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面向海上风电机组、海洋装备及船舶的腐蚀防护新技术
本成果是基于新材料和高速激光熔覆的海上风电机组、海洋装备和船舶的长效、环保防腐新技术。针对海上风电机组、海洋装备和船舶的海水腐蚀问题，突破了现有防护期效短（防腐涂料期效一般为1—5年）、涂层易剥落以及涂料中所含有机化合物（VOC）污染环境的局限性，自主开发了激光熔覆用高性能耐蚀合金粉末材料和制备高耐蚀熔覆层的高速激光熔覆系统，利用高速激光熔覆技术在海上风电机组、海洋装备和船舶的重要部件上制备超长寿命（≥50年）的耐蚀熔覆层，从根本上解决重要部件全寿命周期内腐蚀防护问题。该项技术的成熟度达到8级，具备批量生产条件。已获授权发明专利20余项、授权GF发明专利2项。
创新点
1、研发了系列专用于高速激光熔覆的镍基高性能耐蚀合金粉末材料。
2、开发了基于高速激光熔覆的耐蚀层制备技术与装备,防腐层与基体冶金结合（结合强度≥200MPa）。
3、提供了一种长效、环保的腐蚀防护新技术，材料不含VOC及其他有毒化合物，耐蚀寿命≥50年。
市场前景
腐蚀使全球每年损失的钢铁约6000万吨，随着我国海洋经济迅猛发展，我国海洋工程95%的材料都是钢铁或钢筋混凝土，海洋工程防腐已成为发展中急需解决的重要课题。我国已成为世界海洋涂料使用量第一的国家，2010年我国海洋涂料市场规模已超350亿元，海洋涂料的需求量年均增速超过20%。目前防腐涂料作为海上风电机组、海洋装备及船舶应用最广泛的腐蚀防护途径，但存在有效防腐期较短、所含有机化合物污染环境等问题。因此，迫切需要开发防腐效果更好、时效更长、低毒环保的新方法。
应用案例
自2017年以来，成果已应用于船舶水线以下与海水接触的钢板、压载泵大轴、尾舵及其它部件，已有的结果表明，熔覆层完全耐蚀，预计其耐蚀寿命大于50年。
获奖情况
耐蚀新材料与制备技术成果于2021年经过由中国电机工程学会组织、刘振东院士任主任委员的鉴定，鉴定结论为“该项目成果整体技术居国际领先水平”。高耐磨耐蚀新材料与熔覆层的制备关键技术入选“2016中国黑科技百强”。
华北电力大学
2023-08-03
一种大长径比对称直驱式海流发电机组
本实用新型公开了一种大长径比对称直驱式海流发电机组。内定子绕组固定绕制在内定子中空支撑轴上，所述外转子磁钢包在外转子旋转支架的外侧壁，外转子旋转支架通过水润滑轴承套在内定子中空支撑轴外，叶轮固定安装在所述外转子磁钢外表面；输出电缆置于内定子中空支撑轴中空内部，输出电缆一端与内定子绕组的输出端连接，输出电缆另一端从中空支撑轴穿出后与外部电接收端连接，外转子旋转支架端部设有用于过滤水流的滤网。本实用新型改善了装置的受力状况，提高了可靠性；有效地减小了同等功率下的径向尺寸，从而减小挡流作用，优化流场特性，提高效率；长径比变大，散热性能更佳，有利于机组功率等级的大型化。
浙江大学
2021-04-13
大功率风电机组健康状态监测与评估关键技术及应用
在国家、省部级科技项目支持下，研发团队历时8年攻克了前述难题， 提出了 2类关键部件特征参数提取方法，形成了 3种状态监测与评估系统新 产品，实现了 3项重大突破与创新：①提出了机、电、热多耦合特征参数和 动态阈值提取方法。研发了电流故障特征的叶轮不平衡状态监测技术，提出 变流器功率模块热应力疲劳特征参数及关键传感器故障观测模型，形成了特 征参数动态阈值确定方法。②研发了关键部件劣化度概率评估及寿命预测技 术。基于数据挖掘手段，提出了机械关键部件劣化状态评估概率分析和实时 寿命预测方法；基于功率模块疲劳失效机理，形成了变流器功率模块平均故 障间隔时间评估体系，研发了多时间尺度累积效应的变流器运行可靠性评估 技术。③研发了风电场整机多层次健康状态评估技术。形成了风电机组多层 次评估指标体系，提出了风电机组监测参数异常识别方法，研发了风电机组整 机健康状态评估技术。
重庆大学
2021-04-11
组合型震荡浮子波能发电装置
项目成果/简介: 装置采用组合式陀螺体型振荡浮子与双路液压系统。相对于振荡浮子式和摆式装置，振荡浮子式装置能量转换效率较高，且各个部件的更换维修均可在海上操作完成，维护成本低，装置安全可靠。振荡浮子式装置又分为单自由度、多自由度及组合型。组合型振荡浮子装置整体效率高，运行稳定。该成果依托阵列化开发思想，针对我国近海短周期、小波高、低能流密度的波浪能资源特征设计了组合型的波浪能摄取机构，解决了多数传统装置“小浪不发电、大浪易损坏”的固有问题。 振荡浮子波浪能发电装置的潮位自适应装置为海洋能的科学利用与开发提供了全新的思路：在资源相对贫乏的低能流密度海区依靠阵列化布置与多能互补实现海洋能的高效利用与集成开发。进行波浪能向电能的转换，使用潜浮体配合张力锚链进行海上安装定位；依托阵列化开发思想，针对我国近海短周期、小波高、低能流密度的波浪能资源特征设计了组合型的波浪能摄取机构，解决了多数传统装置“小浪不发电、大浪易损坏”的固有问题；双浮体自升沉结构形式突破了近海潮差（3-4m）变化大导致装置工作时长短的难题，可在大潮差海域实现24小时全天候自主控制运行发电；开发了全自动在线控制与检测系统，可在百公里外的海大校园内对装置的实时工作状况、运行性能等实现远程监控，真正做到了无人值守与远程遥控；基于产品化设计，检修维护方便，所有活动部件的更换维修均可在海上操作完成，维护成本低，安全可靠。项目阶段: 小试、中试阶段效益分析: 将供电用户瞄准为离岸海岛，与常规能源相比，海岛越偏远，该项目的研究成果优势越明显，这也为近期海洋能的开发与利用提供了新的路径。 目前在青岛市与青岛中广核新能源山东分公司进行了初步尝试合作，为其提供科技服，“海洋能源综合利用”课题采购技术服务，项目编号20180193。知识产权类型:其他技术成熟度:通过中试技术先进程度: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:无
中国海洋大学
2021-04-11
太阳能电池增效薄膜材料
太阳能电池的光电转换效率是评判太阳能电池性能的重要参数之一，在国外实验室 最高转换效率已达 24.8%，而国内最高为 19.79%。为了改善太阳能电池的性能，必须提 高太阳能电池的转换效率。而太阳能电池转换效率损失的主要原因是由于表面上的光反 射作用，太阳光不能全部都入射到太阳电池中去，导致电子一空穴对的产生率不高。减 少反射就成为增加太阳能电池光电转换效率的重要途径。 同济大学研究了在太阳能电池光电板外制备减反射涂层来增加太阳能转化效率的方 法。减反射薄膜的镀制是相关课题组纳米多孔材料应用的主要方向之一，具有近十年的 技术积累，相关的成果已被用于国家的激光武器。基于以上基础及优势，通过涂布二氧 化硅减反射膜，可使电池总体光电转换效率明显提高。
同济大学
2021-04-11
太阳能光伏发电并网逆变器
并网逆变器作为太阳能光伏并网发电系统的核心组成部分，对提高太阳能转换效率、输出高品质电能起着关键作用。光伏并网逆变器核心技术主要包括最大功率跟踪、直流变换电路、逆变控制技术和孤岛检测等。光伏组件将太阳能转化为直流电，经直流变换电路提升并稳定直流电压输出，再通过并网逆变电路将直流电转化为交流电，利用数字锁相技术和逆变控制技术，将与电网同频同相的高品质电能馈入电网，为保证并网发电系统不危及电网输电线路安全，孤岛检测技术能实时检测系统是否处于孤岛状态并能停止并网运行。本项目主要利用先进数字控制技术实现最大功率跟踪、逆变闭环控制、孤岛检测及系统保护等，特别在大功率三相并网发电逆变系统高品质输出的控制技术及太阳能直流电到输出电能的高转换率技术方面有技术积累。采用自主研发的控制技术，使得并网输出电流总畸变率低，输出功率因素高且可调，系统发电效率高。光伏并网发电监控软件可实时远程监控多台并网逆变器工作状态，具有记录、存储、图形化显示系统各项输出如电压、电流、馈入电网电能数量等功能。
华东理工大学
2021-04-11
太阳能光伏发电并网逆变器
并网逆变器作为太阳能光伏并网发电系统的核心组成部分，对提高太阳能转换效率、输出 高品质电能起着关键作用。光伏并网逆变器核心技术主要包括最大功率跟踪、直流变换电路、 逆变控制技术和孤岛检测等。光伏组件将太阳能转化为直流电，经直流变换电路提升并稳定直 流电压输出，再通过并网逆变电路将直流电转化为交流电，利用数字锁相技术和逆变控制技 术，将与电网同频同相的高品质电能馈入电网，保证并网发电系统不危及电网输电线路安全， 孤岛检测技术能实时检测系统是否处于孤岛状态并能停止并网运行。 本项目主要利用先进数字控制技术实现最大功率跟踪、逆变闭环控制、孤岛检测及系统保 护等，特别在大功率三相并网发电逆变系统高品质输出的控制技术及太阳能直流电到输出电能 的高转换率技术方面有技术积累。采用自主研发的控制技术，使得并网输出电流总畸变率低， 输出功率因素高且可调，系统发电效率高。光伏并网发电监控软件可实时远程监控多台并网逆 变器工作状态，具有记录、存储、图形化显示系统各项输出如电压、电流、馈入电网电能数量 等功能。
华东理工大学
2021-04-11
除湿材料技术及其太阳能再生
成果内容： 本成果取得3项发明专利。除湿材料技术于2019年2月在海南省万宁市进行了性能测试。试验结果表明：在阳光充足的情况下，除湿和再生的转化率可以达到98%左右，能够满足除湿材料再生的要求。
成果优势：该技术可用于潮湿环境下电力电气设施、工业生产、国防建设、仪器仪表、日常生活等的除湿，有太阳条件下可实现太阳能再生和循环利用等。具有很大的应用前景。
成果成熟度：小试阶段
转化方式：技术入股、合作推广、技术转让
成果知识产权情况
专利号
专利名称
专利状态
ZL201711397996.4
一种连续化学反应法蓄热放热系统
授权
ZL201310274286.8
一种膨胀石墨复合蓄热材料及其制备方法和应用
授权
ZL201310274316.5
膨胀石墨复合蓄热材料及其制备方法和应用
授权
图1 除湿材料的DTA-TG 热分析图
图2除湿材料的吸潮量随时间变化曲线
图3 不同再生温度下除湿材料的再生量随时间变化曲线
西北大学
2021-05-11
太阳能供电的汽车空调
项目简介
本项目是一种太阳能供电的汽车空调系统。它包括光伏电池组件、蓄电池、 电动压缩机制冷空调系统、最大功率跟踪控制电路。控制电路由微控制器 （MCU）、驱动电路、电压电流检测，电动压缩机调速功率控制电路组成。将 光伏板置于汽车表面，通过将太阳能转化成电能，对汽车空调实现供电。 本设备将光伏电池、蓄电池和电动压缩机制冷空调结合，可以实现电动汽车 本身资源蓄电池的有效利用，同时因为采用太阳能供电，能降低空调系统所占能 耗比，提高电动汽车续航里程。
技术创新点
将光伏电池、蓄电池和电动压缩机制冷空调结合，以光伏为空调系统供电， 目前几乎很少在新能源汽车中应用。采用光伏供电，利用电动汽车蓄电池，降低 空调系统所占能耗比，能有效提高电动汽车续航里程。
上海电机学院
2021-05-21
超快高储能柔性器件
本项目以制备超快高储能柔性器件为导向，建立基于界面纳米复合材料的新技术。通过水热法和电化学方法在柔性导电基底上构建纳米阵列/金掺杂二氧化锰的三维纳米复合电极，作为正极；通过水热法和热处理法在柔性导电基底上生长多孔氧化铁纳米复合材料，作为负极，组装全固态薄膜器件。利用纳米复合材料的多方面优势加速电子/离子在活性材料中的传递，进而达到超快高储能的目的。基于纳米复合材料的全固态薄膜器件可展现出超快充电能力（10 V/s），比常规电容器的充电时间快10-100倍。这是国际上基于金属氧化物赝电容薄膜型超级电容器研究领域的一个重大突破。此外，本项目以开发超快超柔储能器件为导向，开发了一种热力学诱导自发组装和原位掺杂结合碳热还原的方法来实现石墨烯纳米筛粉体和薄膜的宏观可控制备，解决了传统石墨烯材料纵向物质传输差的局限。通过控制碳热温度，可以调节石墨烯纳米筛表面的孔密度，即孔径大小可控（10~100 nm）。与传统石墨烯薄膜电极相比，石墨烯纳米筛表面丰富的孔结构使得其作为电极材料时拥有更大的比表面积，而且电解质离子可以在垂直于平面的轴向上传递，缩短了离子传输路径。
华中科技大学
2021-04-10