在欧盟致力于实现气候目标的背景下，交通运输行业，尤其是公交车和重型卡车等商用车领域，面临着迫切的减排任务。电动驱动系统成为实现这一目标的关键杠杆。然而，针对重型运输场景，现有的电池系统难以同时满足高能量密度、极致安全、长寿命、快速充电及轻量化等多重严苛需求。
富镍三元（NMC）电池材料虽然具备提升比能量的巨大潜力，但随着能量密度的增加，对热管理、结构完整性及持续状态监测的要求也显著上升。传统电池包架构在安全性、耐用性和系统重量方面已逐渐触及瓶颈。为此，奥地利技术研究所（AIT）牵头参与的欧盟SIERRA项目应运而生，旨在开发一款基于富镍NMC电芯的新一代安全、可持续、轻量化且高性能的电池包，重点应用于电动公交及重型运输领域。
该项目计划将系统推进至技术就绪等级（TRL）6，即完成关键技术在模拟环境下的验证，为后续工业化量产奠定基础。SIERRA项目的技术创新点涵盖多个维度：采用多尺度建模技术，实现电池包的紧凑安全设计，并精准模拟其热机械行为；利用资源节约型的“一次成型”工艺制造轻质多材料外壳；实施多级监控策略，涵盖结构监测、热成像映射及充放电状态评估，同时降低电池管理系统（BMS）的复杂度；此外，还集成了全功能冷却系统与印刷式导电轨，以支持宽工况下的高功率充电需求。
整个开发过程严格遵循“安全与可持续设计”（Safe-and-Sustainable-by-Design）理念，从项目伊始便将安全与环保因素纳入核心考量。电池包与整车的集成将通过数字孪生技术进行虚拟仿真。AIT作为项目核心合作伙伴，贡献了其在电池系统模型化开发方面的深厚 expertise，重点聚焦于电池包及整车层面的仿真模拟，旨在系统性地构建并验证安全、节能的轻量化方案。
通过虚拟分析热行为、能量流动及安全关键参数，AIT协助团队优化电池包在重量、性能及运行安全方面的表现。仿真技术使得设计决策能够早期验证，有效降低研发风险并针对性提升系统性能。项目领导者Mirza Popovac博士指出，利用基于仿真的方法，团队能够在电池包和整车层面开发安全高效的轻量化概念，从而保障设计决策的可靠性，提升未来电动商用车的竞争力。
SIERRA项目汇聚了来自七个欧洲国家的十一个合作伙伴，覆盖了从材料研发、系统集成到最终验证的电池全产业链核心能力。该项目获得欧盟“地平线欧洲”（Horizon Europe）研发与创新计划资助，项目编号为101202495。奥地利作为欧洲重要的技术研发枢纽，其汽车与电池产业长期深耕于高精度制造与绿色能源解决方案，此次项目进一步巩固了其在电动商用车核心零部件领域的领先地位。
对于中国电池与商用车企业而言，SIERRA项目展示了通过深度仿真与多尺度建模解决高能量密度电池安全痛点的成熟路径。在富镍电池成为主流趋势的当下，借鉴其“设计即安全”的理念及数字化验证体系，有助于中国企业在出海过程中构建更适应欧洲严苛标准的产品竞争力，加速从单纯制造向技术输出转型。
