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針對水和甲醇液相制氫反應(yīng)的特點，采用 鉑-碳化鉬雙功能催化劑 （其中鉑以原子水平分散于立方相碳化鉬納米顆粒表面），在 低溫下（150~190 ℃）無需強(qiáng)堿即可實現(xiàn)對水和甲醇的高效活化和催化重整 。在190 °C時，催化速率高達(dá)18,046 mol H2 /(mol Pt *h)，活性較傳統(tǒng)鉑基催化劑提升了兩個數(shù)量級。首先比較了立方相碳化鉬（α-MoC）和六方相碳化鉬（β-Mo 2 C）在載體碳化鉬中的不同比例對負(fù)載金屬鉑的結(jié)構(gòu)和甲醇水液相重整制氫活性的影響。實驗發(fā)現(xiàn)隨著載體中立方相結(jié)構(gòu)α-MoC比例的增長，甲醇重整活性急劇增加，Pt負(fù)載于純α-MoC上（Pt/α-MoC）表現(xiàn)出了最高的甲醇重整活性。利用X-射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜和單原子分辨率的球差校正電鏡對催化劑進(jìn)行系統(tǒng)研究表征，證明在2 wt% Pt/α-MoC催化劑上存在著高密度原子級分散的鉑。將Pt負(fù)載量降至0.2 wt%時，可實現(xiàn)所有負(fù)載金屬鉑呈原子級分散，極大提高了貴金屬鉑的原子利用率，TOF達(dá)到了18,046  mol H2 /(mol Pt *h) 。據(jù)估算，僅需含有6克金屬鉑的催化劑即可使產(chǎn)氫速率達(dá)到1 kg H2 /h，已基本達(dá)到商用車載燃料電池組的需求。而且，Pt/α-MoC具有較高的催化穩(wěn)定性，經(jīng)歷了11次模擬類真實情況的“啟動-停止-啟動”循環(huán)反應(yīng)仍維持原子級分散形貌和較高的催化活性。

該系統(tǒng)包括電控多點順序噴射系統(tǒng)和高能電控直接點火系統(tǒng)，系統(tǒng)采用了多點順序噴射技術(shù)、高能直接點火技術(shù)、稀燃技術(shù)以及寬域空燃比閉環(huán)技術(shù)等當(dāng)前國際領(lǐng)先的新技術(shù)。通過采用該系統(tǒng)，可提高發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性，可使氣體燃料發(fā)動機(jī)的排放滿足歐Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)以上排放法規(guī)的要求。該系統(tǒng)可廣泛用于大型公交車、中型客車、轎車和發(fā)電機(jī)組用發(fā)動機(jī)等，具有廣闊的應(yīng)用范圍。 技術(shù)特征： 1．高能電控直接點火系統(tǒng) 該產(chǎn)品采用了在整個工況范圍內(nèi)均能正常點火的高能點火系統(tǒng)，電控直接點火系統(tǒng)取消了分電器，使得安裝方便，可靠性提高，而且能根據(jù)發(fā)動機(jī)不同運(yùn)行工況，控制各缸的點火定時和點火時間，從而為發(fā)動機(jī)的正常工作創(chuàng)造了條件。該系統(tǒng)是實現(xiàn)增壓發(fā)動機(jī)高效稀薄燃燒的關(guān)鍵技術(shù)之高能電控直接點火系統(tǒng)由于采用了直接點火方式，取消了分流器，使得系統(tǒng)可靠性提高，點火能量的損失減少，提高了點火系統(tǒng)的性能，同時各缸采用單獨順序點火方式，從而提高了發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)能量利用效率。 高能電控直接點火系統(tǒng)通過判缸信號的識別，根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)行工況，精確控制各缸的點火定時以及點火時間。系統(tǒng)硬件部分由輸入信號處理電路，單片機(jī)為核心的主控系統(tǒng)電路，點火線圈驅(qū)動電路以及通訊接口電路等構(gòu)成，并可以離線通過標(biāo)定系統(tǒng)對該系統(tǒng)的點火脈譜數(shù)據(jù)進(jìn)行修改或重新處理。 該系統(tǒng)具有適用工況范圍廣，點火定時控制精度高，抗干擾性能強(qiáng)和工作性能穩(wěn)定的特點，系統(tǒng)的開發(fā)填補(bǔ)了國內(nèi)同類產(chǎn)品的空白。 2．氣體燃料電噴系統(tǒng)的應(yīng)用 發(fā)動機(jī)電控噴射系統(tǒng)有電控單元、噴射執(zhí)行器和各種傳感器所構(gòu)成。該系統(tǒng)采用最先進(jìn)的多點順序噴射的噴射方式，根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速并配合判缸信號進(jìn)行各缸獨立的同步噴射。電噴系統(tǒng)的多點順序噴射方式可按照工況以最佳的噴射定時和噴射量向各個氣缸噴射每次燃燒所需的燃料量，精確地控制發(fā)動機(jī)運(yùn)行時的空燃比，使空燃比稀限擴(kuò)大，實現(xiàn)稀薄燃燒，從而降低發(fā)動機(jī)的排放、提高發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能。 該電控噴射系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計及可靠性原則，采用模塊化設(shè)計方法，進(jìn)行電控單元硬件系統(tǒng)設(shè)計，優(yōu)化元器件布置，提高了抗干擾性能。應(yīng)用現(xiàn)代軟件工程技術(shù)開發(fā)成功了具有層次體系、模塊化結(jié)構(gòu)的實時控制軟件，軟件功能完善、易于管理、便于調(diào)試；實際了電控系統(tǒng)的多種故障診斷和應(yīng)急處理方案。系統(tǒng)所采用的各種傳感器均采用成熟車用標(biāo)準(zhǔn)配件，可靠性高、價格合理，易于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。 應(yīng)用前景： 該技術(shù)具有很好的社會效益，而且由于科技含量高，具有較高的附加值，同時市場需求旺盛，從而會帶來很好的經(jīng)濟(jì)效益。 應(yīng)用范圍： 該系統(tǒng)可廣泛用于大型公交車、中型客車、轎車和發(fā)電機(jī)組用發(fā)動機(jī)等，具有廣闊的應(yīng)用范圍。

本發(fā)明公開了一種有機(jī)垃圾與污泥混合的固體燃料及其制備方法。固體燃料包括有機(jī)垃圾:25%～55%,污泥:20%～50%,煤粉:20%～50%,助燃劑:0.15%～0.25%,脫硫脫氯劑:0.5%～2%。其制備過程包含原料制備、成型、固結(jié)3個階段。本發(fā)明經(jīng)固體燃料機(jī)械強(qiáng)度、燃燒特性、污染控制等測試。本發(fā)明制造方法得到的有機(jī)垃圾與污泥混合的固體燃料是一種較理想的潔凈燃料,具有較高的機(jī)械強(qiáng)度,滿足遠(yuǎn)距離運(yùn)輸,落下強(qiáng)度達(dá)99%以上,是一種具有機(jī)械性能強(qiáng)、耐水性好、燃燒特性優(yōu)、熱穩(wěn)定性強(qiáng)的無污染固體燃料,可以推

近年來，環(huán)境污染問題嚴(yán)重，石油等不可再生資源日趨匱乏，探求汽車新的動力源已經(jīng)成為世界汽車領(lǐng)域研究和發(fā)展的熱點，燃料電池汽車作為一種新型節(jié)能汽車備受關(guān)注。質(zhì)子交換膜燃料電池作為第四代燃料電池技術(shù)，不但突破卡諾循環(huán)限制，能量轉(zhuǎn)換效率高，而且排放污染少，對環(huán)境極其友好。部分汽車企業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)行小規(guī)模的 PEMFC 汽車試運(yùn)行和小批量投產(chǎn)，加快了其商用進(jìn)程。 燃料電池裝置作為燃料電池汽車的動力裝置，是整個裝配體中最重要的部件，如何對質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）進(jìn)行有效

01. 成果簡介 質(zhì)子交換膜燃料電池具有高比功率、可快速啟動、無腐蝕性、反應(yīng)溫度低、氧化劑需求低等優(yōu)勢，是當(dāng)前燃料電池汽車的首選，然而，針對目前質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)設(shè)計和控制，還存在以下問題： 1. 在考慮零下低溫條件下電堆快速暖機(jī)的前提下，實現(xiàn)最優(yōu)增濕效果，是燃料電池系統(tǒng)設(shè)計的一個挑戰(zhàn)； 2. 由陽極與陰極兩側(cè)壓差波動造成的燃料電池質(zhì)子交換膜機(jī)械損壞、以及由燃料電池的高電位造成的燃料電池多孔碳紙化學(xué)腐蝕，是限制燃料電池壽命的重要因素； 3. 當(dāng)燃料電池汽車進(jìn)入隧道或者地下車庫等封閉空間時，由于陽極吹掃而被排出的氫氣會在該密閉空間上方聚集，產(chǎn)生安全隱患； 本成果提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)陽極再循環(huán)和陰極排氣再循環(huán)的燃料電池系統(tǒng)設(shè)計，以及相應(yīng)的氣體壓力隨動控制、氣體濕度多模式控制和輸出電壓鉗位控制，可精確控制進(jìn)入電堆的氫氣/空氣壓力、總流量、溫度、濕度和氧含量等參數(shù)，具體如下： 1. 燃料電池系統(tǒng)對進(jìn)氣濕度要求較高，只有在最優(yōu)增濕條件下，才能實現(xiàn)最高輸出效率，為了實現(xiàn)對進(jìn)氣濕度的控制，目前主要由外部增濕和自增濕兩種系統(tǒng)，前者低濕環(huán)境條件下電堆增濕效果較好；后者取消了外部增濕器，加快了零下低溫條件下電堆暖機(jī)過程。本成果采用陽極+陰極雙循環(huán)系統(tǒng)，在小負(fù)荷工況下，增大陰極循環(huán)程度，充分運(yùn)用陰極生成水對燃料電池進(jìn)氣進(jìn)行加濕；在中高負(fù)荷下降低陰極循環(huán)程度，而增高陽極循環(huán)程度，避免由于進(jìn)氣流量過大引起的陰極循環(huán)泵功率消耗過高的問題。兼顧低濕環(huán)境條件下提高電堆增濕效果與零下低溫條件下電堆暖機(jī)過程，提高電堆效率； 2. 首先，進(jìn)入燃料電池電堆的氣體流量與氣體壓力存在一定耦合關(guān)系，導(dǎo)致陽極與陰極兩側(cè)氣體壓力將隨著燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率變化而變化，由此引起的陽極與陰極兩側(cè)壓差波動會對燃料電池內(nèi)部的質(zhì)子交換膜產(chǎn)生機(jī)械損壞，本成果采用陽極+陰極壓力快速隨動控制，從而降低由壓力波動造成的機(jī)械損壞；此外，在怠速或小負(fù)荷時，燃料電池的高電位會對燃料電池內(nèi)部的多孔碳紙造成化學(xué)腐蝕，為此，在怠速或小負(fù)荷時，本成果通過增大陽極循環(huán)程度，降低燃料電池電位，實現(xiàn)對電壓的鉗位控制，從而降低由高電位引起的化學(xué)腐蝕；綜上所述，本成果通過陽極+陰極壓力快速隨動控制和電壓鉗位控制，延長電堆壽命； 3. 由于氮氣和水的濃差擴(kuò)散作用，燃料電池陽極側(cè)都會出現(xiàn)氮氣累積和液態(tài)水水淹現(xiàn)象，引起燃料電池性能下降，因此需要定期對陽極側(cè)進(jìn)行吹掃，將累積的液態(tài)水、氮氣與未反應(yīng)的氫氣一起排出。本成果在陽極出口處增加了燃料電池小面積單片，用于處理尾排氫氣，從而實現(xiàn)燃料電池系統(tǒng)氫氣零排放，保障燃料電池系統(tǒng)的運(yùn)行安全。 燃料電池雙循環(huán)系統(tǒng)02. 應(yīng)用前景 本成果可應(yīng)用于質(zhì)子交換膜燃料電池領(lǐng)域。03. 知識產(chǎn)權(quán) 本成果涉及9項發(fā)明專利。04. 團(tuán)隊介紹 項目團(tuán)隊主要研究方向新能源汽車動力系統(tǒng)，團(tuán)隊成員包括歐陽明高、李建秋、楊福源、王賀武、盧蘭光、李希浩、徐梁飛、杜玖玉、韓雪冰、馮旭寧等，課題負(fù)責(zé)人為李建秋，獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎兩項，北京市科學(xué)技術(shù)一等獎一項、中國汽車工業(yè)技術(shù)發(fā)明一等獎一項，論文發(fā)表200余篇。項目團(tuán)隊深度參與了中國新能源汽車的戰(zhàn)略規(guī)劃、科技研發(fā)、國際合作、示范考核和產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的全過程，培育出多家學(xué)生創(chuàng)業(yè)型高科技企業(yè)，為中國新能源汽車躋身世界先進(jìn)行列作出了重要貢獻(xiàn)。05. 合作方式 技術(shù)許可。06．聯(lián)系方式 郵箱： zhangyan2017@tsinghua.edu.cn

本發(fā)明公開了一種平板式固體氧化物燃料電池，包括依次緊密 接觸的陰極層、電解質(zhì)層、陽極功能層以及支撐體層，所述支撐體層 背向所述陽極功能層一側(cè)設(shè)置有氣體通道，其特征在于，所述支撐層 成分包括 NiO、Fe2O3 和 NiTiO3，所述燃料電池在工作過程中，所述 NiO-Fe2O3 還原成 Ni-Fe 合金，NiTiO3 還原成 Ni 和 TiO2，TiO2 顆粒 均勻的分布在 Ni-Fe 合金骨架上。按照本發(fā)明實現(xiàn)的平板式固體氧化

本發(fā)明公開了一種基于絕熱燃燒條件的生物質(zhì)微米燃料高溫清潔燃燒方法，包括：(a)將生物質(zhì)微米燃料以全密封的形式予以灌裝裝卸和運(yùn)輸，并管路輸送至工業(yè)窯爐；(b)將生物質(zhì)微米燃料與空氣進(jìn)行預(yù)混以形成粉塵云的流態(tài)形式；(c)將預(yù)混后的流態(tài)粉塵云向經(jīng)由燃料噴管噴入設(shè)置在窯爐中的絕熱燃燒室，由此在此相對封閉的儲熱空間將能量密度相對低的生物質(zhì)燃料的能量聚積在其中，并執(zhí)行超高溫燃燒；(d)在燃燒過程中，向絕熱燃燒室補(bǔ)水蒸汽。通過本發(fā)明，能夠獲得高達(dá) 1500℃以上的燃燒溫度，滿足多種工業(yè)或民用窯爐的加熱要求，同時與

近年來，環(huán)境污染問題嚴(yán)重，石油等不可再生資源日趨匱乏，探求汽車新的動力源已經(jīng)成為世界汽車領(lǐng)域研究和發(fā)展的熱點，燃料電池汽車作為一種新型節(jié)能汽車備受關(guān)注。質(zhì)子交換膜燃料電池作為第四代燃料電池技術(shù)，不但突破卡諾循環(huán)限制，能量轉(zhuǎn)換效率高，而且排放污染少，對環(huán)境極其友好。部分汽車企業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)行小規(guī)模的PEMFC汽車試運(yùn)行和小批量投產(chǎn)，加快了其商用進(jìn)程。 燃料電池裝置作為燃料電池汽車的動力裝置，是整個裝配體中最重要的部件，如何對質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）進(jìn)行有效的熱管理，對其工作效率、使用壽命和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性有著極其重要的意義。 通過對燃料電池的熱分析，與上汽合作搭建起36kW的Plug-in燃料電池發(fā)動機(jī)試驗平臺。 借助試驗平臺，可以對電堆進(jìn)行大量實驗，并且可以分析電堆的輸出的功率，極限功率，及功率調(diào)節(jié)特性等動力數(shù)據(jù)；還可以分析電堆的散熱性能，以及散熱效果對電堆的功率影響等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

氫氣再循環(huán)泵是氫燃料電池系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件之一，主要有兩種技術(shù)路線：電機(jī)驅(qū)動機(jī)械式氫氣再循環(huán)泵（機(jī)械泵）和噴射式氫氣再循環(huán)泵（噴射泵）。目前國內(nèi)均無成熟產(chǎn)品，機(jī)械泵主要依賴進(jìn)口，然而該類產(chǎn)品存在大流量下升壓能力差、結(jié)冰堵轉(zhuǎn)、故障率高等缺點。噴射泵利用氫罐自身壓力運(yùn)行，可完全克服機(jī)械泵的缺點，且無需電機(jī)驅(qū)動、無運(yùn)動部件，完全避免了由電機(jī)帶來的能耗、密封、防爆、減振及降噪等致命缺陷，是氫氣再循環(huán)泵的變革性技術(shù)和終極解決方案。本項目綜合運(yùn)用多噴嘴引射新器件、多相適應(yīng)新技術(shù)、全局優(yōu)化新方法，研發(fā)安全、可靠、高效、無源的噴射式氫循環(huán)系統(tǒng)，以期解決燃料電池氫循環(huán)密封難、能耗高、壽命短等痛點，推動行業(yè)進(jìn)步。