2019年7月和8月，美国能源部（DOE）先后启动了两项先进车辆技术研发项目。

　　一、新能源卡车、越野车相关技术研发

　　2019年7月29日，能源部宣布资助5000万美元用于开展新能源卡车、越野车相关的一系列先进车辆技术项目研发^[1]，主要涉及内容包括天然气、生物能源和氢能；氢燃料基础设施和燃料电池技术及重型货运卡车的电气化、越野车节能技术等方面，旨在提升卡车、越野车能效和开发替代燃料，减少能耗和温室气体排放。本次资助主要聚焦六大主题。

　　1、气体存储技术。资助金额为1000万美元，主要研究内容包括：利用计算机模拟协助天然气吸附存储吸附剂开发，并开展相关的实验验证，评估其性能；甲烷和氢气可逆存储的新材料设计开发；针对甲烷存储开发笼状多孔结构材料；用于气体存储的异质原子修饰的沸石模板炭研发；开发用于室温氢气存储的路易斯酸碱对修饰的金属有机框架材料；开发新型的天然气吸附剂，实现低压、室温和高能量密度存储。

　　2、废弃物转化为能源。资助金额为470万美元，主要研究内容包括：生物质废弃物到天然气高效转化技术；开发高效、低成本生物质废弃物到甲烷的厌氧转化技术。

　　3、电动货运卡车。资助金额为1800万美元，主要研究内容包括：开发具有兆瓦无线充电功能的长程8级电动卡车；戴姆勒电动卡车2.0版本研发；通过部署智慧能源管理系统改善电动卡车货运效率；采用碳化硅逆变器/整流器改善电动卡车的传统系统性能。

　　4、中、重型卡车氢气快速加注技术。资助金额为660万美元，主要研究内容包括：超低温的氢燃料加注技术；用于高容量氢气加注的高速动态隔膜压缩机开发；用于重型卡车的高压、高流量分配器和喷嘴开发。

　　5、中、重型卡车燃料电池。资助金额为570万美元，主要研究内容包括：为重型卡车燃料电池开发长寿命低铂含量电极材料；为重型卡车燃料电池开发长寿命高功率密度燃料电池。

　　6、高能效越野车。资助金额为500万美元，主要研究内容包括：开发先进的燃烧系统来改善越野车的能效；通过电气化提升越野车的物料搬运效率。

　　二、电池、电动机、替代燃料等相关技术研发

　　2019年8月16日，能源部宣布向43个项目提供5900万美元支持先进车辆技术研发^[2]，旨在加速开发锂金属固态电池和先进电动机的新材料和设计，重点关注先进电池和驱动电机系统、发动机和燃料的协同优化、高效动力系统材料、替代燃料和新型节能交通系统，具体内容如下。

　　1、固态电池技术。资助金额为1500万美元。

　　（1）开发固态电池先进材料。资助金额为1122万美元，主要研究内容包括：用于高能锂电池的无锂枝晶固体电解质；固态电池的多功能电解质材料；用于固态锂电池的坚固、锂无法穿透、高导电率、电化学稳定、可扩展且低成本的玻璃态固体电解质；薄膜锂-陶瓷电解质构造的物理和力学-电化学现象研究；高能量密度固态电池的低阻抗正极/电解质界面；用于固态锂电池和高压锂电池的分子离子复合材料新型聚合物电解质；采用硫化物玻璃电解质的热压增强全固态电池；单离子导体电解质研究以消除全固态锂离子电池电极极化产生的自放电负影响；开发高能量密度固态锂硫电池材料；开发原位生成电极保护层以防止锂枝晶形成，促进锂固态电池的长循环寿命；复合固体离子导体材料。

　　（2）固态电池诊断工具开发。资助金额为200万美元，主要研究内容包括：固态电池界面问题研究；固态锂电池界面演变的多维诊断。

　　（3）固态电池建模开发。资助金额为179万美元，主要研究内容包括：基于团簇的固体电解质的第一性原理建模；高性能全固态锂硫电池界面问题研究。

　　2、高功率密度电机研究。资助金额为340万美元，主要研究内容包括：电磁同步电机系统集成以提高功率密度和促进商业化；具备高功率密度和集成冷却系统的高效先进电机；超高速、高温电机；经济高效的无稀土磁通倍增、扭矩倍增、功率密度增加的牵引电机；利用非晶态金属和金属非晶纳米复合材料开发高功率密度电机。

　　3、节能交通系统。资助金额为670万美元，主要研究内容包括：在拉格朗日能量平滑中通过在车流环中的联网自动驾驶车辆（CAV）减轻拥堵；具有道路交叉口情境感知的节能自动驾驶车辆。

　　4、燃料和发动机协同优化的预测建模。资助金额为330万美元，主要研究内容包括：通过预测仿真工具开发经过验证的高保真低温等离子体（LTP）模型，实现多模式发动机的LTP点火技术；高保真和高效建模以实现燃料和多模式发动机的协同优化；预燃室湍流射流点火过程的湍流预混火焰传播预测建模。

　　5、高效动力传动系统的新材料和发动机技术。资助金额为1456万美元，主要研究内容包括：开发用于中型卡车的低重量高效发动机；开发下一代高效增压发动机。

　　6、替代燃料和公路交通网等。资助金额为1687万美元，主要研究内容包括：开发替代燃料汽车（AFV）和基础设施；发展乡村新交通运输服务；新型社区和车队替代燃料的概念验证；电动汽车数据收集；开放主题。                                         （郭楷模 岳芳）