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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
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
泥沙、核素、温排水耦合输移关键技术及在沿海核电工程中应用
近年来我国核电发展迅速，已有大亚湾、岭澳、秦山、田湾、福清、阳江、宁德、方家山、红沿河、防城港和昌江等 11 个滨海核电厂的 34 台机组投入商运，还有海阳、石岛湾、三门、台山等滨海核电厂的 22 台机组在建，核电滨海式布局已经形成。我国滨海地区泥沙构成在世界上最复杂，泥沙运动强度又大，占世界 5%的水量输运了 30%的泥沙，泥沙与核素的耦合关系复杂难解，影响到泥沙、核素、温排水的准确分布和核电工程的安全与环境安全。因此研究泥沙、核素、温排水耦合输移是确保核电工程安全和环境安全的关键技术，决定了核电工程立项和设计的可行性。该项目组在国家自然科学基金和核电企业的资助下，经多年研究和实践，取得如下创新成果：一是构建了全三维水沙两相流变密度湍流模型，解决了螺旋流输沙等真实三维水沙计算难题；提出了工程泥沙计算的斜对角笛卡尔坐标方法，克服了河口及海岸工程大尺度泥沙计算中复杂边界的困难。该技术全面提升了水沙模拟的准确性和可靠性，是解决核电工程取、排水口头部、取水泵房内部泥沙冲淤的关键，为核电工程的安全运行提供了保障。二是首次提出了包含泥沙颗粒表面形貌信息的数学泥沙概念，基于数学泥沙确定了泥沙颗粒表面非均匀电荷分布规律，量化了核素与泥沙表面形貌之间微观作用机制，建立了泥沙输移和床面变形过程中核素迁移转化的物理‐化学过程模式，使水‐沙‐核素‐床面之间的静态模型变为动态模型，该技术大幅提升了核素在海域分布和积累模拟结果极值包络范围的合理性，给出了保护环境敏感区域和生态红线的设定方法。为核电工程环境安全设定阈值和条件提供了保障。三是提出了采用比尺模型分析物理模型试验比尺和变态率的研究方法，使物理模型试验比尺和变态率的取值更加合理且具有可操作性；揭示出模型试验中水动力垂向和横向速度误差远大于纵向速度误差的规律；提出基于不同海域岸线、地形、潮动力特性及环境保护目标要求等综合因素的远排差位式、交错分列式和混合式等核电工程取排水工程布置原则，保证了核电工程的取排水安全和环境安全，且大幅度降低了工程投资及运行成本。
清华大学
2021-04-10
规模化微纳纤维在口罩滤芯材料生产中的应用及产业化
N95口罩的关键技术在于其致密、能有效隔离病毒的滤芯层，一般的N95口罩是5层滤芯层、普通口罩可能只有两层。南京工业大学陈苏教授课题组的新技术让N95口罩生产提质增效，做滤芯的新材料只需3层就可以生产N95了。他们的新技术全称叫“熔喷无纺布材料和微流体气喷纺丝技术”。“我们团队前期一直致力于新型纺丝技术和无纺布材料的开发，研究出了微流体气喷纺丝技术，可以实现超细纤维的制备，平均直径65纳米，是目前纺丝技术中生产纤维最细的，过滤隔离病毒的效果也就更好。”陈苏介绍，传统的纺丝技术生产出的纤维，一般直径在几百纳米，而气喷纺丝技术所制备的纤维直径仅几十纳米，可以更好地隔离病毒，将气喷纺丝的纤维膜负载在传统的无纺布上，就实现了更优效果的N95口罩滤芯层的制备。“也就是说，N95一般是5层滤芯层，普通口罩可能只有两层，那么，用我们的材料（做成滤芯层）只要3层就相当于N95了。”陈苏团队近年来一直致力于微流体纺丝和微流体气喷纺丝工作的研究，前期通过纺丝参数的优化、纺丝体系的探索制备了一系列功能纤维材料，其成果日前在国际材料重要期刊《Advanced Materials》（先进材料）上发表。基于前期的研究基础，陈苏教授掌握了纺丝关键技术、纺丝设备开发技术和功能纤维原理，为其产业化奠定了基础。点击查看原文
南京工业大学
2021-04-10
一种判断电力系统静态电压稳定性的方法及装置
本发明实施例提供一种判断电力系统静态电压稳定性的方法及装置。所述方法包括：获取电力系统中各节点电压在不同电压区间的分布概率；利用所述不同电压区间的权值对所述分布概率进行加权，获得加权电压熵，进而判断所述电力系统静态电压的稳定性。本发明实施例考虑各区间电压水平不相同的情况，利用所述不同电压区间的权值对所述分布概率进行加权获得加权电压熵，进而利用加权电压熵来判断电力系统静态电压的稳定性；无需知道电力系统的具体参数，计算量小，简单高效，而且不会随着电力系统规模的增大而增加计算量。
中国农业大学
2021-04-11
高瓦斯矿井双局扇故障诊断及自动切换一体化装置
高瓦斯矿井双局扇故障诊断及自动切换一体化装置作为第一台以DSP为主控制器的集瓦斯故障定位、双局扇自动切换、闭锁与控制、可通过监测系统井下分站传送至地面实现远程监控的一体化装置，通过采集井下掘进工作面传感器信号输出控制相应的现场设备磁力启动器从而监控主、副局扇及工作面工作状态。实现集瓦斯故障定位显示、双局扇自动切换控制。电路符合本安MA要求，对未安装监测监控系统的中小煤矿，解决双局扇故障诊断及自动切换与监控、瓦斯故障定位、风电气可靠闭锁难题，可广泛用于瓦斯矿井中。 项目先后获得陕西省教育厅产业化培育基金等的资助，通过了陕西省科技厅组织的验收和陕西省科技厅的鉴定，所取得成果达到了国内领先水平。已获发明专利1项，获各类科研成果奖励2项，其中中国煤炭工业科学技术二等奖1项，并装在容和公司的防爆壳已在矿山试应用。
西安科技大学
2021-04-11
彬长矿区富水岩层井筒非全深冻结施工技术研究及应用
陕西彬长矿业集团有限公司和西安科技大学合作。针对立井井筒在富水洛河砂岩中的施工，研究提出了采用非全深冻结法施工。通过数值模拟、理论分析、室内和现场工业性试验，确定了非全深冻结方案的冻结深度、孔距、温度等相关参数，井筒施工安全和质量得到有效保证，缩短了工期，经济效益十分明显。该成果经陕西省科技厅鉴定为国际先进水平，申请专利 2 项。该成果在陕西省彬长集团小庄煤矿主、副井防治水工程中得到成果应用，不仅为富水弱渗地层开凿立井、涌水治理摸索和积累了丰富的实践经验，而且形成了一整套系统的经验总结，发展了冻结法施工技术。
西安科技大学
2021-04-11
冻融环境下软岩体细观损伤力学特性及水热迁移机理
本研究成果是西安科技大学岩土工程杨更社科研团队在连续 2 个国家自然科学基金资助下取得的成果积累。是岩土工程学科和工程地质、基础力学学科的交叉融合。主要特点是针对冻融环境条件下软岩体，研究软岩体的冻融损伤力学特性及损伤破坏机理，冻融损伤的水热迁移及水、热耦合模型与力学分析，对岩体损伤力学理论研究和岩体工程实际应用具有重要的意义。成果获陕西省科学技术进步二等奖，出版学术专著 2 部，发表学术论文 45 篇，其中 EI 收录 20 余篇。
西安科技大学
2021-04-11
白酒中特征风味及风味导向功能微生物关键技术研究与应用
本项目针对我国优势传统白酒技术水平提升，运用现代生物技术和风味化学技术，通过风味物提取、分馏等样品预处理技术集成创新，结合 GC-MS 技术，建立了复杂基质中极微量化合物定性与定量技术体系；通过 GC-O 定性、GC-MS 确认、风味重组等关键技术研究，建立了我国白酒中特征风味化合物研究的共性关键技术平台；通过白酒分子微生态分析、微生物定量分析与代谢物检测等关键技术问题的研究，建立了我国白酒中风味导向微生物关键技术平台。 创新要点 建立白酒中极微量成分定性定量和 GC-O/GC-MS 研究特征风味物质的技术；风味定向，开发一批白酒中重要风味物质产生微生物。
江南大学
2021-04-11
一种用于光伏太阳能硅片的丝网印刷定位设备及定位方法
本发明公开了一种用于光伏太阳能硅片的丝网印刷定位设备及方法，该方法包括：在对应硅片及丝网两个对角位置处分别设置摄像装置，并执行摄像装置的预标定步骤；使用摄像装置来摄取硅片和丝网的对角位置图像；采集所摄取的位置图像并获取硅片和丝网各自的包括几何中心和角度在内的位置特征参数，相应计算出两者之间的位置偏差，另外根据目标位置引入补偿偏差，最后得到综合偏差；最后根据所计算出的综合偏差来调整丝网相对于硅片的位置和角度，由此完成光伏太阳能硅片的丝网印刷定位过程。按照本发明，可以通过简单紧凑的结构来测定丝网与硅片之间的位置偏差，并保证测定和印刷定位的较高精度，同时具备便于操作，抗干扰性强、稳定可靠的优点。
华中科技大学
2021-04-11
【中国教育电视台】服务高校设备更新改造及数字化建设
1月10日，中国高等教育博览会新闻发布会在北京召开，主题是介绍高博会服务高校设备更新改造及数字化建设专项工作。
云上高博会
2023-01-12