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高性能液流电池双极板及系统集成技术
液流电池储能系统是一种安全、高效的电化学储能技术。在光伏、风能等新能源并网、智能电网、微电网、分布式能源系统、无电地区供电工程以及未来能源安全方面都将发挥巨大作用。具有能量和功率独立(设计灵活)、深度放电、大电流放电不损坏电池、使用寿命长等优点。 本项目组在全钒液流电池方面经过十余年的研究和产学研合作,积累了丰富的理论研究成果和实践经验,取得了多项独创性成果。在电池关键材料(双极板、电解液)和电堆结构设计等方面具有多项专利技术,拥有设计、制造25kW 单堆电池和液流电池储能系统的集成技术。 在电堆设计和系统集成方面,项目组针对大型液流电池电堆和系统进行了系统的研究:采用模拟仿真技术,优化流场设计,使电堆结构更加高效、可靠;优化的管路设计方案可减小管路系统中的旁路电流损失,提高能量转化效率;电池系统循环运行过程中的先进热量管理技术为电池体系长期稳定运行提供了保障。 双极板是液流电池关键零部件,对电池性能、寿命和成本有重要影响。高性能、长寿命、低成本的双极板是液流电池领域高度期待的关键材料。目前已成功开发了新型液流电池双极板并申请国家发明专利。研制的双极板具有电导率高、稳定性好、强度高、耐腐蚀、成本低的突出优点,各项指标达到国际领先。高性能双极板的成功研制,将大幅提高液流电池能量效率和使用寿命,同时可显著降低储能成本,将有力推动液流电池在储能领域的大规模应用。目前已与新能源企业签订了合作协议,将为我国百兆瓦级的全钒液流电池大规模储能项目提供高性能双极板,将实现双极板经济效益3亿元。  具有自主知识产权的液流电池双极板大规模制造技术 液流电池储能系统优化设计 液流电池电堆设计和制造技术 液流电池储能系统集成技术
上海交通大学 2021-05-11
高性能数控系统关键技术及产业化
1、华中8型高档数控系统 国家重大科技专项成果   高速高精·多轴多通道·智能控制 华中8型高档数控系统是华中数控研发的新一代全数字总线式高档数控系统,突破了一批关键核心技术,如:NCUC高速现场总线,多通道、多轴联动控制技术,纳米插补技术,前瞻预读功能,小线段高速平滑,双轴同步控制,刀具空间长度补偿(RTCP),复合加工,误差补偿,对话式式编程等。2016年4月10日,华中8型通过中国机械工业联合会组织的科技成果鉴定,鉴定委员会专家一致认为“该系统各项功能、性能、可靠性达到国外同类系统水平,可替代进口”。2018年,华中8型高档数控系统荣获国家科技进步二等奖。 目前,华中8型数控系统已实现数万台销售。其中,既包括量大面广的数控车床、车削中心、数控铣床、立式加工中心、卧式加工中心、钻攻中心等中、高档数控机床,还包括与重大专项配套的近千台高档数控机床,产品覆盖十余类规格的机型,领域涉及航空航天、军工、能源装备、汽车制造、3C加工等,是配套最多的国产高档数控系统。 2、华中9型-新一代人工智能数控系统 华中数控本次展会隆重推出的华中9型智能数控系统,集成AI芯片,融合AI算法,实现数控系统的自主感知、自主学习、自主决策和自主执行,是新一代人工智能技术与先进制造技术深度融合的典范,为数控机床智能化构筑开放平台,为先进制造的数字化、网络化和智能化开创路径。 Part 1: 构筑智能新平台 HNC9智能数控系统(E1-A201) 新一代智能数控系统——华中9型,践行“智能+”为机床赋能的创新理念,构筑人(H)-机(P)-信息(C)融合的数字孪生系统(S)(HCPS)。华中9型深度融合大数据与人工智能技术,打造“端-边-云”的智能体系架构,形成三个平台:集成AI芯片的智能硬件平台、支持AI算法的智能软件平台、构建智能APP生态的开放平台,实现“1-3”的体系创新。   Part 2: 践行智能新模式 华中9型遵循“自主感知-自主学习-自主决策-自主执行”的新模式,构建机床数字孪生,探索机床实现智能的新方法! 自主感知:指令域大数据 独创的指令域大数据分析方法,采集、汇聚数控系统内部电控大数据和外部传感器数据,形成指令域“心电图”,实现大数据与加工工况的关联映射,构建由机床全生命周期大数据描述的数字孪生。 自主学习:融合建模 借助具有“因果关系”的数理模型和具有“关联关系”的大数据模型,独创性地将数理模型与大数据模型进行融合建模,实现对机床动态行为的自学习和认知理解,构建由机床动态模型描述的数字孪生。 自主决策:i代码 利用所获得的数字孪生,进行虚拟加工,并预测加工效果。根据预测结果,自动进行多轮优化迭代,最终生成多目标智能优化的“i代码”,实现自主决策。 自主执行:双码联控 独创的双码联控技术,让传统数控加工的“G-代码”(第一代码)和多目标智能优化的“i-代码”(第二代码)同步运行,实现优质、高效、可靠、安全的数控加工。 华中9型以融合建模为核心,以“指令域心电图”、“i代码”和“双码联控”为关键技术,形成“1-3”的技术创新,支撑着华中9型实现“自主感知-自主学习-自主决策-自主执行”智能创新的新模式。 Part 3: 打造智能新应用 华中9型围绕“质量提升、工艺优化、健康保障、生产管理”四类智能化应用场景,华中9型支撑用户开发智能APP,打造机床智能应用新生态。 1、四类应用 1)质量提升 (1)智能轮廓误差补偿 高速高精是数控加工永恒的主题。加工速度越高轮廓误差越大,如何保障高速加工时零件加工精度,是智能化需要解决的难题之一。 华中9型通过建立机床进给系统动力学和大数据融合模型,精确预测零件轮廓误差,生成轮廓误差补偿的“i代码”,有效提升零件的轮廓精度,实现机床动态精度的“由丝入微”。 (2)热误差补偿 热误差是机床的主要误差来源之一,热误差补偿是提升机床加工精度的重要手段。 华中9型利用机床温度数据、内部电控数据和机床热变形数据,训练深度神经网络,预测机床热变形规律,对热变形进行补偿,保持机床加工精度的稳定性,缩短热机时间。   2)工艺优化 加工工艺参数与数控机床实际加工能力的自适应,实现加工效率的最大化,是数控机床加工永恒的目标,也是智能化在数控机床上发挥作用的重要场景。 华中9型建立切削机理与切削大数据的融合模型。通过虚拟加工,精确预测机床响应,并进行迭代优化,生成优化“i代码”。在加工中自主优化工艺参数,有效提高加工效率。 3)健康保障 机床运维困难且复杂,故障后维修是行业常态。让数控系统像经验丰富的机床运维工程师一样,从机床运行时的蛛丝马迹中辨别机床健康状态的变化,是实现机床可预测性维护的关键。 华中9型通过运行独创的机床健康状态“铁人三项”自检程序,提取、积累机床全生命周期运行大数据,融合AI算法,建立机床健康指数变化模型,实现对机床健康状态的评测和预警。 4)生产管理 机床从生产、装配到加工运行过程,缺乏对机床状态数据的采集、分析、记录的工具,无法实现对机床全生命周期的监测与管理。 华中9型通过数控机床互联通讯协议NC-Link,汇聚机床装配、调试、补偿、健康保障及使用过程数据。在iNC-Cloud工业大数据平台上,建立机床数据档案,实现机床全生命周期的运维和管理。 2、N个智能机床 以华中9型智能数控系统为平台,与秦川机床集团等机床企业,“深度融合,联合攻关,协同创新”,研制了智能精密加工中心、智能五轴加工中心、智能高速轮毂加工中心、智能车削中心、智能凸轮轴磨床、智能螺杆磨床、智能滚齿机等不同领域、多种类型的智能机床。推动机床的智能化转型升级,助力机床动态精度由丝入微。 在智能五轴加工中心中,通过综合应用轮廓误差补偿、静摩擦力补偿、工艺参数优化等智能化技术,小叶轮加工效率与加工质量达到世界先进水平。 在智能精密加工中心中,通过综合应用空间误差补偿、智能温度管控、智优曲面等智能化技术,使得新能源汽车涡旋压缩机零件加工精度提高到0.006mm以内,达到世界先进水平。 此次展会期间,华中数控与多家机床企业一起联合研发的配置华中9型智能数控系统的iNC-MT智能机床即将首秀! Part 4: 引领智能新路径 新一代人工智能技术与数控机床融合应用,将为数控机床产业带来新的变革和发展机遇。 华中9型实现了1架构,3平台,1核心,3关键,结合4类场景,实现了N种机床的智能实践,形成华中9型“13134N”体系,将推动数控机床“提质增效,由丝入微”,引领数控技术创新发展。 华中数控,与智能技术“同频共振”,助中国制造“开道超车”。
华中科技大学 2021-05-11
高性能液流电池双极板及系统集成技术
项目成果/简介:液流电池储能系统是一种安全、高效的电化学储能技术。在光伏、风能等新能源并网、智能电网、微电网、分布式能源系统、无电地区供电工程以及未来能源安全方面都将发挥巨大作用。具有能量和功率独立(设计灵活)、深度放电、大电流放电不损坏电池、使用寿命长等优点。本项目组在全钒液流电池方面经过十余年的研究和产学研合作,积累了丰富的理论研究成果和实践经验,取得了多项独创性成果。在电池关键材料(双极板、电解液)和电堆结构设计等方面具有多项专利技术,拥有设计、制造25kW 单堆电池和液流电池储能系统的集成技术。在电堆设计和系统集成方面,项目组针对大型液流电池电堆和系统进行了系统的研究:采用模拟仿真技术,优化流场设计,使电堆结构更加高效、可靠;优化的管路设计方案可减小管路系统中的旁路电流损失,提高能量转化效率;电池系统循环运行过程中的先进热量管理技术为电池体系长期稳定运行提供了保障。双极板是液流电池关键零部件,对电池性能、寿命和成本有重要影响。高性能、长寿命、低成本的双极板是液流电池领域高度期待的关键材料。目前已成功开发了新型液流电池双极板并申请国家发明专利。研制的双极板具有电导率高、稳定性好、强度高、耐腐蚀、成本低的突出优点,各项指标达到国际领先。高性能双极板的成功研制,将大幅提高液流电池能量效率和使用寿命,同时可显著降低储能成本,将有力推动液流电池在储能领域的大规模应用。目前已与新能源企业签订了合作协议,将为我国百兆瓦级的全钒液流电池大规模储能项目提供高性能双极板,将实现双极板经济效益3亿元。 具有自主知识产权的液流电池双极板大规模制造技术液流电池储能系统优化设计液流电池电堆设计和制造技术液流电池储能系统集成技术知识产权类型:发明专利 、 软件著作权技术先进程度: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:科技部重大专项计划
上海交通大学 2021-04-10
高性能致密金属零件的激光立体成形技术
内容介绍: 本项目针对高性能复杂金属结构件成形的技术难题和快速响应需求, 建立了金属结构件激光立体成形科学与技术整体架构和成形工艺规范, 成形与修复构件的综合力学性能达到锻件技术标准,研发了具有自主知 识产权系列激光立体成形与修复工艺装备,并在国内首先实现了商业应 用,为激光立体成形技术的大规模工业化应用提供了技术支撑。 该技术获授权发明专
西北工业大学 2021-04-14
高性能耐腐蚀微孔曝气器
在高难污水生物法处理工艺中,曝气是处理系统中一个重要的工艺过程,曝气设备 是主要设备。该过程是人为地通过曝气器向生化曝气池中通入空气,以达到预期的目的。 曝气不仅使池内液体与空气接触充氧,而且由于搅动液体,加速了空气中氧向液体中转 移,从而完成充氧的目的;曝气效果的好坏极大地影响污水处理系统的效率,而对曝气 效果影响最大的因素就是曝气器的性能。 市场上橡胶膜式曝气器的材质,最常用是 EPDM(三元乙丙橡胶),有好的耐酸碱性, 但因为分子内无极性取代基存在,也导致其对极性溶剂如烃类、芳香类等溶剂的耐受性 很差,限制了其在高难工业废水当中的应用。另一类膜式曝气器是以硅橡胶为主要材质 的。硅橡胶也比普通橡胶具有更好的耐热性和较好的耐极性溶剂的特性,但硅橡胶也有 显著的缺点,即对酸碱水质的耐受性不足,对非极性有机溶剂的耐受性极差,如正已烷 等。因此在用于高难废水处理的工程当中,无法使用硅橡胶类的曝气器产品。 本项目成果产品耐腐蚀曝气器采用改性的超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)材料作为制 造曝气器的主要基体材料,克服了市场上普遍存在的其他类型曝气器存在的缺点(耐腐 蚀性差、耐堵性差),实现了超强的耐腐蚀性和耐堵性。对于在水环境比较复杂的污水 处理中,使用本项目成功曝气器与其他材质的产品相比具有明显优势: 1、耐腐蚀强,使用寿命长(可达 8-10 年),对高难废水适应性好。 2、耐堵塞性能好。 本项目产品聚乙烯曝气器表面有一光滑的准膜状物,停风过程中,准膜状物能将部 分颗粒有效截留在表面,开风即吹开,有效地减缓了堵塞。使用 7-8 年不发生堵塞。 3、阻力小,能耗低。 本项目产品曝气器阻力比其它微孔曝气器低 500~1000Pa,节能最多。 4、生产成本低,价格竞争力强。 本项目产品通过前期批量生产,经过成本核算,本项目产品耐腐蚀曝气管平均每米 的生产成本仅为 50 元左右,其中原材料成本 30 元,工艺成本 10 元,人员成本 10 元。 售价在 200 元/米左右。 5、应用领域广泛 本项目曝气器产品不仅可以用在高难废水处理领域,在其他领域如城市污水处理系 统、一般工业污水处理系统中也可以使用,没有任何性能方面损失。 6、氧利用率和动力效率比其它曝气器高 5~10%。且由于孔径固定,整个使用期内, 氧利用率和动力效率变化小。 
同济大学 2021-04-11
高温高性能高Nb -TiAl合金
陈国良院士的研究组在863及国家自然科学基金支持下,以创新的发展高温TiAl合金新思路,在国内外首次成功发展出有自己知识产权的高Nb 高温TiAl合金。该合金具有以下优点: 高温强度和使用温度与先进涡轮盘用变形镍基高温合金相同,比重比镍基高温合金小一半,减重效果达50%。 比普通TiAl合金的使用温度高60-100℃,强度高400~500 Mpa。 成分特点:高铌低铝(7/10Nb,£45Al)提高熔点和组织稳定性、高铌固溶强化及少量W、Hf、Mn、C、B、稀土等复合强化强化。   该项目先后获得部级自然科学一等奖和部级科技进步二等奖各三项。在高铌的强化作用和机制,形变诱导晶界结构和有序结构变化,形变孪晶和孪晶交截机制,层错能和超位错分解宽度研究等方面都有创造性成果。得到一项高铌钛铝合金专利,申请专利2项,发表文章约100篇。
北京科技大学 2021-04-11
高性能空气净化膜口罩
膜法口罩的核心是高性能空气净化膜材料,该材料具有由纳米纤维构成的三维类蜘蛛网结构,形成的微孔尺寸可控制在0.1到0.5微米范围内,能有效过滤99%以上的非油性颗粒,有效拦截各种固体气溶胶、飞沫和病毒,同时具有良好的透气性,不会产生呼吸的不适感。空气净化膜材料除了可用于制作口罩外,还可以用于空气净化器、医疗防护服等领域。基于膜材料制作的防护服,具有良好的抗菌拒水性能,是医疗防护中等级最高的医用防护服,它的特点是人体的汗气可以向外散发,而外面的水和细菌病毒等不能进入,且具有优异的耐老化、耐消毒等性能,可经常消毒杀菌。 在工业领域空气净化膜用于烟尘的超低排放控制,已经推广应用了上百套工程装备,产生经济效益二十多亿元,先后获得中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖、中国膜工业协会科学技术一等奖、侯德榜化工科学技术青年奖等奖励。     以空气净化膜为核心滤材的5万口罩已经在南京市江北新区、浦口区多家政府机构、江苏省膜产业园入园企业等上百家单位使用,为坚持在防疫一线工作的人员提供了有力保障。在南京市政府召开的防疫物资主题会议上,空气净化膜技术受到了南京市工信局、科技局等部门的高度重视,。
南京工业大学 2021-04-10
仿生高性能铂催化剂
本项目通过使用仿生概念,制备出一种新型的具有笼状结构的铂催化剂。在该催化剂中,金属铂被包覆在有机物笼内,反应物可以自由进出笼内外,在铂的催化作用下合成有机硅化合物,金属铂被困于笼内,可以有效地阻止团聚而失去活性,从而可以反复发挥其催化作用,使其同时具备高活性和高稳定性。该新型催化剂在全世界第一次实现了铂催化剂在多次循环使用后,依然保持其极高的催化活性。 有机硅产品的制备过程中,硅氢加成反应是必不可少的一个环节,目前该反应主要使用卡斯特催化剂进行催化,若替换为本项目所研发出的新型催化剂,催化效率将实现指数级的提高。对于三烷氧基硅烷同己烯制备己烷偶联剂这一最常见的氢硅化反应,如使用本项目所制备出的新型催化剂,其催化效率较卡斯特催化剂能够提高1000倍以上。 该技术在国际上首次提出,目前已经在国际顶级期刊《SCIENCE》上投稿并获得了审稿人的好评,审稿人认为该项目研究工作将很快在实际生产中得到应用。同时,该项目正在开展进行相关专利申请工作。
北京航空航天大学 2021-04-10
高性能弥散强化铜合金
Al2O3/Cu复合材料是在铜基体中引入了细小弥散分布的增强相Al2O3粒子的一种铜基复合材料。由于化学稳定性和热稳定性好的Al2O3颗粒的存在,使该复合材料在保持铜基体优越的导电、导热性能的同时具有高的室温和高温强度和硬度。
上海理工大学 2021-04-10
高性能预埋钢锚板
本发明公开了一种高性能预埋钢锚板,包括齿状T形板和锚筋,所述齿状T形板的腹板为齿牙状,两齿牙之间的间隙能穿过箍筋,单齿牙的宽度小于箍筋净间距,所述锚筋焊接于齿状T形板的腹板两侧翼缘上;所述齿状T形板通过错位切割工字型钢的腹板形成,保证齿状T形板的齿牙腹板和翼缘形成一体;在T形板的端部焊接下锚板或者弯折腹板形成L形锚板,增强其在混凝土中的锚固能力。本发明的T形板腹板与节点板位置相对应,可以更为有效地传力;错位切割的“一体成型”方式工艺成熟,节约材料,降低成本,并且可以避免焊接,提高其性能;切割的间距可
东南大学 2021-04-14
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