(tài)（SOH）、充電狀態(tài)（SOC）、溫度分布、膨脹等模擬仿真結果的準確率高于90%；建立基于電化學耦合算法的壽命預測機理模型，實現(xiàn)基于1.5個月的評估數(shù)據(jù)預測30年可靠性衰減圖譜；基于對電池壽命衰減機理的理解，提出有效的改進方法，電池全生命周期運行總體效能提升20%。

6.6 儲能鋰離子電池智能傳感技術

研究內(nèi)容：針對儲能鋰離子電池提高運行效率、安全性、穩(wěn)定性的迫切要求，研究基于單體電池內(nèi)部和外部的在線數(shù)據(jù)實時準確監(jiān)測方法，建立從單體鋰離子電池到儲能系統(tǒng)的智能管理系統(tǒng)。具體包括：研究鋰離子電池單體內(nèi)部溫度、應力、氣壓和氣體濃度、種類等傳感技術；研究鋰離子電池單體外部溫度、應力、氣壓和氣體濃度、種類等傳感技術；研究儲能電池單體植入式或外置式智能傳感一體化集成技術；研究傳感器監(jiān)測信號通信技術；基于單體電池信息實時監(jiān)測控制的儲能系統(tǒng)管理技術及其典型應用。

考核指標：植入式傳感器對儲能鋰離子電池容量（500次循環(huán)）影響＜5%；電解液環(huán)境對植入式傳感器影響＜5%；多種信號傳輸采樣頻率>100Hz；內(nèi)部溫度測量量程：-40℃至60℃，精度±0.2℃；內(nèi)部應變測量量程：3000με，示值誤差＜5με；內(nèi)部氣壓測量量程2MPa，精度0.1MPa；內(nèi)部氣體測試多于2種，精度0~100%（體積百分比）；內(nèi)部電壓測量范圍2.3~6.0伏，誤差<5%,內(nèi)部電流測量誤差<5%。外置式傳感器檢測精度高于內(nèi)置式；傳感信號能實現(xiàn)有線或無線傳輸，并能實時采集、分析并發(fā)出預警指令。

6.7 鋰離子電池儲能系統(tǒng)全壽命周期應用安全技術（共性關鍵技術類）

研究內(nèi)容：針對規(guī)模化電化學儲能中面臨的安全問題，開展鋰離子電池儲能器件的災害演化機制及災害防控技術研究，具體包括：研究不同裝置層級鋰離子電池熱失控觸發(fā)機理及動態(tài)擴散演變機制，研究全尺寸儲能系統(tǒng)火災特征及致災危害綜合評價技術，研究電池儲能安全性能等級評價體系及標準；發(fā)展儲能電池熱失控阻隔技術，開發(fā)高效、主動安全的儲能電池模塊及電池簇；建立電池熱失控征兆集，發(fā)展基于大數(shù)據(jù)分析的故障檢測診斷技術，研發(fā)高效、可靠的全生命周期分級預警方法；開發(fā)清潔高效滅火技術，研究分等級應急處置技術。

考核指標：建立電池儲能安全性能等級評價體系，研發(fā)的熱失控阻隔技術實現(xiàn)電池模塊內(nèi)不發(fā)生熱失控擴散，且電池簇內(nèi)不產(chǎn)生冒煙現(xiàn)象；開發(fā)的全壽命周期電池故障診斷技術診斷準確率≥85%；開發(fā)一套適用于吉瓦時級的儲能大數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)提前1天隱患預警，提前15分鐘事故預警；研發(fā)出鋰離子電池儲能系統(tǒng)先進滅火技術，5秒內(nèi)撲滅電池初期火災，24小時不復燃，覆蓋范圍≥1兆瓦時。