1 成果简介燃料电池应用于军事、汽车、移动设备和家庭等领域。对于新生产的燃料电池堆，或在用的燃料电池堆，常需要了解电池堆内各节燃料电池的一致性和膜电极情况，但是国内外一直缺少检测燃料电池堆膜电极的技术和测量装置。 课题组研究出一种可方便检测燃料电池堆膜电极状况参数的方法和仪器。该测量仪具有如下功能和特点：可同步测量膜电极的催化剂有效活性面积、双电层电容、氢渗透电流和阻抗；数据自动采样，结果自动处理；可用于测量燃料电池单体和燃料电池堆，解决了以往即使检测燃料电池单体膜电极也需要多台测试仪器的问题，填补了燃料电池堆膜电极检测仪器的空白。测量仪可用于科研中对燃料电池内部不一致性的检查和原因辨析，可用于对各种场合的燃料电池堆进行现场检查和老化诊断，可用作燃料电池堆初装过程中的成组选配检测工具。查新表明，国内外目前尚未发现有相似原理的仪器，具有较大的推广使用空间。测量仪包括硬件部分和软件部分。研究组已开发出测量仪的初级版，参见下图。初级版的测试软件基于 Labview 编写，界面简单易操作，通过配合电脑完成测量。研究组现在正进行开发测量仪器的升级版，期望其能够脱离电脑单独测量，更美观，更实用。  上图 初级版电池堆膜电极检测仪2 应用说明研究组应用该方法和测量仪进行了多次测量和研究，成果在国际国内会议的宣传推广中得到了许多同行的好评，并表示有购买意向。

本项目技术采用膜分离在线脱水的方法，不但可以实现反应的连续进行，而且可以确保高的转化率。主要技术核心是采用渗透汽化脱水膜在线移除反应产物，连续打破反应平衡，极大地提高反应转化率。在国家863计划项目的支持下，对乙醇、丙醇、丁醇与乙酸、丙酸、乳酸、丁二酸等体系的反应中，积累了大量基础研究数据，反应转化率可以达到98%以上，反应时间为6h以内。本技术在乳酸乙酯反应方面建立了1t/d的膜反应器，酯化反应转化率达到99%，反应时间6h。已经获得国家发明专利。

本项目开发了一种具有规整垂直孔道多孔膜的制备方法，主要是以嵌段共聚物为原料，利用溶剂蒸汽退火形成垂直的微相结构，再选择性溶胀将分散相转化为孔道。溶剂蒸汽退火是将聚合物膜暴露于溶剂蒸汽中，溶剂分子进入膜内部，促进分子链运动，形成规整排列的分相，具有室温下可操作、简单方便的特点。选择性溶胀致孔是一种物理方法，该过程不存在化学反应，无质量损失，可以根据溶胀条件有效调控孔径。孔径可在10-50nm范围内连续调节，膜厚可在20nm-50微米之间调节。

本技术采用耐高温、酸碱等苛刻条件的陶瓷膜分离技术对退浆废水进行处理达到回用的目的。工艺包括：废水储槽、10倍浓缩膜设备、20倍浓缩膜设备、浓水处理系统等。该工艺水回收率能够达到95%以上，回用水中主要含有烧碱、分散剂和精炼剂。浓水通过与酸反应沉淀经泥水分离器和带式压滤机进行分离处理，滤饼进行燃烧发电处理。该工艺达到了废水的近零排放，降低了废水处理成本，能够产生显著的经济效益和社会效益。 专利情况：已授权专利2项 成熟度：量产 合作方式：技术开发，技术服务 创新要点：本技术具有处理高COD负荷、强碱有机废水的能力，并能有效回收废水中的可利用物质，膜过滤系统抗有机污染及再生能力强，系统整体维护成本低，使用寿命长等特点。

大华膜科技有限公司是一家专业从事膜分离技术的研发与设计、生产、销售、安装为一体的高新技术企业。 大华膜科技独具电去离子（EDI）、反渗透（RO）、超滤（UF）、微滤（MF）四大膜主流技术，产品已遍及电子、光学、电力、化工、电镀、医药、线路板、化妆品、食品、饮料、生物工程、印染、锅炉等行业生产用软化水、纯水、超纯水工程，以及住宅小区等分质供水系统等。  

XM-50高级环甲膜穿刺及气管切开插管模型   XM-50环状软骨气管切开术训练模型主要用于ALS课程中常规气管切开、环甲膜穿刺、环甲膜切开等高级生命支持训练。   一、模型特点： ■ 高级环甲膜穿刺及气管切开插管训练模型为成人男性，解剖学标记（如甲状软骨、环状软骨、环甲膜、气管）位置准确，易触及。 ■ 模型采用高分子材料制作，质地柔软，富有弹性，形象逼真，可反复进行穿刺。 ■ 模型颈部皮肤采用环状结构，为此，当某一部位经多次穿刺、切开不能使用时，可适当地旋转环状颈部皮肤，将其移开，学生又可在新的颈部皮肤部位反复进行训练，提高了模型的使用寿命。 ■ 环状颈部皮肤与甲状软骨、环状软骨、环甲膜、气管模块可以更换。 ■ 可供学生进行环甲膜穿刺与切开术训练。   二、模型功能： ■ 模型具有标准的气管解剖位置，用手可触摸气管，进行切口定位。 ■ 模拟病人仰卧位，颈部伸展。 ■ 可以进行传统的经皮气管切开术，包括不同类型的切口：纵向、横向、十字形、U形和倒U形切口。 ■ 可进行环甲膜穿刺和气管切开训练。 ■ 模型的部位采用不同的材质，确保真实的操作手感。 ■ 模型允许用户在确定动脉位置时确定正确的切口位置，并可从头部观察颈部的内部操作情况。 ■ 配备模拟气管和颈部皮肤。   三、标准配置： ■ 高级环甲膜穿刺及气管切开插管模型：1台 ■ 可更换颈部皮肤：1块 ■ 可更换气管模块：3个 ■ 说明书：1册 ■ 保修卡合格证：1张

> 高透光率，专业用于荧光定量PCR实验。 > 易粘贴，密封性能好，蒸发率低。

1. 高压IGBT器件封装绝缘测试系统 针对高压IGBT器件内部承受的正极性重复方波电压以及高温工况，研制了针对高压IGBT器件、芯片及封装绝缘材料绝缘特性的测试系统（如图1所示），可实现电压波形参数、温度和气压的灵活调控，用于研究电压类型（交、直流、重复方波电压）、波形参数、气体种类、气体压力等因素对绝缘特性，具备放电脉冲电流测量、局部放电测量、放电光信号测量、漏电流测量及紫外光子测量等功能（如图2所示），平台相关参数：频率：DC~20kHz，电压：0~20kV，上升沿/下降沿：150ns可调，占空比：1%~99%，温度：25℃~150℃，气压：真空~3个大气压。  2.压接型IGBT器件并联均流实验系统 针对高压大功率压接型IGBT器件内部的芯片间电流均衡问题，研制了针对压接型IGBT器件的多芯片并联均流实验系统（如图3所示），平台具有灵活调节IGBT芯片布局，栅极布线，温度和压力分布的能力，可开展芯片参数、寄生参数以及压力和温度等多物理量对压接型IGBT器件在开通/关断过程芯片-封装支路瞬态电流分布影响规律的研究，以及瞬态电流不均衡调控方法的研究；平台相关参数：电压：0~6.5kV，电流：0~3kA，温度：25℃~150℃，压力：0~50kN。   图3 压接型IGBT多芯片并联均流实验 3.高压大功率IGBT器件可靠性实验系统 随着高压大功率 IGBT 器件容量的进一步提升，对其可靠性考核装备在测量精度、测试效率等方面提出了挑战。针对柔性直流输电用高压大功率 IGBT 器件的测试需求，自主研制了 90 kW /3 000 A 功率循环测试装备和100V/200°C高温栅偏测试装备（如图4所示）。功率循环测试装备可针对柔性直流输电中压接型和焊接式两种不同封装形式的IGBT开展功率循环测试，最多可实现12个IGBT器件的同时测试。电流等级、波形参数、压力均独立可调，功率循环周期为秒级，极限测试能力可达 300 ms，最高压力达220 kN，虚拟结温测量精度达±1°C，导通压降测量精度达±2mV。高温栅偏测试装备可实现漏电流和阈值电压的实时在线监测，最多可实现32个IGBT器件的同时测试。 4. 压接器件内部并联多芯片电流及结温测量方法及实现 高压大功率压接型IGBT器件内部芯片瞬态电流及结温测量是器件多物理量均衡调控及状态监测的基本手段，针对器件内部密闭封装以及密集分布邻近支路引起的干扰问题，提出了PCB罗氏线圈互电感的等效计算方法，实现了任意形状PCB罗氏线圈绕线结构设计，设计了针对器件电流测量的方形PCB罗氏线圈（如图5所示），实现临近芯片电流造成的测量误差小于1%；针对器件内部多芯片并联芯片结温测量，提出了压接型IGBT器件结温分布测量的时序温敏电参数法，通过各芯片栅极的时序单独控制（如图6所示），在各周期分别进行单颗IGBT芯片结温的测量，进而等效获得一个周期内各IGBT芯片的结温分布。在此基础上，完成了集成于高压大功率器件内部的多芯片并联电流测试PCB罗氏线圈以及时序温敏电参数测量驱动板的设计（如图7所示）。 5. 自主研制高压大功率电力电子器件 面向电力系统用高压大功率电力电子器件自主研制的需求，开展了芯片建模与筛选、芯片并联电流均衡调控、封装绝缘特性及电场建模以及器件多物理场调控等方面工作，相关成果支撑了国家电网公司全球能源互联网研究院有限公司3.3kV/1500A、3.3kV/3000A以及4.5kV/3000A硅基IGBT器件的自主研制，并通过柔直换流阀用器件的应用验证实验，同时也支撑了世界首个18kV 压接型SiC IGBT器件的自主研制。

随着物联网技术的不断发展，其能耗管理与供能问题日益突出。收集广泛存在于环境中的低频振动与低品位余热为物联网分布式供能提供了新的可行方案。低频机械能与热能的并向收集是近年来能源领域的研究热点之一。传统的基于压电（piezoelectric）/热释电（pyroelectric）收集振动热源的机械能与余热等静态型换能技术得到了一定关注，其通过耦合高电压输出的摩擦电（triboelectric）换能单元可实现高功率密度输出。