一、团队（专家）简介高秀峰，男，工学博士、副教授，2000 年 12 月获西安交通大学工学博士学位并留校任教。曾主持国际合作科研项目 3 项、国家自然科学基金项目 1 项、作为骨干成员参与国家 863 计划 3 项、主持省部级及企业横向科研课题 30 余项。参编手册、专著、教材共 6 部，累计撰写 100 余万字。获陕西省科学技术二等奖两项（№1、№3）、陕西省高校科学技术二等奖两项（№4、№5）、中国石油和化学工业联合会技术发明三等奖一项（№1）。累计发表学术论文近 70 篇，其中SCI 和 EI 收录 20 余篇，累计获批发明与实用新型专利 20 余项，获 CNG 加气站压缩机科技成果鉴定一项（№1）。先后从事《过程流体机械》、《过程设备设计》、《密封技术》、《粉体工程》、《过程装备课程设计》等近 10 门专业主干课程的教学工作。擅长从事工程实践类研究项目与实际产品的研发，擅长从事科研成果转化与产业化推广工作，主持研发的多项产品实现大规模产业化应用和市场推广。主要研究方向1) 过程流体机械：石油、化工、动力、制冷用各种容积式压缩机与流体输送泵，主要专长为往复式压缩机、涡旋式压缩机

通过对建筑环境与设备系统的现场测试、建筑能源使用情况、建筑设备系统设计原始资料等，对建筑能源使用状态进行审计，根据业主要求，可进行绿色建筑认证与既有建筑改造项目 LEED-EB 认证（研究团队成员具有 LEED AP 资质），向业主提供建筑能耗使用评估分析报告，根据分析报告提出建筑能源使用薄弱环节，提出建筑及其建筑设备系统节能改造方案，以及改造后的节能率。研究团队多年来通过工程实践已进行了多项建筑能源审计与节能改造方案设计。

Ø  成果简介：采用了由局部管理层、整车信息管理层、人机接口与通讯扩展接口层组成的三层综合网络系统结构，在国内首先实现了电动车整车网络布线，自主定义了电动车辆CAN总线通讯协议，成功地实现了整个电动车的综合控制，将电动车的各个部分组成为一个完整的有机整体。该技术主要解决了两大问题：一是如何最有效地管理电动车辆有限的能量，实现电动车辆效率最大化，估计电池组的剩余电量及车辆续驶里程、单体电池及成组电池的检测与电池组温度控制、电机及空调等耗能部件的功率分配等内容；二是如何解决电动车辆运

1 成果简介为减少排放，各国政府都在大力推行新能源汽车（ 电动汽车和混合动力汽车）。 由于储能及动力装置加重，致使新能源汽车的前桥载荷相应地加大，因此需要新能源汽车的转向助力系统能提供更大的助力。新能源汽车助力转向系统以车载供能装置驱动电机产生助力，与传统的液压助力转向系统相比，不仅可以获得随操舵力而变化的路感，而且可以获得随车速而变化的路感。 清华大学在新能源汽车及其转向助力系统设计开发方面进行了多年的技术研究，获得了一批处于国内领先地位的研究成果。2 技术指标（ 1）转向助力随车速而变化，车速低时转向操纵轻便，车速高时转向操纵变沉，没有发飘 的感觉； （ 2）转向助力过程中，转向操纵手感平顺； （ 3）转向后，转向盘有一定的自动回正能力。3 应用说明新能源汽车助力转向系统是在机械转向系统基础上，加装转向盘转矩传感器、电机减速器总成、 控制器等组成。控制器根据采集得到的转向盘转矩和车速等信号，控制电机产生适当的助力以协助驾驶员进行转向操纵。4 效益分析对原有转向系统改进及新增传感器、控制器等花费约 500~600 元/套，批量销售 1000~1500元/套。

成果简介新能源智能小区集成系统是高效、 智能化、 环保利用新能源（太阳能发电、风力发电、 小型燃气轮发电系统） 于一体， 创造新型绿色环保智能小区的系统集成项目。成熟程度和所需建设条件技术成熟， 集成太阳能、 风力发电、 小型燃气轮机、 储能装置为一体， 包好能量控制系统等。 智能小区、 边远无电力供应地区等。技术指标能够与目前国家电网的相关指标相吻合， 不低于国家对系统并网的条件。市场分析和应用前景符

根据燃料电池外特性软、动态响应慢的缺点，本项目提出了复合型燃料电池供电系统，利用能量管理控制策略控制系统中的能量流，确保系统高效可靠工作。本系统非常适用于混合动力汽车、应急备用电源等场合。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 新能源联合供电系统是将风力发电、太阳能光伏发电、燃料电池以及蓄电池等结合在一起连续向负载供电系统。 南京航空航天大学航空电源重点实验室已于2005年先后购买了300W风力发电机、1kW质子交换膜燃料电池和1kW太阳能光伏发电系统，并开展了关于风力发电、光伏发电和燃料电池发电的研究工作，本课题组已采用以上三套装置分别进行了独立系统的实验研究，已取得很多研究进展。正在进行风光氢联合供电系统的研究，目前已完成原理，正在进行实验验证。 1.燃料电池供电系统 氢能是一种清洁新能源，燃料电池是氢能应用的一个重要。根据燃料电池外特性软、动态响应慢的缺点，本项目提出了复合型燃料电池供电系统，利用能量管理控制策略控制系统中的能量流，确保系统高效可靠工作。本系统非常适用于混合动力汽车、应急备用电源等场合。 2.太阳能光伏供电系统和风力发电系统 本研究首先建立太阳能电池和风力发电机的模型，以进一步了解其特性。其次根据不同输入源的特性，设计高效率高功率密度功率变换器。采用最大功率追踪技术控制系统，使得太阳能电池和风力发电机工作在最大功率点。 3.风光氢联合发电系统 本研究将风力发电机、太阳能电池和燃料电池通过功率变换器组成了一套风光氢联合发电系统，同时提出能量管理策略是通过控制变换器使风力发电机、太阳能电池和燃料电池既可以同时向负载供电也可以单独向负载供电。由于风能和太阳能是可再生能源，应该尽可能多地利用，当其不足以提供负载功率时，由燃料电池配合其向负载供电。当夜晚和无风时，太阳能电池和风力发电机不能正常工作，由燃料电池单独向负载供电。该系统可用于分布式供电也可并网发电。 三、知识产权及获奖 教育部新世纪优秀人才（成果名称：“燃料电池供电系统”）、江苏省六大人才高峰计划（成果名称：“多种新能源联合供电系统研究”；项目号：07-E-022）以及国家自然科学基金资助项目（成果名称：“多输入直流变换器电路拓扑及控制策略的研究”；项目号：50807024）的资助。目前共有3项专利在申请中。

半焦是利用低变质非炼焦煤低温干馏所制得的固体产物，以其固定碳含量高（ >82% ）、电阻率高、化学活性高、灰分低（ <6% ）、低铝、低硫（ <0.3% ）、低磷等特性，已逐步取代冶金焦而广泛应用于电石、铁合金、碳化硅等产品的生产。在半焦生产过程中，约有 10% 的半焦焦粉因粒度小，不符合生产工艺要求而未能加以利用。本项目 通过在半焦焦末中添加金属、金属化合物或非金属及其化合物并进行中低温热处理，在比通常石墨化所必要的温度更低时进行石墨化，并且因为金属或非金属粒子与碳原子的结合可同时实现功能化石墨粉的制备。可作为功能材料、添加剂、电极材料、贮氢材料等，广泛应用于国防和民用领域，成为现代工业及高、新、尖技术发展必不可少的非金属材料。

能源路由器是实现能源互联网与配电网的信息交换与电能共享的核心电力电子装置。现有的以固态变压器为核心的电力变换装置由于其拓扑结构落后，且效率低下，不能实现基于能源路由器的能源协调控制策略。针对上述难题，研发了一种应用于能源互联网的能源路由器装置，包括三相三电平双向整流单元、六相交错DC/DC双向变换单元、自激软启动推挽式全桥DC/DC双向变换单元、三相谐振软开关双向逆变单元、单相全桥双向逆变单元；可实现从各能源终端将分布式电源并网，能量转换形式更加多样化，从根本上实现能量的双向流动；多单元拓扑结构决定其可提供多种电压等级电能，满足多种负载与储能设备的需求。

石墨电极在是冶金化工领域的大宗消耗材料，尤其是在钢铁冶金、铝电解、镁电解、多晶 硅、稀土冶金等高能耗产业，电极石墨的电阻率是影响产品能耗的关键因素之一，仅以镁电解 为例，以目前最大的430kA金属镁电解槽来计算，阳极石墨电阻率每降低1Ωμ. m，将使每吨镁 直流能耗下降375kWh，其节能效果十分明显。目前我国电极石墨的电阻率一般在8-12Ωμ. m， 国外最先进指标为5Ωμ. m，我国的产品与国外相比差距较大，是造成冶金行业高能耗的原因之 一。本课题组开发了新型电极石墨制造工艺与配方，产品电阻率已经达到5.02Ωμ. m,与国际最 好水平相当，对促进节能降耗具有重要价值。 该技术主要是优化了新型石墨配方与制备工艺，大大降低石墨电阻率，同时提高了石墨电 极强度，经过表面处理的石墨电极，抗氧化强度提高了188倍，大大延长石墨电极高温腐蚀条 件下的使用寿命。

一、 项目简介石墨是典型的层状结构材料，具有良好的导电性，润滑性，化学稳定性。被广泛用于冶金、电气、机械等工业领域。直接使用却具有密度大，分散度差等缺点。 石墨烯是碳原子紧密堆积成的单层蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，是一种二维晶体，是构建其他维数碳质材料（如零维富勒烯、一维碳纳米管、三维石墨）的基本单元。其性能远远高于石墨材料。石墨烯的理论研究已有 60 多年的历史，但一直以来，人们普遍认为这种严格的二维晶体结构由于热力学不稳定性而难以独立稳定存在。直到 2004 年，英国曼彻斯特大学的研究组利用胶带剥离高定向石墨的方法获得了独立存在的二维石墨烯晶体，为二维体系的实验研究提供了广阔的空间。目前石墨烯的制备方法有微机械剥离法、化学气相沉积法（CVD）、外延生长法、电化学法、氧化石墨还原法等，其中机械剥离法得到的石墨烯片量少，随机性大；CVD方法和外延生长法大多以SiC作为基底，成本高，可控性差；电化学方法的得到的石墨烯量较少，不易控制。氧化石墨还原法是通过在石墨表面引入含氧官能团，增大层间距，从而减小层之间的范德华力，然后通过超声等方法改变其杂化状态，再通过还原得到石墨烯。氧化石墨还原法以其低成本的优点成为目前使用最广泛的方法之一，本发明涉及一种采用溶剂热法在低温下制备氧化石墨烯的方法，属于功能材料制备技术领域。二、 项目技术成熟程度目前氧化石墨烯的制备方法主要是Hummers方法。该方法在敞开体系中，需要在制备氧化石墨烯的过程中采用先降温，再分两步升温的三步法, 以及冷凝回流等辅助设备，过程中需要精确控制反应温度且温度高达98 °C，制备出来的氧化石墨烯还需要长时间超声，步骤繁琐，产物的浓度较低，不适合大量生产。本项目采用溶剂热法在低温下制备氧化石墨烯，减少了氧化剂的用量和生产时间。氧化石墨可以通过处理得到具有不同分散特性的母液。也可以直接进行还原,得到石墨烯。而且样品在不干燥的条件下极易溶于水等溶剂，产量较大，大大减少了超声的时间。三、 技术指标（包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况）该项目已经申请中国专利并于2013年获得授权 （ZL201110414315.7），与该项目相关的工作也在国际期刊上进行了发表，但是仍有很多问题一直困扰商业化进程。我们实验室也一直在围绕各种问题开展工作。四、 市场前景（应用领域、市场分析等）石墨烯的水热前驱体为氧化石墨，具有完全拉伸的层间距和外层表面富氧官能团，因此可以根据需求进行各种定向修饰，从而实现其亲水、亲油、高分散度、高电导率等特性，作为添加剂可以有效改善化工、冶金、电气工业材料的性能，从而实现高回报率。五、 规模与投资需求（资金需求、场地规模、人员等需求）以石墨为原料，首先需要制备石墨烯的前驱体氧化石墨，再经后处理过程获得各种性能石墨烯材料。由于后处理过程相对繁琐， 耗时耗力，其资金投入完全取决于后处理工艺的优化情况。前期投入100万元，其中包括设备费40万， 原料费10万， 占地100平米，人员5-10人，完全可以达到每天生产1公斤石墨烯产品。六、 生产设备玻璃器皿，反应釜， 超纯水装置，烘箱，超声波设备，电动搅拌器，旋转蒸发仪，离心机等基本设施。七、 效益分析功能化石墨烯是高附加值产品，目前市场上以克为单价销售，价格在500元左右。以每日1公斤生产量计算，每天销售额会达到50万元。八、 合作方式多种方式可以选择，主要是河北工业大学负责产品研发升级，企业一方负责生产与销售。九、 项目具体联系人及联系方式（包括电子邮箱）项目联系人： 任铁真电话： 022 60204909邮箱： rtz@hebut.edu.cn