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耦合儲氫單元的燃料電池電源
1 成果簡介作為一種清潔、高效的能量轉換裝置， 燃料電池是各種電化學電池體系中的理論比能量“ 絕對冠軍”， 而且功率密度高、電流密度大， 是最先進的能量轉換技術之一。燃料電池在發電過程中，除了提供電能以外，還會產生廢熱。所以傳統燃料電池電堆中，單片燃料電池之間通常設有冷卻板，需要采用大流量的空氣或者冷卻水來為燃料電池散熱。而燃料電池工作時需要氫氣作為燃料，如果以儲氫合金作為氫源，則儲氫合金在釋放氫氣時會吸收熱量。 本成果將燃料電池與儲氫單元進行結構的耦合，可利用儲氫合金來部分吸收燃料電池發電時產生的廢熱，既解決了燃料電池水管理和熱管理的難題，又能解決儲氫單元放氫穩定性的問題，還能降低燃料電池系統寄生功率，提高系統的功率密度和能量密度。表 1 中列出了耦合型燃料電池的性能參數。本成果耦合型質子交換膜燃料電池解決了質子交換膜燃料電池的水熱管理問題，能夠使燃料電池系統結構更加緊湊，能量密度和功率密度更高。 上圖 耦合燃料電池的內部結構及外部結構圖2 應用說明經過近十年來的電動汽車、分布式電站、電源等領域的廣泛示范應用（燃料電池已經在航天、軍事上得到應用，燃料電池家用電源已經在日本產業化），質子交換膜燃料電池技術的成熟度已經逐漸被用戶所接受。目前，其商業化主要問題是價格較高（采用進口材料成本昂貴），而本項目利用國產原材料制備燃料電池電源，燃料電池材料供應不僅有安全保障，而且還有低成本優勢，可望克服燃料電池高成本的商業化障礙。3 效益分析由于目前國內外尚無同類產品，而且各行各業對新型電源的需求比較迫切，因此本成果具有較大的推廣空間。 如批量生產， 本電源價格每臺約 1500 元/千瓦。 來自政府的資金補助以及軍事、工業、新能源等應用領域的直接采購是使燃料電池電源商業化逐漸興盛的主因。據美國市場研究機構 Pike Research 估計， 2016 年市場上的主力燃料電池產品功率將在 100W~2kW 之間，用于替代部分鉛酸電池和柴汽油發電機，主要應用于船舶、 專用車、無人載具、 戰場支持系統、 備用電源、 應急電源等。
清華大學
2021-04-13
天津大學地科院全自動熱釋光/光釋光測年儀采購項目競爭性磋商公告
天津大學地科院全自動熱釋光/光釋光測年儀采購項目競爭性磋商
天津大學
2022-06-02
光伏充電系統及用于光伏充電系統的充電控制方法
1. 痛點問題
隨著能源危機和節能減排的驅使，大力發展電動汽車成為緩解能源危機和環境污染的有效途徑，汽車燃油是石油消耗的主體。汽車尾氣占全世界總二氧化碳排放量的10%至15%。電動汽車可以減小二氧化碳的排放量，改善大氣環境。以光伏電池作為新能源輸入的電動汽車充放電站也將具有更大的優勢。推動光伏供電的電動汽車充放電站的建設，不僅發展了電動汽車行業，也推動了光伏產業及新能源的發展，同時對于節能減排，改善環境具有雙重推動作用。
現有的光伏電動汽車充電站仍以交流母線或直流母線進行光伏電池、電動汽車蓄電池和電網之間的能量變換。現有的能量變換需要通過多級電力電子變換器實現，即需要多級直流-直流變換器，直流交流變換器等，這使得能量變換的效率很低。多級電力電子變換的現有方案效率低，成本高，無法對產業瓶頸形成有效突破。
2. 解決方案
本項目提出了一種高效的新型光伏充電系統，和用于此系統的充電控制方法。
新型光伏充電系統包括：一個或多個高頻逆變器，與一個或多個光伏電池組件一一對應連接，以及多端口變換器。高頻交流逆變器之間通過高頻交流母線連接。多端口變換器包括分別與高頻交流母線和直流母線連接的兩個端口以及與蓄電池連接的一個端口。多端口變換器用于實現高頻交流母線、直流母線與蓄電池之間的能量變換。
用于光伏充電系統的充電控制方法包括：對于一個或多個光伏電池組件中的每一個，采集該光伏電池組件的輸出電流和輸出電壓，對該光伏電池組件進行最大功率跟蹤，并輸出電壓給定值。將電壓給定值與該光伏電池組件的輸出電壓進行比較，并輸出光伏電池比較結果；根據比較結果控制與該光伏電池組件相對應的高頻逆變器中的開關管的驅動信號相對于多端口變換器中開關管的驅動信號的移相角；將多端口變換器輸入蓄電池的輸入電流與蓄電池的充電電流曲線進行比較，并輸出蓄電池的比較結果，根據此結果利用脈寬調制方式控制多端口變換器中的開關管驅動信號。
合作需求
與新能源乘用車/商用車整車廠、房地產企業，充電運營商等企業合作，開展知識成果落地和工程化的工作。
清華大學
2022-02-23
透明防偽材料—光變色薄膜
根據多層膜光學干涉的原理，當光線照射到薄膜，在進入各膜層時由于各膜層的光 學性質不一樣使得有些光相干相長，有些光相干相消，隨著觀察者視角的變化薄膜呈現 不同的顏色。早在 1973 年加拿大國家研究院的 J.A.Dob-railski 等人就預見了變色薄 膜在防偽領域中的應用前景，并于 1987 年首次應用于 50 圓的貨幣上。稍后美國人也研 制出有金色變到綠色的全介質變色薄膜。再以后又有人與瑞士 SICPA 公司合作將變色薄 膜作為顏料摻入到油墨中，研制成光變色油墨。現在許多國家的護照、簽證和貨幣上都 用上了光變色油墨。 光變色薄膜的光變色功能來自于多層膜的復合特性，光變色效果與組成該薄膜的各 膜層的材料性質、厚度以及膜層之間的組合有關。薄膜多采用金屬膜與金屬氧化物介質 組合，用物理方法（如熱蒸發、電子束或離子鍍、磁控濺射等）鍍制薄膜。金屬氧化物 介質膜用物理方法鍍制質量控制比較困難，效率低，成本也比較高。同濟大學課題組用 氣凝膠或有機材料替代金屬氧化物，材料性能穩定，可進行大面積快速涂膜，效率大大 提高，成本也很低。
同濟大學
2021-04-11
光伏逆變器關鍵技術
研制了 5kW 至 500kW 不同功率等級的單相、三相光伏并網逆變器，掌握了主電路、控制系統、系統集成等關鍵技術。
北京交通大學
2021-02-01
光變色聚合物材料
光致變色聚合物具有光學各異性的晶體所特有的雙折射性，在某個溫度范圍內兼有液體和晶體二者特性，也稱為流動的晶格。具有變色聚合物的多數物質呈現螺旋狀分子結構的有機化合物構成，多數為液晶聚合物，通常螺距（P）在可見光范圍內，當螺距為可見光區某一波長時，就顯示對應的色彩，如紅、綠、藍色，三基色是顯示各種顏色的基礎，三基色按照不同的比例合成產生千萬種顏色的變化。自發現100多年了，在幾度至幾十度，能達到寬溫100℃以上的變色材料很少，特別是變色聚合物研究起步晚，變色區間窄而不穩定，東北大學制備的變色聚合物寬達250℃以上，最高達300℃以上，居國際領先，寬溫變色物質為應用提供技術基礎。變色聚合物具有下列獨特性能： 1.修復功能，表明材料可以在高低溫之間反復使用。 2.光致變色性能。選擇反射與選擇透過：在外界光源照射下，垂直于觀察綠色聚合物膜時，看到綠色，即反射綠光，而透過光為紅光，即選擇透過；Bragg反射：斜觀察綠板為藍色或藍紫色，取決于觀察角度。這種獨特性能是其它物質不具有的。以上性能性能用于防偽具有原創性。 本項目經過十幾年的理論與技術創新研究，發明并研制出具有選擇反射的光功能高分子材料，實驗研究表明，它具有獨特的光學、電學和熱學性能，除可用作不可復制的防偽材料（它是集一級、二級和三級防偽于一身的防偽材料）外，還可以在光學（如光學開關、屏蔽材料）、輕工（如服裝、裝飾、涂層、紡織）、信息（新型大容量信息存儲材料）等領域獲得奇特的應用。 從表中可見彩色聚合物無論在研究與生產都具有原創性與先進性 獲7項專利，核心技術獲得國家技術發明二等獎。
東北大學
2021-04-11
光伏逆變器關鍵技術
研制了5kW至500kW不同功率等級的單相、三相光伏并網逆變器，掌握了主電路、控制系統、系統集成等關鍵技術。 技術特點: 具有效率高、輸出電流諧波含量低、輸入電壓范圍寬等特點，具有孤島檢測和低電壓穿越功能。 主要技術指標： 1500kW光伏并網逆變器參數說明： 輸入參數：推薦最大太陽電池陣列功率550kWp 直流電壓范圍（MPPT）450~820V 允許最大直流電壓880V 最大陣列電流2 x 611A MPP跟蹤快速、精確MPP跟蹤 輸出參數：額定交流輸出功率500kW 運行電網電壓270VAC±10%額定交流電流1069A供電系統TT、TN-C、TN-S運行中的電網頻率50Hz±0.5Hz電網電流的諧波畸變<2% 功率因數（額定功率下）1過載能力120%/1min短路保護150%/（<0.1s） 效率：最大效率 98.8%歐洲效率98.6% 應用范圍： 家用、建筑用中小型太陽能發電系統；大規模光伏電站。
北京交通大學
2021-04-11
云母鈦系列珠光顏料
成果描述：云母鈦、鐵等系列珠光顏料是一類非金屬裝飾顏料，具有優良的珍珠光澤，噴涂于物體表面上能賦予物體珍珠般的光彩，使其斑斕奪目，表面豐滿，華麗動人。與老式的珠光顏料（如堿式碳酸鉛等）相比，云母鈦、鐵系列珠光顏料具有無毒、優良的耐熱性、耐光性、耐候性、耐紫外、耐硫化性、耐溶劑性等特性。視不同的品種，顏料具有多種多樣的珠光光澤，其光澤范圍從柔和的絲絹光澤到閃爍的金屬亮光光澤。珠光色澤:云母鈦系列——銀色、金色、紅色、紫色、藍色、綠色6個品種。 云母鐵系列——金黃色、金紅色、鐵紅色、紅棕色4個品種。 著色系列——艷藍色、藍紫色、玫瑰色、果綠色等多個品種。 外觀：白色或彩色干燥粉末。 粒度: 120目、160目、200目、325目、400目、500目、800目。 比重: 3.0—3.3 g/cm3 堆密度: 0.2—0.3 g/cm3 有效折光率: 2.3 重金屬含量（以Pb計）: <20PPm。市場前景分析：1、用于化妝品制備珠光指甲油，珠光唇膏、珠光眼影、珠光香粉； 2、用于油化行業制備珠光油漆，以噴涂高檔轎車、摩托、自行車、家用電器； 3、用于建筑行業制備珠光乳液內外墻涂料； 4、用于塑料行業制備珠光塑料制品； 5、用于皮革制備珠光皮革； 6、代替金粉、銀粉用于油墨印刷，廣泛用于包裝、裝潢； 7、用于紡織行業絲綢絨的裝飾印染等等。 以濕磨云母粉為基材，在云母表面包覆一層金屬氧化物，再經洗滌、干燥、煅燒、表面處理而成。該技術具有原料價廉易得、設備簡單、操作方便、產品質量好、品種齊全、成本低、利潤高的優點，是前景極好的精細化工系列產品。與同類成果相比的優勢分析：國內領先
四川大學
2021-04-10
空間多波束光延遲網絡
空間多波束延遲網絡主要應用于光控相控陣天線內部的波束形成網絡，通過分組多抽頭延遲，使相控陣天線在空間形成多個空間波束。 該延遲網絡通過微波光子技術，在光域對微波信號進行高精度多路分組延遲及多路合成，通過光延遲技術克服了電延遲技術（同軸電纜延遲線、聲表面波延遲線、微波PIN二極管延遲線等）在延遲移相上存在的固有技術缺陷，可滿足高頻寬帶信號的延遲移相及空間波束形成需求。同時，該技術還可應用于其他需要實現射頻信號精確延遲及分配的系統當中。
電子科技大學
2021-04-10
全光開關裝置及方法
發明(設計)人：夏可宇, 阮亞平, 葛士軍, 吳浩東, 唐磊, 陸延青。本發明公開了一種全光開關裝置及方法，裝置包括第一分束器、液晶盒、第二分束器、第三分束器、手性物質、第四分束器、第一反射鏡、第二反射鏡、相位調節器、第五分束器、第一光電探測器和第二光電探測器，其中，窄線寬激光在第一分束器將分束為控制光和參考光，參考光被第一光電探測器探測，經過液晶盒的控制光和入射的信號光在第二分束器合束，在第三分束器分為第一光束和第二光束，第一光束經手性物質和第一反射鏡到達第四分束器，第二光束經第二反射鏡、相位調節器到達第四分束器，兩束光合束后干涉產生路徑1光束和路徑2光束，路徑1光束分為透射光束和反射光束，透射光束被第二光電探測器探測。本發明可實現快速、穩定、能耗極低的全光開關控制。
南京大學
2021-04-10