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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
一種 3D 音頻空間參數全方位非均勻量化編碼系統及方法
本發明提供一種 3D 音頻空間參數全方位非均勻量化編碼系統及方法，包括基于雙聲道輸入信號進 行預處理、聲道信號下混、下混信號量化編碼；按子帶提取空間參數，所述空間參數為聲道間強度差異 參數 ICLD；根據全方位角度 JND 得到全方位角度量化表；根據輸入的揚聲器的空間位置信息，建立在 兩揚聲器所夾區域之間所形成虛擬聲像的方位角與空間參數的映射表，從全方位角度量化表映射得到空 間參數量化表；進行空間參數全方位的非均勻量化壓縮編碼，對輸入的揚聲器空
武漢大學
2021-04-14
高效油相抗垢劑
隨著我國煉油加工深度的不斷提高，作為主要的二次加工裝置—催化裂化的原料也隨之變的越來越復雜，由于原料油性質的惡化，導致催化裝置油漿系統結焦問題日益嚴重，已經成為影響裝置長周期安全運行的主要障礙之一。由于油漿系統堵塞而造成的裝置被迫降量、甚至停工的事情時有發生。因此，解決好油漿系統結焦問題是保證催化裝置正常運行的主要課題。 研制開發了高效油相抗垢劑，通過在多個常減壓合合催化裝置上長期應用，取得了很好的效果。該藥劑不但有明顯的防垢功能，而且具有一定的除垢效果。 該藥劑還可用于常減壓裝置塔底及加氫裝置的阻垢，阻垢率達90%以上。
北京科技大學
2021-04-11
高效個體冷卻技術及系統
"在高溫環境下工作人員由于熱應激效應導致體能消耗過快而使得作業能力下降甚至出現生命危險，為此近年來國內外在個體冷卻方面做了大量的研究工作。我國在這方面的研究工作起步較晚，但也取得了一定的進展并研制出多種形式的冷卻裝置，多用于航空航天、軍用等領域，而醫用和民用相對較少。目前主要存在設備笨重，制冷效率不高，無法持續制冷等問題。 本項目攻克了制冷機微型且高效的關鍵技術難題，開發出可穿戴式個體冷卻裝置系統，具有重量輕、體積小、效率高等優勢（僅重2.75kg，制冷量240W）。在單位重量制冷量（W/kg）、單位體積制冷量（W/L）等關鍵綜合技術指標上，均超過國內外已報道的最好水平。該裝置系統在軍機、坦克、裝甲車等高溫作業環境下人員個體冷卻以及軍用電子設備高效冷卻等領域具有廣闊的應用前景，同時在在可穿戴設備、醫用便攜式冰箱和降溫裝置、太陽能制冷等民用領域也有巨大應用潛力。"
北京航空航天大學
2021-04-10
高效無偶氮黑液體染料
成果描述：高效無偶氮黑液體染料，系本研究室開發的擁有自主知識產權的新型染料。其主要技術創新性在于安全性和高效性，即絕對不含偶氮化合物或任何芳香性組分，其染色強度為普通酸性染料的5－10倍。 該染料的其它特性如下： a. 適應國際市場的要求 b. 質量特色：染色強度高，耐光，色純正，環境友好 c. 價格低廉：僅為普通染料的40% d. 使用方便：不改變現有工藝，易分散市場前景分析：該染料可用于皮革及棉纖維染色。 按黑色染料需求的1/3計，年銷售規模可能達到1200噸（約折合常規染料1000噸）。與同類成果相比的優勢分析：（1）染色純度：純黑，不含可察覺的副色 （2）染色強度（與酸性黑ATT相比較）：5－10倍 （3）耐光性：優 （4）耐濕擦：≥3級 （5）抗敗色作用：優于酸性黑ATT （6）固含量：10~15%，高分散體系 （7）環保特性：不含有毒組分，生產過程安全，少排放 （8）原料：全部國產，價格低廉，以固體物計≤1.5萬元/噸 （9）生產周期：約24小時 國際先進。
四川大學
2021-04-11
高效氫燃料電池技術
1）質子交換膜燃料電池電堆 質子交換膜燃料電池是指一類以質子交換膜作為電解質的燃料電池體系，這種燃料電池也經常被稱為固態聚合物燃料電池，電池中包括質子交換膜、催化劑層、氣體擴散層、雙極板，一般將質子交換膜、催化劑層及氣體擴散層電極壓成一體，并稱為膜電極集合體。 研究組目前掌握質子交換膜燃料電池電堆的關鍵技術，包括各關鍵材料的結構、特性，并開展了大量研究實驗分析環境濕度、工作壓力、工作溫度、反應氣體條件、燃料利用率和空氣利用率等對電池電壓-電流性能的影響。已有定型產品，具備科技成果的技術轉化能力。 2）車用燃料電池系統 用燃料電池做電源驅動汽車是電動汽車的一種，其電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學作用，而不是經過燃燒，直接變成電能或的。燃料電池的化學反應過程不會產生有害產物，因此燃料電池車輛是無污染汽車，燃料電池的能量轉換效率比內燃機要高2～3倍，因此從能源的利用和環境保護方面，燃料電池汽車是一種理想的車輛。具備產業化技術能力。 3）軍用燃料電池系統 軍事上的應用是燃料電池最主要的也是最適合的市場之一，其最初就是作為宇宙飛船或潛艇使用的數千瓦級能源而開發的。此后,由于各國政府尤其是加拿大、美國和德國對質子交換膜燃料電池用于航空航天和軍事領域研究的重視和資助,使得其技術越來越成熟,性能日益提高。 針對軍事應用領域的潛艇動力源、通信指揮系統電源、軍事備用電源、應急照明電源以及航空航天領域等，研制一款氫能備用電源產品，采用箱柜式機體外殼，內部可根據需要配置單個或多個質子交換膜燃料電池電堆模塊，并外置多個固態氫存儲裝置，滿足各種用電需求。
江蘇師范大學
2021-04-11
過程裝備的能源高效利用
一、團隊（專家）簡介高秀峰，男，工學博士、副教授，2000 年 12 月獲西安交通大學工學博士學位并留校任教。曾主持國際合作科研項目 3 項、國家自然科學基金項目 1 項、作為骨干成員參與國家 863 計劃 3 項、主持省部級及企業橫向科研課題 30 余項。參編手冊、專著、教材共 6 部，累計撰寫 100 余萬字。獲陜西省科學技術二等獎兩項（№1、№3）、陜西省高校科學技術二等獎兩項（№4、№5）、中國石油和化學工業聯合會技術發明三等獎一項（№1）。累計發表學術論文近 70 篇，其中SCI 和 EI 收錄 20 余篇，累計獲批發明與實用新型專利 20 余項，獲 CNG 加氣站壓縮機科技成果鑒定一項（№1）。先后從事《過程流體機械》、《過程設備設計》、《密封技術》、《粉體工程》、《過程裝備課程設計》等近 10 門專業主干課程的教學工作。擅長從事工程實踐類研究項目與實際產品的研發，擅長從事科研成果轉化與產業化推廣工作，主持研發的多項產品實現大規模產業化應用和市場推廣。主要研究方向1) 過程流體機械：石油、化工、動力、制冷用各種容積式壓縮機與流體輸送泵，主要專長為往復式壓縮機、渦旋式壓縮機
西安交通大學
2021-04-10
生物質高溫高效燃燒技術
"古代發明熱解濃縮生物質制炭，燃燒溫度達到1400℃以上，成就了陶瓷、鐵器的人類工業，高溫是工業的生命。人類鉆木取火至今，始終擺脫不了生物質因低熱值，燃燒溫度低，達不到大工業生產要求的瓶頸，現代工業文明依賴化石燃料的火源技術，是環境污染、氣候變化和不可持續的根源。 我校成功開發生物質單相燃燒的綠色高溫工業火源技術，取名為霄，霄是繼人類僅有的炭和煤之后第三代高溫工業火源技術，獲得國際專利。從鉆木取火、木柴制炭、火藥爆炸到化石燃料，人類每一次新火源技術的出現，無不使人類生產力發生翻天覆地的變革，生物質高溫高效燃燒技術將構建領先世界綠色工業體"
華中科技大學
2021-04-10
綠色高效食品乳液制備技術
研發階段/n綠色高效食品乳液制備技術。 成果簡介：該成果利用新技術以食品中的大分子物質為原料來制備乳液，乳液穩定性好，能保留長時間而不分層。所使用的新技術綠色、高效、節能。相比傳統的均質等技術具有能耗低、效果好等諸多優勢。 應用前景：該成果是一種制備食品乳液的新方法，能夠綠色、高效得制備穩定的食品乳液。設備投資成本低、能耗低、操作方便，能夠廣泛應用在食品、醫療、化妝品等行業。
華中農業大學
2021-01-12