01. 成果简介 质子交换膜燃料电池具有高比功率、可快速启动、无腐蚀性、反应温度低、氧化剂需求低等优势，是当前燃料电池汽车的首选，然而，针对目前质子交换膜燃料电池系统设计和控制，还存在以下问题： 1. 在考虑零下低温条件下电堆快速暖机的前提下，实现最优增湿效果，是燃料电池系统设计的一个挑战； 2. 由阳极与阴极两侧压差波动造成的燃料电池质子交换膜机械损坏、以及由燃料电池的高电位造成的燃料电池多孔碳纸化学腐蚀，是限制燃料电池寿命的重要因素； 3. 当燃料电池汽车进入隧道或者地下车库等封闭空间时，由于阳极吹扫而被排出的氢气会在该密闭空间上方聚集，产生安全隐患； 本成果提供一种能够实现阳极再循环和阴极排气再循环的燃料电池系统设计，以及相应的气体压力随动控制、气体湿度多模式控制和输出电压钳位控制，可精确控制进入电堆的氢气/空气压力、总流量、温度、湿度和氧含量等参数，具体如下： 1. 燃料电池系统对进气湿度要求较高，只有在最优增湿条件下，才能实现最高输出效率，为了实现对进气湿度的控制，目前主要由外部增湿和自增湿两种系统，前者低湿环境条件下电堆增湿效果较好；后者取消了外部增湿器，加快了零下低温条件下电堆暖机过程。本成果采用阳极+阴极双循环系统，在小负荷工况下，增大阴极循环程度，充分运用阴极生成水对燃料电池进气进行加湿；在中高负荷下降低阴极循环程度，而增高阳极循环程度，避免由于进气流量过大引起的阴极循环泵功率消耗过高的问题。兼顾低湿环境条件下提高电堆增湿效果与零下低温条件下电堆暖机过程，提高电堆效率； 2. 首先，进入燃料电池电堆的气体流量与气体压力存在一定耦合关系，导致阳极与阴极两侧气体压力将随着燃料电池发电系统的输出功率变化而变化，由此引起的阳极与阴极两侧压差波动会对燃料电池内部的质子交换膜产生机械损坏，本成果采用阳极+阴极压力快速随动控制，从而降低由压力波动造成的机械损坏；此外，在怠速或小负荷时，燃料电池的高电位会对燃料电池内部的多孔碳纸造成化学腐蚀，为此，在怠速或小负荷时，本成果通过增大阳极循环程度，降低燃料电池电位，实现对电压的钳位控制，从而降低由高电位引起的化学腐蚀；综上所述，本成果通过阳极+阴极压力快速随动控制和电压钳位控制，延长电堆寿命； 3. 由于氮气和水的浓差扩散作用，燃料电池阳极侧都会出现氮气累积和液态水水淹现象，引起燃料电池性能下降，因此需要定期对阳极侧进行吹扫，将累积的液态水、氮气与未反应的氢气一起排出。本成果在阳极出口处增加了燃料电池小面积单片，用于处理尾排氢气，从而实现燃料电池系统氢气零排放，保障燃料电池系统的运行安全。 燃料电池双循环系统02. 应用前景 本成果可应用于质子交换膜燃料电池领域。03. 知识产权 本成果涉及9项发明专利。04. 团队介绍 项目团队主要研究方向新能源汽车动力系统，团队成员包括欧阳明高、李建秋、杨福源、王贺武、卢兰光、李希浩、徐梁飞、杜玖玉、韩雪冰、冯旭宁等，课题负责人为李建秋，获得国家技术发明二等奖两项，北京市科学技术一等奖一项、中国汽车工业技术发明一等奖一项，论文发表200余篇。项目团队深度参与了中国新能源汽车的战略规划、科技研发、国际合作、示范考核和产业化推进的全过程，培育出多家学生创业型高科技企业，为中国新能源汽车跻身世界先进行列作出了重要贡献。05. 合作方式 技术许可。06．联系方式 邮箱： zhangyan2017@tsinghua.edu.cn

本发明公开了一种平板式固体氧化物燃料电池，包括依次紧密 接触的阴极层、电解质层、阳极功能层以及支撑体层，所述支撑体层 背向所述阳极功能层一侧设置有气体通道，其特征在于，所述支撑层 成分包括 NiO、Fe2O3 和 NiTiO3，所述燃料电池在工作过程中，所述 NiO-Fe2O3 还原成 Ni-Fe 合金，NiTiO3 还原成 Ni 和 TiO2，TiO2 颗粒 均匀的分布在 Ni-Fe 合金骨架上。按照本发明实现的平板式固体氧化

近年来，环境污染问题严重，石油等不可再生资源日趋匮乏，探求汽车新的动力源已经成为世界汽车领域研究和发展的热点，燃料电池汽车作为一种新型节能汽车备受关注。质子交换膜燃料电池作为第四代燃料电池技术，不但突破卡诺循环限制，能量转换效率高，而且排放污染少，对环境极其友好。部分汽车企业已经开始进行小规模的PEMFC汽车试运行和小批量投产，加快了其商用进程。 燃料电池装置作为燃料电池汽车的动力装置，是整个装配体中最重要的部件，如何对质子交换膜燃料电池（PEMFC）进行有效的热管理，对其工作效率、使用寿命和运行经济性有着极其重要的意义。 通过对燃料电池的热分析，与上汽合作搭建起36kW的Plug-in燃料电池发动机试验平台。 借助试验平台，可以对电堆进行大量实验，并且可以分析电堆的输出的功率，极限功率，及功率调节特性等动力数据；还可以分析电堆的散热性能，以及散热效果对电堆的功率影响等基础数据。

本发明公开了一种工业窑炉替代燃料高效减污降碳系统，包括回转窑和气化炉，在气化炉的进料口设有替代燃料预处理组件，利用替代燃料预处理组件对替代燃料进行预处理，预处理之后的替代燃料，极大的提高了替代燃料的燃烧效率，减少污染物排放，降低生产成本，进而提高了替代燃料的利用率；同时设置二氧化碳捕集装置，利用二氧化碳捕集装置捕集二氧化碳，将高温烟气当中的二氧化碳捕捉分离出来，使得沿烟囱排出的烟气当中二氧化碳的含量大幅降低，进而使得烟气中剩余的二氧化碳的浓度达到排放标准。解决了现有技术中的替代燃料未经预处理，利用率低下，并且忽视了碳氧化合物的有效处理，导致资源浪费和环境污染的技术问题。

①基于海洋微藻多糖筛选，建立了海洋微藻多糖的分离纯化工艺 从10种海藻微藻中，筛选到多糖含量较高的四爿藻4种海洋微藻。进一步，建立了它们多糖的热水浸提法和微波萃取法工艺，初次发现2种提取方法在它们多糖提取中的优劣。在此基础上，测定多糖结构、硫酸基和糖醛酸等活性基团含量，筛选到球等鞭金藻和小球藻多糖。随后，初次建立了它们多糖的分离纯化工艺，制备到5种新的纯多糖。这些纯多糖具有中等强度的体外抗氧化和抗菌活性，填补了国内外研究空白。 ②建立了抑藻活性物质的筛选方法，建立了7种大型海藻抑藻活性物质的分离纯化工艺 从40种大型海藻中筛选目标物，获得浒苔等7种大型海藻。在此基础上，建立了它们抑藻活性物质的分离纯化工艺，填补了国内外研究空白，并制备到52种，其中50种是初次从大型海藻中分离得到。进一步，研究了42种抑藻活性物质对7种赤潮微藻的抑藻活性。针对每种赤潮微藻，获得了1种以上的比重铬酸钾更有抑藻优势的活性物质。

本成果为获得省部级和学会级三等以上奖励的重点纵向成果，获2013年四川省科技进步三等奖（主持）。该成果的立题基于研究开发民族药（藏药）创意，具有新颖性和实用性，遵循了传统藏医经验,以临床常用抗肝胆病藏药波棱瓜子为研究对象，经过数年潜心研究，开展了系列工作：有效部位筛选和化学成分研究；有效部位指纹图谱和质量标准研究；有效部位抗肝损伤、抗病毒药效学研究；并在此基础上进行了颗粒剂、滴丸为主要剂型的开发和剂型的药效学评价，探索了脂质体和纳米混悬剂等现代新剂型，并进行军队医院制剂试用。

一、成果简介 葡萄与葡萄酒风味物质主要指与颜色、滋味、涩感、香气等相关的化学组分，它们是决定葡萄与葡萄酒感官质量的物质。风味物质组成与含量不仅取决于葡萄品种、产地和年份，而且受葡萄酒酿造和陈酿工艺等的显 著影响。本项目构建了120多种葡萄与葡萄酒酚类物质、120多种香气物质、40种橡木香气组分的质谱信息库， 建立了高效精准的定性定量分析方法；此外，本项目还建立了快速准确的香气前体物的

本成果涉及一种煤焦中矿物质的定量分析方法，取样品，研磨后进行分析得到样品的XRD图谱和样品的空间结构，对样品的XRD图谱进行分析，分别得到样品函数模型和样品中单种矿物质的种类；查找样品中单种矿物质的空间结构及衍射图谱，对衍射图谱进行分析建立单种矿物质函数模型，分别对多个单种矿物质的空间结构、衍射图谱和单种矿物质函数模型进行拟合，对应得到待匹配图谱，待匹配空间结构和待匹配函数模型，通过调整单种矿物质的含量，使待匹配图谱，待匹配空间结构和待匹配函数模型分别对应的与样品的XRD图谱，函数模型和空间结构匹配

近期，西安交通大学材料学院刘峰教授团队与德国马丁路德·哈勒维腾贝格大学的Carsten Tschierske教授合作，并借助上海同步辐射光源(SSRF)小角X射线散射线站与西安交通大学分析测试中心的小角X射线散射仪，研究了一系列多亲性同系物分子在不同温度下的自组装行为，首次提出了一种新的DD-DG相变路径。