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高功率密度燃料電池薄型金屬雙極板及批量化精密制造技術
2019年上海市技術發明特等獎
燃料電池“高功率密度、大功率輸出、長壽命運行、低成本制造”是長期制約燃料電池汽車規模化推廣的國際難題，變革燃料電池核心部件，采用金屬雙極板替代現有石墨雙極板，是破解難題的有效途徑。上海交通大學來新民教授團隊歷經十余年研發，與上汽集團、新源動力、上海治臻等企業開展產學研合作，發明了薄型金屬雙極板設計與制造新方法、新工藝和新裝備。主要發明如下：
1、提出了“島群-流道”復合的大規模并聯流場均勻分流原理，解決了現有叉分流道分流的過約束問題，創建了錯層密封的沖壓單極板背對背焊合方法，發明了薄型金屬雙極板“兩板三場”新構型。
2、揭示了大面積超薄板細密流道的成形回彈及焊接變形規律，建立了細密流場成形及焊接的殘余應力分析模型，發明了極板多步成形誤差補償與激光焊接變形抑制技術。
3、提出了“非晶碳耐蝕-石墨微晶導電”的涂層性能綜合原理，探明了石墨微晶縱向生長機制；提出了非晶碳沉積過程伴生石墨微晶生長的控制方法，發明了非晶-微晶復合涂層及其磁控濺射制備技術。
4、發明了耐蝕導電復合涂層的多腔連續磁控濺射等工藝裝備，研制了融合多步成形-多工位焊接-多腔濺射的金屬雙極板生產裝備系統，創建了我國首條金屬雙極板批量化生產線。
本項目獲授權中國發明專利37項，申請PCT專利5項，牽頭和參與制訂國家標準13項，發表SCI論文91篇(全球雙極板主題論文數第一)。開發的金屬極板在國內率先通過5000小時車載工況壽命考核，在國內金屬極板市場上占主導地位；成果應用于我國首輛金屬極板燃料電池轎車與客車、首個上汽P390型115kW車用全功率電堆開發，為上汽、東風、長城等國內金屬極板燃料電池汽車開發提供了自主可控的核心技術。
金屬雙極板
金屬雙極板連續沖壓成形
金屬雙極板多工位連續激光焊接
金屬雙極板多腔連續磁控濺射工藝裝備
金屬雙極板生產
上海交通大學
2021-05-11
高功率密度燃料電池薄型金屬雙極板及批量化精密制造技術
項目成果/簡介:2019年上海市技術發明特等獎燃料電池“高功率密度、大功率輸出、長壽命運行、低成本制造”是長期制約燃料電池汽車規模化推廣的國際難題，變革燃料電池核心部件，采用金屬雙極板替代現有石墨雙極板，是破解難題的有效途徑。上海交通大學來新民教授團隊歷經十余年研發，與上汽集團、新源動力、上海治臻等企業開展產學研合作，發明了薄型金屬雙極板設計與制造新方法、新工藝和新裝備。主要發明如下：1、提出了“島群-流道”復合的大規模并聯流場均勻分流原理，解決了現有叉分流道分流的過約束問題，創建了錯層密封的沖壓單極板背對背焊合方法，發明了薄型金屬雙極板“兩板三場”新構型。2、揭示了大面積超薄板細密流道的成形回彈及焊接變形規律，建立了細密流場成形及焊接的殘余應力分析模型，發明了極板多步成形誤差補償與激光焊接變形抑制技術。3、提出了“非晶碳耐蝕-石墨微晶導電”的涂層性能綜合原理，探明了石墨微晶縱向生長機制；提出了非晶碳沉積過程伴生石墨微晶生長的控制方法，發明了非晶-微晶復合涂層及其磁控濺射制備技術。4、發明了耐蝕導電復合涂層的多腔連續磁控濺射等工藝裝備，研制了融合多步成形-多工位焊接-多腔濺射的金屬雙極板生產裝備系統，創建了我國首條金屬雙極板批量化生產線。本項目獲授權中國發明專利37項，申請PCT專利5項，牽頭和參與制訂國家標準13項，發表SCI論文91篇(全球雙極板主題論文數第一)。開發的金屬極板在國內率先通過5000小時車載工況壽命考核，在國內金屬極板市場上占主導地位；成果應用于我國首輛金屬極板燃料電池轎車與客車、首個上汽P390型115kW車用全功率電堆開發，為上汽、東風、長城等國內金屬極板燃料電池汽車開發提供了自主可控的核心技術。金屬雙極板金屬雙極板連續沖壓成形 金屬雙極板多工位連續激光焊接金屬雙極板多腔連續磁控濺射工藝裝備金屬雙極板生產知識產權類型:發明專利 、 其他技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:國家級計劃/專項類別:國家高技術研究發展計劃、上海市科技創新行動重大項目等
上海交通大學
2021-04-10
潔凈能源汽車及燃料電池轎車高壓氫氣加氣站和供氫技術 研發
同濟大學在燃料電池轎車整車集成開發技術、電電混合驅動燃料電池動力系統技術、 車用燃料電池發動機技術、車用燃料電池發動機技術、汽車電動輔助系統技術研究等方 面有突破型進展，與此同時還在氫能源設施、氫氣加注站、充電站方面進行配套研究， 也取了進展。已研制三代燃料電池轎車開發平臺，“超越一號” 燃料電池轎車樣車上 的多項技術填補了國內空白，并獲“2003 年上海工博會創新獎”；“超越二號”、“超 越三號” 燃料電池轎車分別在第六、七屆“必比登”國際清潔汽車挑戰賽上的 7 項測 試中獲 5 項 A 級好成績。并裝載于上海大眾、上汽集團、奇瑞汽車的整車產品，2005 年組成示范運營車隊。2005 年燃料電池轎車被評為中國高等學校十大科技進展。
同濟大學
2021-04-13
高、低有效氫碳比原料共混催化熱解制取燃料的裝置和方法
本發明公開了一種高、低有效氫碳比原料共混催化熱解制取燃料的裝置和方法，該裝置包括預混器、兩級螺旋進料器、馬達、料倉、流化床熱解器、旋風分離器、兩級冷凝裝置、焦炭倉、儲油罐、儲氣罐、預熱器。該方法能夠利用該裝置將高、低有效氫碳比的不同原料進行共混催化熱解。本發明能夠將有效氫碳比低的含碳固體廢棄物廉價高效地轉化為高品質的液體燃料，同時處理有效氫碳比高的塑料等固體廢棄物，解決了目前有效氫碳比低的生物質等含碳固體廢棄物轉化困難，熱解產物品質不高，選擇性差，催化劑易結焦、失活快的問題。
東南大學
2021-04-14
一種面向海洋浮標的固體氧化物燃料電池能量管理系統
本發明公開了一種面向海洋浮標的固體氧化物燃料電池能量管理系統，包括固體氧化物燃料電池(SOFC)系統、DC/DC 功率變換模塊和能量儲存管理模塊，能量儲存管理模塊包括蓄電池和超級電容；DC/DC 功率變換模塊將 SOFC 發出的直流電轉換為 14V 和 24V 直流電，24V 電源為 SOFC 系統自身供電，14V 電源為海洋浮標供電；超級電容和蓄電池接到 14V 直流母線上，超級電容為其海洋浮標提供瞬時峰值功率，蓄
華中科技大學
2021-04-14
一種固體氧化物燃料電池陰極氣體流場板及其制備方法
本發明公開了一種固體氧化物燃料電池陰極氣體流場板，用于 均勻分配氧化氣和收集陰極電流，其由多個相互平行連接且尺寸相同 的齒形波紋塊構成，齒形波紋塊由兩個錯開距離(7)后平行排列連接的 齒形波紋條(3，4)構成，齒形波紋條(3，4)由多個相互交替連接的平頂 凸臺(2)和平板(1)構成，平頂凸臺(2)呈齒形輪廓狀，平板(1)連接所述平 頂凸臺(2)的根部，以形成齒形波紋狀，平頂凸臺(2)橫截面形狀為等腰 梯形去掉下底邊后
華中科技大學
2021-04-14
一種半密封式固體氧化物燃料電池陰極的測試夾具
本發明公開了一種半密封式固體氧化物燃料電池陰極的測試夾 具；包括固定部分、活動部分和底座；固定部分包括用于通氣的內管、 用于排氣的外管、套筒以及用于收集電流的第一鉑線和第一鉑網；活 動部分包括連接管，位于內管與外管之間，且與外管同軸設置；底座 包括陶瓷管、端蓋、第二鉑線、第三鉑線、第二鉑網和第三鉑網；第 二鉑線與第二鉑網連接，第三鉑線與第三鉑網連接，第一鉑網與待測 樣品的工作電極即陰極連接，第二鉑網與待測樣品的對電極
華中科技大學
2021-04-14
一種可拆卸式固體燃料懸浮燃燒實驗測試裝置及測試方法
（專利號：ZL 201510089962.3） 簡介：本發明公開了一種可拆卸式固體燃料懸浮燃燒實驗測試裝置及測試方法，屬于固體燃料燃燒實驗技術領域。本發明的測試裝置包括懸浮燃燒機構、燃燒數據采集機構、氣體供應機構和點火機構。底座置于底座支架之上，一級燃燒管下端口與底座內管上端口相連通并可拆卸連接，二級燃燒管下端口與一級燃燒管上端口相連通并可拆卸連接，底座內管上端口、一級燃燒管上端口分別設有多孔金屬板。本發明的測試方法，其步驟為：燃料的放置
安徽工業大學
2021-01-12
一種兩段式固體燃料分級反應動力學分析設備
本發明公開了一種兩段式固體燃料分級反應動力學分析設備，包括分級反應發生裝置、耦連裝置、氣路裝置、爐溫控制裝置和分析檢測裝置，該分級反應發生裝置包括獨立設置的熱解反應器和焦炭氣固反應器，所述微型氣流床與所述微型流化床由帶斜度的通管相連，所述固體燃料顆粒在微型氣流床中發生熱解反應，隨后通過耦連裝置實現氣固分離，殘焦被脈沖氣流攜帶進入微型流化床中進行氣固反應，所述耦連裝置為采用帶篩板的旋轉截止閥門，通過氣相快速過程質譜儀和與其連接的計算機獲得氣固反應動力學參數。本發明可直接解耦固體燃料熱解及焦炭氣固反應過程，微型氣流床和流化床內溫度和氣氛均可獨立控制，反應裝置結構簡單、檢測結果精確。
華中科技大學
2021-04-13
超低滲油藏注水開發降壓增注用納米液及其制備方法
本發明涉及油田注水增注劑,尤其是超低滲油藏注水開發降壓增注用納米液及其制備方法。該降壓增注用納米液由雙基團修飾納米二氧化硅顆粒，NaOH水溶液組成。其中，雙基團修飾納米二氧化硅顆粒由烷基和烷基酸共同修飾。該降壓增注納米液制備簡單，分散均一，穩定性好。注入地層后，雙基團修飾納米二氧化硅顆粒在儲層巖石表面，將巖石表面的水化膜剝離，形成納米吸附層，隨著地層水環境中pH由堿性變為中性，使巖石表面潤濕轉變，從而產生疏水滑移效應，達到降低水流阻力和注入壓力的目的。
中國地質大學（北京）
2021-02-01