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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
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
上海交通大学
2021-05-11
油气钻井复杂难钻地层高效钻头技术研究与产品化研制
本成果属于石油天然气、矿山工程等钻探设备技术领域。在钻头体上安装有偏移角为20°≦α≦90°的转轮，其中转轮与固定刀翼上具有不同运动形式的切削齿相复合，形成具有交叉刮切特性的PDC钻头破岩工具。其有益效果包括：
（1）在井底岩石上形成了两套切削轨迹，其效果是在井底形成网状破碎区域，有利于切削齿对岩石的有效吃入，有利于岩石的破碎，能显著提高钻头的破岩效率。
（2）转轮上的切削齿交替工作，减少或避免了固定切削齿钻头因少数切削齿失效带来的钻头早期失效，延长了钻头使用寿命。
（3）以切削方式破岩的复合式钻头钻进时所需的钻压小，轴承所受载荷小，且载荷波动幅度低；钻头的轮体速比低，故轴承相对转动缓慢、发热少。
西南石油大学
2021-05-10
半干法-湿法耦合型垃圾焚烧尾气污染物超低排放技术创新及应用
垃圾焚烧烟气具有高污染性和成分复杂性，开发高效的垃圾焚烧尾气净化技术与工艺受到国内外研究者的高度重视。本技术成果包括：（1）新型锥形半干法喷雾脱酸塔构建；（2）廉价吸附剂开发及吸附剂喷射装置优化；（3）垃圾焚烧炉内SNCR脱硝优化及炉后低温SCR脱硝联合脱硝；（4）半干法-湿法耦合型垃圾焚烧超低排放净化系统集成。该成果已获教育部科技进步二等奖。
东南大学
2021-04-11
多晶硅真空感应熔炼除磷连续化生产关键技术及其产业化
低成本冶金法生产太阳能级多晶硅的技术瓶颈是无法实现真空感应熔炼的连续化生产，因此无法实现规模化量产。因此，本团队开展“低成本太阳能级多晶硅真空除磷连续化生产关键技术及其产业化”的研究，重点要解决太阳能级多晶硅真空感应熔炼除磷的连续化生产关键技术，彻底突破低成本冶金法生产太阳能级多晶硅的关键工艺技术瓶颈。
厦门大学
2021-04-11
加工第三代半导体晶片光电化学机械抛光技术
第三代半导体氮化镓和碳化硅因其禁带宽、稳定性好等优点，已广泛应用于电子和光电子等领域。各种氮化镓和碳化硅基器件是5G技术中的关键器件。将半导体晶片制成器件，其中的一个关键加工步骤是晶片表面的抛光。然而，氮化镓和碳化硅的化学性质极其惰性，半导体工业目前常用的化学机械抛光方法无法对其实现高效加工。对此，我们从原理上创新发展了一种光电化学机械抛光技术，不仅可快速加工各种化学惰性半导体晶片（如:加工氮化镓的材料去除速率可达1.2 μm/h，比目前的化学机械抛光的高约10倍），而且可加工出原子台阶结构的平滑表面。设备简单，技术具有完全的自主知识产权。
厦门大学
2021-04-10
基于Web技术的汽车零部件产品知识数据库系统
汽车零部件产品知识数据库系统主要用于汽车产品的自主开发设计。系统内可储存相关成熟产品的设计图纸、结构图片、及设计知识。为设计师进行新产品设计开发提供查询和参考。系统可运用关键词或图号或所属关系进行模糊查询，调用内存中的设计图纸、结构图片、及设计知识。实现技术支持的目标。 系统可实现权限管理，即根据不同的权限进行分级授权管理和存储调用AutoCAD、Pro/E、UG、CATIA等多种绘图软件绘制的工程视图，以及对相关图片、表格和测试报告等资料。并设计接口以兼容和调用采用其它设计计算模块，使其能有效的进行二次应用与管理操作
上海理工大学
2021-04-11
天然高分子（壳聚糖、透明质酸和寡糖）的改性及加工技术
以天然高分子壳聚糖、透明质酸等为原料对其进行改性使其溶解在水、油（普通有机溶剂）等类衍生物，扩大了其作为生物医用材料的应用。然后还以新的生物材料制备方法光聚合方法、电纺丝方法、超临界聚合等方法对改性后的衍生物进行加工，使得其可以应用在生物医用材料如皮肤烧伤敷料、药物控释、人工组织工程支架等生物材料领域。并且还开展了光固化超硬、超耐磨、自清洁材料，光聚合药物缓释材料，光聚合有机高分子纳米微颗粒，光聚合信息存储材料等项目的研究。 溶解性：可溶解水、乙醇等12种有机溶剂；聚合速率，可光聚合壳聚糖单体最大转化率92%，聚合速率12秒；制备材料为无毒。用于食品包装等，生物医药，生物医用材料等，开发前景使用性能优良，具有广阔的市场前景。以壳聚糖等为主要原材料，主要设备是常温反应釜。若生产规模为100吨/年，设备投资约10万元，厂房面积需300m2，动力100KW，操作人员约3人。产品综合成本约80000～120000元/吨，市场平均售价约355000~460000元/吨，年利润约400~600万元，具有一定的经济效益。
北京化工大学
2021-02-01
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
基于石英晶体微天平的生物医学农业等多领域快速低成本检测技术
成果描述：通过对QCM（石英晶体微天平）技术和检测标的物的化学特性的研究，课题组成功研制出一种基于石英晶体微天平（QCM）的生物医学农业等多领域快速低成本检测技术新型自动检测系统。课题组与中国农业科学院和四川大学生物治疗国家重点实验室建立了良好的长期合作关系。所研制的系统已经在中国农业科学院和四川大学生物治疗国家重点实验室的配合下完成了测试和实验，拿到了大量实验数据资料，完成了系统效能评估。经过实验得到数据说明了课题组研制的测试系统具有实时性好、分辨率高、成本低、体积小、操作方便等优点。该测试系统的检测精度可以达到纳克级别。 以在重金属检测领域中的应用为例，国外目前对重金属离子的定量检测主要有紫外可分光光度法（UV）、原子吸收法（AAS）、原子荧光法（AFS）、电感耦合等离子体法（ICP）、Ｘ荧光光谱（XRF）和电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）等。我国对重金属污染十分重视，目前国内对重金属离子的定量检测主要还是借鉴国外一些常用的检测方法。但是这些检测方法价格普遍昂贵、操作相对繁琐且检测限仅可达纳克（ng）级。国家每年都要花费大量的财力、人力和物力来检测各种领域里的重金属。该测试系统的研制成功将会提供一种全新的、低成本的、简单有效的检测重金属的方法。该成果不仅可以应用于农产品中的重金属离子检测，其在环保和生化领域同样拥有极大的应用前景。
电子科技大学
2021-04-10
基于眼动技术的视频终端相关性眼病的防控眼动仪
我方与合作方联合开发了一套拥有独立知识产权的眼动识别软件以及与配合使用的外接眼动仪智能硬件。 该套设备可以自动跟踪并分析患者眼睑的肌肉动作，精确抓取不完全瞬目、眨眼过快、眨眼过慢、用眼过度等用眼习惯数据，以自主研发硬件进行智能提示，帮助视频终端引起的干眼症及眼疲劳症患者制定正确用眼习惯计划，有效辅助治疗视频终端相关性干眼及视疲劳。应用范围:全国人口中 60%-80%的人，都有不同程度的干眼症。2015 年即有数据公布， 全国 2000 万干眼患者。并且，每年还在以平均每年 40%左右的速度增长。2016 年仅天津医科大学眼科医院一家机构，共接诊干眼症患者 4 万余人。现阶段缺乏有效的干眼病因诊断及治疗，故急需快速诊疗，操作简单的诊疗仪器，引导患者进行工作环境下或家庭康复训练及理疗，减少干眼发病率及就诊率。本产品是基于以上需求开发的，临床应用前景广阔。效益分析:本成果对应领域为所有电子视频终端用户，尤其是已经引起干眼的用户。 目前该治疗领域的治疗方式及局限性如下： 1、滴眼液：辅助缓解干眼。不能从病因上根除治疗。 2、专业睑板腺按摩：须在院治疗，治疗环境受限。不方便患者连续治疗。 3、国外干眼症治疗仪：体积大、平均售价 12 万美金/台。单次治疗费用2000 元。限制了仪器的普及使用。 本项目的创新优势： 1、研究表明 90%以上的由于视频终端所引起的干眼症可以通过恢复正确的用眼习惯、眨眼频次、完全闭合性眨眼动作，从消除病因上根治干眼症的。本成果依据以上研究结果，引导视频终端干眼患者在家进行眼部康复训练及物理理疗。 2、本产品售价低廉，可采用出售或租售给患者的模式，短期辅助诊疗，长期预防治疗。 3、本产品体积较小，且随意摆放至视线内任意台面，即可开机使用。治疗场景不受约束，可随时随地进行眼部训练及辅助治疗。 4、本产品不直接接触人体，治疗过程无痛苦。
天津医科大学
2021-04-10