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空冷、自增湿式质子交换膜燃料电池发电机
1 成果简介作为一种清洁、高效的能量转换装置, 质子交换膜燃料电池的理论比能量高达32940Wh/kg( 在地面上使用时可不计空气的质量),是各种电化学电池体系中的理论比能量“ 绝对冠军”, 而且功率密度高、电流密度大, 是最先进的能量转换技术之一。现在世界各国正在加速其在民用领域的产品开发。 利用质子交换膜燃料电池国产关键原材料,创新膜电极制备方法(“热定型” CCM 制备法)和优化制备工艺,开发出了高性能、大面积的国产材料膜电极批量制备技术。并在模块化燃料电池设计和计算机模拟仿真的基础上,研制出了空冷、自增湿式质子交换膜燃料电池发电机。该成果获得全国第十九届发明展览会发明金奖。空冷、自增湿式质子交换膜燃料电池发电机,主要由燃料电池、供气轴流风扇、阳极间歇式排气电磁阀、 DC/DC 稳压器和控制电路板等组成,燃料电池采用阴极与大气贯通的开 放设计和高效的自增湿专利技术,能实现宽功率范围的自增湿发电。在电化学发电过程中,无需进行复杂的热管理和对反应气体进行预加湿,大大地减化了系统结构,提高了系统比功率( 265W/kg、 211W/L),并降低了成本,是一种实用性很强的新能源发电机。该发电机采用普氢燃料,发电效率可达到 50%以上,功率密度可达到 300mW/cm2 以上,无污染。在分布式电站、交通动力和便携式电源方面具有广泛的应用前景。 燃料电池发电机技术指标: 上图: 1.3 千瓦 空冷、自增湿式燃料电池发电机 (43 cells)2 应用说明经过近十年来的电动汽车、 分布式电站、电源等领域的广泛示范应用( 燃料电池已经在航天、军事上得到应用,燃料电池备用电源和燃料电池家用电站正在开始商业化), 质子交换膜燃料电池技术的成熟度已经逐渐被用户所接受。目前,其商业化主要问题是成本较高(采用进口材料成本昂贵), 而本项目采用“ 863” 计划“ 全国产材料燃料电池发电机” 成果,利用国产原材料制备燃料电池电堆,燃料电池材料供应不仅有安全保障,而且还有低成本优势,可望克服燃料电池高成本的商业化障碍。3 应用说明本项目属新能源发电机领域。在分布式电站、交通动力和便携式电源方面具有广泛的应用前景。4 效益分析目前,质子交换膜燃料电池的先进制造水平为:电极催化剂载量为 0.5 毫克/平方厘米(电极)左右,电极性能可以在常压空气条件下达到 0.62V、 1A/cm2 (0.62W/ cm2)。如在批量生产的情况下, 1 千瓦的质子交换膜燃料电池电堆仅需要使用约 2 克的 Pt 催化剂、 0.2 平方米的质子交换膜、 0.4 平方米的碳纸扩散层和约 0.24 平方米模压双极板。考虑国产燃料电池材料的批量生产,估计能实现的经济指标: 1500 元/平方米(质子交换膜)、催化剂 400 元/克( Pt)、 300 元/平方米(碳纸)、 600 元/平方米(模压石墨板)。 1 千瓦全国产材料燃料电池堆的关键材料成本可控制在 1500 元以下,这与目前进口材料燃料电池 26000 元/千瓦的成本相比, 国产材料燃料电池堆具有十分诱人的前景,这一批量生产的经济指标已经远远低于电站成本要求 8000 元/千瓦,距离交通动力 500 元/千瓦的产业化目标也为时不远。
清华大学 2021-04-13
一种以智能物流叉车为载体的碳排放智能监控和减排系统
本发明公开了一种以智能物流叉车为载体的碳排放智能监控和减排系统,包括能读取物流中心订单数据库中订单信息的碳排放智能减排监控系统、设于智能物流叉车上的智能物流叉车硬件终端,智能物流叉车硬件终端包括:碳排放检测装置、GPS定位装置及能控制智能物流叉车动作的中央处理器,中央处理器能将碳排放量信息与位置信息发送给碳排放智能减排监控系统;碳排放智能减排监控系统能根据碳排放量信息与位置信息、并以低碳节能的执行原则将订单分配给中央处理器,又能自动规划出叉车最优作业路径,中央处理器会根据最优作业路径及分配订单进行作
东南大学 2021-04-14
中国葡萄酒产业链关键技术创新与应用
本成果解决了我国葡萄酒产业发展的关键问题,构建了葡萄酒产业链关键技术体系,确立了我国酿酒葡萄的优生区,创造了埋土防寒区酿酒葡萄栽培新模式,创立了基于我国酿酒葡萄原料特性的葡萄酒酿造工艺技术体系,构建了我国葡萄酒安全控制技术体系和葡萄酒地理标志及其保护体系。该成果近三年累计新增产值44.5亿元,带动产业链上下游企业35家,形成了葡萄酒产业集群,加速了我国葡萄酒产业发展的整体进程,荣获2016年度国家科技进步二等奖。
西北农林科技大学 2021-05-11
铝电解阳极钢爪在链全自动校直机研制开发
2002 年开发的阳极钢爪校直机系列产品(在电解铝行业应用,可取代传统切、割、焊校直方式) , 2003 年 8 月 XKJZ—ZL— Ⅱ型全自动在链校直机通过宁夏自治区科技厅成果鉴定 ,2003 年 11 月铝电解阳极钢爪校直机通过陕西省重点新产品鉴定,结论为:国内首创,填补了电解铝行业空白 , 达到国内领先水平;获国家发明专利; 2005 年 4 月 XKJZ—ZL— Ⅱ A 型全自动在链校直机获宁夏自治区人民政府科技进步三等奖; 2006 年 4 月铝电解阳极钢爪全自动控制在链校直机获陕西省专利二等奖; 2007 年 2 月阳极钢爪全自动在链校直机系统研制及推广获陕西省科学技术二等奖。
西安科技大学 2021-04-11
基于信息融合的高性能武器系统组网与数据链
研究背景: 随着武器装备和指挥信息系统水平的不断提高,大量信息 化武器和信息系统装备部队必然使得传统的作战指挥和武器使用方式随 着发生深刻变革。为了积极适应军队信息化的发展趋势,以作战需求为牵 引,加快数据链建设和发展是一项刻不容缓的重要任务,在未来信息化条 件下联合作战中,将面临更为复杂的战场环境,特别是作战对象拥有的信 息作战优势将使指挥控制的稳定性、实时性、可靠性受到严峻挑战,进而 对数据链建设与发展提出了更高
南昌大学 2021-04-14
基于生物特征标记认证的区块链安全交易关键技术
1、痛点问题 区块链技术目前仍然面临许多关键性问题。首先是双重支付(Double spending)问题。一笔交易的数字凭证被广播到所有区块链网络节点,由于网络通信存在延迟,代表一笔交易的新区块从生成到被大多数网络节点认可需要一个时间段。因此,在新区块被确认合法性之前,支付方可以任意使用手中的区块作为数字凭证支付给多个接收方。 其次,对于数字凭证的交易者来说,系统架构中并没有提供足够的合法身份验证和防止账户盗用的交易止损机制。一旦用户密钥丢失,则将永久性丧失个人的数字资产。 第三 ,缺乏合法身份认证机制的区块链技术还面临严重信息安全问题,急需建立一种保证个人用户交易和数字资产安全的保障机制。 2、解决方案 (1)区块链账户的生物特征加密集成技术。 (2)安全交易数字凭证生成技术。 (3)区块链系统对区块合法性认证技术。 3、合作需求 1)寻找实现核心算法软件系统开发的精干团队。 2)寻找合作开发应用场景系统平台的投资方。特别是基于数字图书市场应用场景的区块链安全交易系统开发。
清华大学 2023-05-19
基于热(冷)喷涂和超高速激光熔覆的精细制造/再制
热喷涂是通过对传统激光熔覆的光学准直、聚焦和整形以及与之配合送粉头的重新设计从而实现均匀薄涂层的高速熔覆技术,目前受到广泛关注。由于兼具热喷涂快速沉积涂层特性以及激光熔覆冶金结合的特点,有望成为规则表面实现替代电镀硬铬的新方法。冷喷涂是利用超音速气流获得高速粒子使其通过固态塑性变形沉积而制备技术的方法。超高速激光熔覆相比于传统激光熔覆,激光能量主要作用粉末,能量分配:基材 20%,粉末 80%,粉末温度高于熔点,修复产品表面粗糙度可小于 20 微米,修复厚度可低至 30 微米。
西安交通大学 2021-04-10
纳米制冷剂水合物相变蓄冷材料的开发和应用
气体水合物相变蓄冷技术是一种新型的节能环保蓄冷技术,利用制冷剂水合物相变潜热储存能量,可将富余能量储存起来,然后在用能峰期将能量释放出来,在工业与民用建筑、空调、冰箱的节能中有重要应用价值。此研究项目基于溶液热力学和晶体生长理论,将常压下为液相制冷剂制备为热力学稳定的纳米制冷剂水合物相变蓄冷材料,将改变目前普遍利用机械力或外场等使水相和制冷剂相混合的方法,比传统蓄冷剂具有热力学性质稳定、反应速率快、制备简单、使用方便、蓄冷效率高的优点。
西安交通大学 2021-04-11
太阳能辅助空气源热泵毛细管辐射供冷供暖空调系统
针对重点水域水质安 全和生态状况,集成影响 水质、生态安全的污染物 快速在线监测设备,建立 水质监测预警信息资源共 享和服务平台,构建了水 环境安全监测服务系统, 为水环境管理部门及社会 公众提供信息支持与服务。
安徽建筑大学 2021-01-12
一种高精度全链路星载SAR辐射定标仿真方法
本发明涉及一种高精度全链路星载SAR辐射定标仿真方法,包括:读入真实雷达卫星数据;选取距离向和方位向点数大小符合要求的面目标作为辐射定标的仿真数据源;通过在场景中心位置加入已知雷达散射截面积的定标器,构造布设定标器的面目标仿真数据源;将布设定标器的面目标分解为多个点目标,计算每个点目标的回波并叠加,获得回波仿真信号;进行成像处理,得到包含定标器的场景雷达图像;计算辐射定标系数,完成定标处理
北京航空航天大学 2021-04-10
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