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高功率密度燃料电池薄型金属双极板及批量化精密制造技术
项目成果/简介:2019年上海市技术发明特等奖燃料电池“高功率密度、大功率输出、长寿命运行、低成本制造”是长期制约燃料电池汽车规模化推广的国际难题，变革燃料电池核心部件，采用金属双极板替代现有石墨双极板，是破解难题的有效途径。上海交通大学来新民教授团队历经十余年研发，与上汽集团、新源动力、上海治臻等企业开展产学研合作，发明了薄型金属双极板设计与制造新方法、新工艺和新装备。主要发明如下：1、提出了“岛群-流道”复合的大规模并联流场均匀分流原理，解决了现有叉分流道分流的过约束问题，创建了错层密封的冲压单极板背对背焊合方法，发明了薄型金属双极板“两板三场”新构型。2、揭示了大面积超薄板细密流道的成形回弹及焊接变形规律，建立了细密流场成形及焊接的残余应力分析模型，发明了极板多步成形误差补偿与激光焊接变形抑制技术。3、提出了“非晶碳耐蚀-石墨微晶导电”的涂层性能综合原理，探明了石墨微晶纵向生长机制；提出了非晶碳沉积过程伴生石墨微晶生长的控制方法，发明了非晶-微晶复合涂层及其磁控溅射制备技术。4、发明了耐蚀导电复合涂层的多腔连续磁控溅射等工艺装备，研制了融合多步成形-多工位焊接-多腔溅射的金属双极板生产装备系统，创建了我国首条金属双极板批量化生产线。本项目获授权中国发明专利37项，申请PCT专利5项，牵头和参与制订国家标准13项，发表SCI论文91篇(全球双极板主题论文数第一)。开发的金属极板在国内率先通过5000小时车载工况寿命考核，在国内金属极板市场上占主导地位；成果应用于我国首辆金属极板燃料电池轿车与客车、首个上汽P390型115kW车用全功率电堆开发，为上汽、东风、长城等国内金属极板燃料电池汽车开发提供了自主可控的核心技术。金属双极板金属双极板连续冲压成形 金属双极板多工位连续激光焊接金属双极板多腔连续磁控溅射工艺装备金属双极板生产知识产权类型:发明专利 、 其他技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:国家级计划/专项类别:国家高技术研究发展计划、上海市科技创新行动重大项目等
上海交通大学
2021-04-10
面向先进制造的材料与整体结构多功能化创新设计技术及应用
该成果用于考虑材料--结构--工艺--性能的多因素和多层次相互影响的材料和整体结构多功能化设计建模、材料、机械产品和建筑结构创新设计开发, 以及提供复杂载荷工况下增材制造材料和整体结构多功能化创新设计技术与软件系统。该成果在增材制造产品和建筑结构创新设计方面具有高效和高性能及低成本优势。 该成果在国家”863”和多项国家自然科学基金的支持下取得一系列创新性研究成果: (1) 发明了一种基于材料破损约束的连续体结构拓扑设计建模及优化设计方法; (2)发展了多载荷工况下多相材料结构的拓扑优化设计方法;(3) 研制了涉及静、动力学要求的柔性机构创新设计技术;(4) 提出了解决应力集中和奇异问题、最大应力波动问题、分析和计算量大问题和病态载荷工况问题等的关键技术; (5)打通了技术工艺, 开发了长度尺寸控制和多个制造工艺要求的约束表征及模型化技术;(6)发展了复杂载荷环境下结构静、动力学性能要求的拓扑优化的灰度单元抑制方法和考虑边界光滑化的结构优化模型化方法；(7)在国内, 率先研发了考虑智能制造约束的功能特征空间布局和支撑结构构型的复杂集成结构优化技术和与软件系统;(8)率先研发了多功能化材料的创新设计技术;(9) 研制了整体结构多功能化创新设计技术平台和工业应用技术。
长沙理工大学
2021-04-13
面向生物医药和精细化工绿色高效制造的微流控技术
1. 痛点问题
化学工业是我国国民经济的支柱产业，集中于生产基础和大宗化工原料，而面向高端制造业和战略性新兴产业的产品，其比重不足10%。化工产业正受到国外技术壁垒和国内消费结构升级及生态环境保护要求提高的多重压力，需要加快转型升级，迈向高端化和绿色化。
针对传统医药中间体、精细化工生产设备技术革新的研究方向，微反应器和微流控技术的研究和应用成为国内外研究机构的研究热点。微反应器和微流控技术自上世纪九十年代提出，就受到学术界和产业界的广泛关注。微反应连续化生产技术是一项在新世纪中具有革命性的技术，是生物、化学、化工等交叉前沿的方向；2009年，25家国际著名跨国公司和研究机构将微化工技术列入化工产业发展新方向，联合启动了构建所谓灵活、快速、未来化工厂的“F3计划”。医药中间体、精细化工产品由于产量小，目前普遍采用传统的反应釜等设备，单批次生产，存在原料利用率低、污染排放量大,生产过程安全性较差，难以适应可持续发展的需要。解决医药中间体、精细化工生产的环保、安全、效率等问题，是目前广大中小型生产企业实现跨越式发展的关键。
2. 解决方案
微反应器/微流控技术：以微结构元件为核心，在微米或亚毫米受限空间内进行的流动、传递和反应过程，它通过减小体系的分散尺度强化混合、分散与传递，提高过程可控性和效率，以“数量放大”为基本准则，将实验室成果可靠地运用于工业过程，实现大规模生产。
目前，微反应器/微流控技术已经从研究阶段向工业化生产阶段发展，相关技术及产品的应用正处于快速增长的阶段，在生物医药、化妆品、环保等领域，都有着广泛的应用需求。采用微反应器成套技术，在实现化学品生产的连续化同时，具有低能耗，高效率，低排放，高安全性等一系列优势。
1) 本项成果基于微化工技术，结合先进的生产装备自动化技术，提供面向生物医药制造领域的绿色高效的微流控技术生产方案。
2) 同时，结合先进智能制造技术，可以构建全自动的集成化工艺平台，实现智能化、绿色化的生产工艺及装备的整体应用。
清华大学
2021-09-08
空间信息获取、处理、建模与服务的系统集成理论、关键 技术与应用
依托国家自然科学基金、国家高技术研究发展 863 计划、国防科工委重点课题以及 上海市地方政府重大工程等项目，研究了以全球定位系统（GPS）、遥感遥测技术（RS） 和地理信息系统（GIS）为核心的地球空间信息获取、处理、建模与服务的系统集成理 论、关键技术与应用，在现代测量数据处理、GPS 精密定轨与定位、高精度遥感影像匹 配与制导、空间数据不确定性与质量控制等取得了一系列创新成果。
同济大学
2021-04-11
高速列车和重载货车关键结构可靠性评估与提升技术
近日，教育部发布了《教育部关于2019年度高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）奖励的决定》，北京交通大学机电学院刘志明教授等主持完成的项目“高速列车和重载货车关键结构可靠性评估与提升技术”获科技进步奖一等奖。 “高速列车和重载货车关键结构可靠性评估与提升技术”项目旨在有效消除高速列车和重载货车可能存在的结构安全隐患，围绕准确评估和可靠提升结构疲劳寿命两大目标，建立了结构可靠性评估技术体系、结构运用载荷识别技术体系和结构可靠性提升技术体系。本项目共获得发明专利15项、软件著作权1项，发表论文178篇，为应用单位新增利润159.6亿，税收 29.2亿，节支33.3亿。成果经专家评价：“研究成果总体达到国际先进水平，关键结构载荷识别方法、结构可靠性提升技术达到国际领先水平”。 该项目由北京交通大学为第一完成单位，中车长春轨道客车股份有限公司，中车青岛四方机车车辆股份有限公司，中车齐齐哈尔车辆有限公司等联合完成。 高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）每年评审一次，分设自然科学奖、技术发明奖、科技进步奖和青年科学奖。2019年授奖项目共315项，其中特等奖1项、一等奖116项、二等奖188项，10人获得青年科学奖。 相关链接http://www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s7062/201912/t20191223_413180.html?from=timeline&isappinstalled=0
北京交通大学
2021-04-10
教育部：大力推进科教融汇，集聚力量开展关键核心技术攻关
一流大学是高校基础研究的主力军和重大科技创新的策源地，教育部下一步将如何推进科教融汇，进一步聚集科技创新能力，突破更多关键核心技术“卡脖子”问题？
澎湃新闻
2023-07-10
中央深改委会议：健全关键核心技术攻关新型举国体制
要发挥我国社会主义制度能够集中力量办大事的显著优势，强化党和国家对重大科技创新的领导，充分发挥市场机制作用，围绕国家战略需求，优化配置创新资源，强化国家战略科技力量，大幅提升科技攻关体系化能力，在若干重要领域形成竞争优势、赢得战略主动。要以完善制度、解决突出问题为重点，提高院士遴选质量，更好发挥院士作用，让院士称号进一步回归荣誉性、学术性。
新华社
2022-09-07
半导体照明稀土荧光粉关键共性技术研究及产业化
成果介绍代表国际领先技术的高新能半导体照明稀土荧光粉的研发与制备，可广泛应用于半导体照明行业之中。技术创新点及参数半导体照明稀土荧光粉行业两大核心技术：1、高显色白光LED用荧光粉关键技术2、氮化物红粉在发光效率和抗高温高湿性能提升技术市场前景1、制备了高性能铝酸盐荧光粉，目前全国销售第一。2、制备了氮化物荧光粉，销售也达到全国第一。
东南大学
2021-04-13
生产制造执行系统综合解决方案
制造执行管理系统(MES)是面向车间内部的管理系统，而且在企业范围的信息集成中起着承上启下的关键作用。作为面向工厂的管理系统，MES通过生产计划、生产调度、库存管理、质量管理、设备管理、物料跟踪等系统功能，对产品订单、质量、设备、资源等进行全面的动态管理；作为将ERP等业务系统与生产设备的控制系统相连接的神经系统，MES将来自ERP系统的计划信息转化为指令下发到过程控制系统，并从过程控制系统中获得生产实绩数据，向ERP系统及时地提供生产实际状况信息。 我们自2000年开始致力于钢铁企业MES的科研开发和系统应用，目前可以提供包括订单和库存匹配、交货期承诺、生产订单管理、生产计划管理、生产作业排序、动态生产调度、质量管理、物料跟踪、成品库管理、预防性设备维护、轧辊和机架等热工具管理、生产工艺管理、数据分析管理、对外接口等功能的制造执行系统（MES）综合解决方案。
北京科技大学
2021-04-11
面向钢铁制造流程的MES系统
我公司在吸收与创新基础之上自主研发成功面向钢铁制造流程的MES系统，该系统可完成整个钢铁制程流程（炼、铸、轧三大工序）的生产组织与管理，保证生产过程物流、信息流、资金流同步运行，支持“MTO+MTS”混合生产组织方式，可用常见的ERP套件进行集成，以实现企业的“产销一体、管控衔接、三流同步”的钢铁企业信息化系统建设目标。生产组织以产线有限产能为约束、保证订单交货期前提下、最大化设备产能为目标，系统具有如下特点： 系统采用三层C/S+B/S混合架构，支持多种运行平台，数据安全性高； 支持钢铁企业“以销定产、以产促销”的生产组织策略； 支持板带生产线多品种、小批量、个性化的订货方式下生产组织，支持“标准+a”质量管理方式； 支持铸轧之间多种作业衔接方式，如CCR、DHCR、HCR、专用炉混装等； 基于“件次”的作业计划，并与存货管理系统全面集成；可与常见过程控制系统集成； 采用该系统后可规范企业的管理操作，提高产品质量，降低库存水平，缩短物流周期和产品的生产周期，降低生产成本，提高用户的满意度，使企业适应市场经济条件下生产组织要求，提高企业的综合竞争力，并为ERP系统运行提供支持。
北京科技大学
2021-04-11