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2019年上海市技術發(fā)明特等獎 燃料電池“高功率密度、大功率輸出、長壽命運行、低成本制造”是長期制約燃料電池汽車規(guī)模化推廣的國際難題，變革燃料電池核心部件，采用金屬雙極板替代現有石墨雙極板，是破解難題的有效途徑。上海交通大學來新民教授團隊歷經十余年研發(fā)，與上汽集團、新源動力、上海治臻等企業(yè)開展產學研合作，發(fā)明了薄型金屬雙極板設計與制造新方法、新工藝和新裝備。主要發(fā)明如下： 1、提出了“島群-流道”復合的大規(guī)模并聯(lián)流場均勻分流原理，解決了現有叉分流道分流的過約束問題，創(chuàng)建了錯層密封的沖壓單極板背對背焊合方法，發(fā)明了薄型金屬雙極板“兩板三場”新構型。 2、揭示了大面積超薄板細密流道的成形回彈及焊接變形規(guī)律，建立了細密流場成形及焊接的殘余應力分析模型，發(fā)明了極板多步成形誤差補償與激光焊接變形抑制技術。 3、提出了“非晶碳耐蝕-石墨微晶導電”的涂層性能綜合原理，探明了石墨微晶縱向生長機制；提出了非晶碳沉積過程伴生石墨微晶生長的控制方法，發(fā)明了非晶-微晶復合涂層及其磁控濺射制備技術。 4、發(fā)明了耐蝕導電復合涂層的多腔連續(xù)磁控濺射等工藝裝備，研制了融合多步成形-多工位焊接-多腔濺射的金屬雙極板生產裝備系統(tǒng)，創(chuàng)建了我國首條金屬雙極板批量化生產線。 本項目獲授權中國發(fā)明專利37項，申請PCT專利5項，牽頭和參與制訂國家標準13項，發(fā)表SCI論文91篇(全球雙極板主題論文數第一)。開發(fā)的金屬極板在國內率先通過5000小時車載工況壽命考核，在國內金屬極板市場上占主導地位；成果應用于我國首輛金屬極板燃料電池轎車與客車、首個上汽P390型115kW車用全功率電堆開發(fā)，為上汽、東風、長城等國內金屬極板燃料電池汽車開發(fā)提供了自主可控的核心技術。 金屬雙極板 金屬雙極板連續(xù)沖壓成形   金屬雙極板多工位連續(xù)激光焊接 金屬雙極板多腔連續(xù)磁控濺射工藝裝備 金屬雙極板生產

成果描述：聚乙烯醇縮丁醛樹脂（Polyvinyl Butyral，簡稱PVB），是由聚乙烯醇樹脂（PVA）在催化劑存在下和正丁醛進行縮聚反應得到功能性樹脂。 聚乙烯醇縮丁醛樹脂分為低粘和高粘兩類，低粘度PVB主要用于制備一般的薄膜、粘結劑、涂料、紙張?zhí)幚怼⑻沾傻阮I域；高粘聚乙烯醇縮丁醛樹脂PVB主要用于汽車、飛機、高層建筑玻璃幕墻、潛艇等用安全玻璃的夾層材料，可以在保持良好透光性的前提下提高安全玻璃的抗沖擊性性能。 本成果在高品質PVB樹脂的合成技術的研究開發(fā)上進行了卓有成效的工作，應用新型高效混合剪切反應技術、洗液/濾液循環(huán)利用技術、無乳縮醛化反應技術和新型高效強制外循環(huán)縮醛化反應器成功地解決了現階段國內PVB樹脂普遍存在的問題，改善了高分子鏈條微觀結構，避免高分子鏈條間的交聯(lián)，使縮醛度更高更均勻，由此樹脂制得的膜片具有高透光率和低霧度等光學性能，完全可以滿足安全玻璃中間膜的需要。 同時，該技術成果避免了傳統(tǒng)工藝上的低溫反應，可以使初始反應溫度從20℃開始，避免了使用冷凍帶來的高能耗。且工藝過程大大提高了丁醛利用率，降低了生產成本，適合工業(yè)化轉化。市場前景分析：聚乙烯醇縮丁醛樹脂分為低粘和高粘兩類，低粘度PVB主要用于制備一般的薄膜、粘結劑、涂料、紙張?zhí)幚怼⑻沾傻阮I域；高粘聚乙烯醇縮丁醛樹脂PVB主要用于汽車、飛機、高層建筑玻璃幕墻、潛艇等用安全玻璃的夾層材料，可以在保持良好透光性的前提下提高安全玻璃的抗沖擊性性能。 目前，世界上生產高品質聚乙烯醇縮丁醛樹脂的公司主要集中在美國、日本和西歐等經濟發(fā)達地區(qū)， 主要是美國首諾公司( SOLUTION) 、杜邦公司(DUPONT) 、日本積水化學工業(yè)公司( SEKESUI) 和德國佳氏福公司( TROSIFOL) 。 我國聚乙烯醇縮丁醛樹脂及膜片的生產企業(yè)大概有十余家，樹脂總生產能力達到40000噸/年，膜片總生產能力達到35000噸/年。但其中低粘度聚乙烯醇縮丁醛樹脂占80%以上，安全玻璃用高粘度產品（包括回收國外廢PVB料）不到10%，且品質和國外相比還存在較大差距，主要表現在：顏色發(fā)黃、酸值偏高、縮醛度較低（國內一般70%以下，國外可以達到80%以上），透明度、霧度和柔軟性較差等等，每年需要直接從國外進口高粘度高品質的PVB樹脂和膜片，以滿足國內汽車工業(yè)和建筑工業(yè)的發(fā)展所需。 對于國內需求量來說，現在低端產品市場已趨于飽和，但中高端產品市場仍供不應求，許多高端產品仍需從國外大量進口。目前國內僅汽車工業(yè)對安全玻璃用的高粘度聚乙烯醇縮丁醛樹脂需求在1.5萬噸/年，且年增長率大約在15%-20%左右，市場發(fā)展前景廣闊。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：以500噸/年的規(guī)模計算，該項目的投資額大致在1300萬元左右（其中100萬元為流動資金）。據可行性分析計算，聚乙烯醇縮丁醛樹脂的直接生產成本為1.43萬元/噸，車間成本為2.046萬元/噸，工廠成本為2.68萬元/噸，銷售成本為2.71萬元/噸。現目前該產品的市場售價為3.3萬元/噸。企業(yè)的年純利潤為220.76萬元，凈投資收益率為16.98%。 國際先進。

項目成果/簡介:2019年上海市技術發(fā)明特等獎燃料電池“高功率密度、大功率輸出、長壽命運行、低成本制造”是長期制約燃料電池汽車規(guī)模化推廣的國際難題，變革燃料電池核心部件，采用金屬雙極板替代現有石墨雙極板，是破解難題的有效途徑。上海交通大學來新民教授團隊歷經十余年研發(fā)，與上汽集團、新源動力、上海治臻等企業(yè)開展產學研合作，發(fā)明了薄型金屬雙極板設計與制造新方法、新工藝和新裝備。主要發(fā)明如下：1、提出了“島群-流道”復合的大規(guī)模并聯(lián)流場均勻分流原理，解決了現有叉分流道分流的過約束問題，創(chuàng)建了錯層密封的沖壓單極板背對背焊合方法，發(fā)明了薄型金屬雙極板“兩板三場”新構型。2、揭示了大面積超薄板細密流道的成形回彈及焊接變形規(guī)律，建立了細密流場成形及焊接的殘余應力分析模型，發(fā)明了極板多步成形誤差補償與激光焊接變形抑制技術。3、提出了“非晶碳耐蝕-石墨微晶導電”的涂層性能綜合原理，探明了石墨微晶縱向生長機制；提出了非晶碳沉積過程伴生石墨微晶生長的控制方法，發(fā)明了非晶-微晶復合涂層及其磁控濺射制備技術。4、發(fā)明了耐蝕導電復合涂層的多腔連續(xù)磁控濺射等工藝裝備，研制了融合多步成形-多工位焊接-多腔濺射的金屬雙極板生產裝備系統(tǒng)，創(chuàng)建了我國首條金屬雙極板批量化生產線。本項目獲授權中國發(fā)明專利37項，申請PCT專利5項，牽頭和參與制訂國家標準13項，發(fā)表SCI論文91篇(全球雙極板主題論文數第一)。開發(fā)的金屬極板在國內率先通過5000小時車載工況壽命考核，在國內金屬極板市場上占主導地位；成果應用于我國首輛金屬極板燃料電池轎車與客車、首個上汽P390型115kW車用全功率電堆開發(fā)，為上汽、東風、長城等國內金屬極板燃料電池汽車開發(fā)提供了自主可控的核心技術。金屬雙極板金屬雙極板連續(xù)沖壓成形 金屬雙極板多工位連續(xù)激光焊接金屬雙極板多腔連續(xù)磁控濺射工藝裝備金屬雙極板生產知識產權類型:發(fā)明專利 、 其他技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:國家級計劃/專項類別:國家高技術研究發(fā)展計劃、上海市科技創(chuàng)新行動重大項目等

本發(fā)明公開了一種生土建筑墻體表面高疏水性滲透型防水材料及其制備方法，本發(fā)明材料的組分和質量分數為硅酸鹽水泥2-8％，鋁酸鹽水泥2-8%，石灰2-15%，丙烯酸2-9％，聚丙烯酰胺5-20％，硅氧烷滲透劑3-15%，乳化劑0.5-3%，余量為水；以水將丙烯酸配制成濃度為為2～9%的丙烯酸水溶液后，向丙烯酸水溶液中依次加入聚丙烯酰胺、乳化劑，在添加的同時混合攪拌均勻；之后加入硅氧烷滲透劑，充分攪拌，得均勻穩(wěn)定乳液；向均勻穩(wěn)定乳液中加入硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、石灰，充分攪拌至呈穩(wěn)定漿狀產物，即得本發(fā)明材料；本發(fā)明防水材料對生土基體具有高滲透性，且具有突出的防水、抗裂性能；提高了生土墻體的抗水性和耐候性；本材料無毒無污染，制備及施工方法簡單，值得推廣使用。

高瓦斯礦井雙局扇故障診斷及自動切換一體化裝置作為第一臺以DSP為主控制器的集瓦斯故障定位、雙局扇自動切換、閉鎖與控制、可通過監(jiān)測系統(tǒng)井下分站傳送至地面實現遠程監(jiān)控的一體化裝置，通過采集井下掘進工作面?zhèn)鞲衅餍盘栞敵隹刂葡鄳默F場設備磁力啟動器從而監(jiān)控主、副局扇及工作面工作狀態(tài)。實現集瓦斯故障定位顯示、雙局扇自動切換控制。電路符合本安MA要求，對未安裝監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的中小煤礦，解決雙局扇故障診斷及自動切換與監(jiān)控、瓦斯故障定位、風電氣可靠閉鎖難題，可廣泛用于瓦斯礦井中。 項目先后獲得陜西省教育廳產業(yè)化培育基金等的資助，通過了陜西省科技廳組織的驗收和陜西省科技廳的鑒定，所取得成果達到了國內領先水平。已獲發(fā)明專利1項，獲各類科研成果獎勵2項，其中中國煤炭工業(yè)科學技術二等獎1項，并裝在容和公司的防爆殼已在礦山試應用。

本發(fā)明公開了一種高導熱低粘度環(huán)氧樹脂復合材料及其制備方 法。所述環(huán)氧樹脂復合材料包括體積份數為 25～60 份的第一球形導熱 填料、體積份數為 5～30 份的第二球形導熱填料以及體積分數為 30～ 70 份的環(huán)氧樹脂，第一球形導熱填料的中位粒徑不小于 30μm，第二 球形導熱填料的中位粒徑不大于 20μm。其制備方法為：(1)將球形導 熱填料真空干燥，然后依次將環(huán)氧樹脂、固化劑和球形導熱填料加入 行星離心式攪拌機中混

本發(fā)明公開了一種高、低有效氫碳比原料共混催化熱解制取燃料的裝置和方法，該裝置包括預混器、兩級螺旋進料器、馬達、料倉、流化床熱解器、旋風分離器、兩級冷凝裝置、焦炭倉、儲油罐、儲氣罐、預熱器。該方法能夠利用該裝置將高、低有效氫碳比的不同原料進行共混催化熱解。本發(fā)明能夠將有效氫碳比低的含碳固體廢棄物廉價高效地轉化為高品質的液體燃料，同時處理有效氫碳比高的塑料等固體廢棄物，解決了目前有效氫碳比低的生物質等含碳固體廢棄物轉化困難，熱解產物品質不高，選擇性差，催化劑易結焦、失活快的問題。

以目前航空航天、陸海空等軍種的軍事裝備上主承載結構的輕量化為主要研發(fā)目的，通過高性能材料組合、多尺度優(yōu)化以及智能化控制等來實現結構輕量化、提升軍事裝備作站效能的目的。同時研發(fā)的輕量化結構可以用于新能源汽車、工程機械以及空間結構上，從而實現汽車與機械的節(jié)能減排、橋梁與建筑的更大跨越能力等。針對上述情況，做了如下研究：研究復合材料與金屬組合的多級智能化結構的多尺度設計方法，解決復合材料與復合材料之間以及復合材料與金屬之間高效連接技術，研發(fā)高性價比的復合材料構件，研究適

本發(fā)明公開了一種充軟化劑高苯乙烯乳液共沉膠的制備方法，步驟為：1)按配方準備原料，將軟化劑和防老劑分別進行乳化，得軟化劑乳液和防老劑乳液；2)將軟化劑乳液和防老劑乳液加入到高苯乙烯膠乳中，攪拌均勻得膠乳混合液；3)將上述膠乳混合物、絮凝劑、質子酸同時且緩慢加入到無機鹽和絮凝劑的混合水溶液中，攪拌均勻得到絮凝混合液；4)在絮凝混合液中加入無機堿調節(jié)pH=7，邊攪拌邊形成絮凝物；絮凝物經脫水、干燥制得充軟化劑高苯乙烯乳液共沉膠。本發(fā)明制備的共沉膠中軟化劑均勻分散在體系中，起到了有效的軟化作用，大幅度降低了共沉膠的門尼粘度，大幅度提高了高苯乙烯橡膠的加工性能和綜合力學性能。成本降低10%-20%，加工耗能降低10-20%。在輪胎，制鞋，膠輥等行業(yè)應用前景十分廣闊。

小試階段/n隨著經濟的飛速發(fā)展，國內工業(yè)高含鹽廢水的減排壓力日益增大，不少廢水中所含無機鹽還具有回收利用的價值，直接排放不僅導致水環(huán)境污染，而且還造成鹽資源的浪費。針對目前工業(yè)高含鹽廢水零排放(ZLD)處理過程中存在的回收鹽產品純度低、重金屬和有機物雜質含量高、過程能耗高和穩(wěn)定運轉周期短等問題，研究開發(fā)了高含鹽廢水分質結晶及資源化提取關鍵技術，通過石灰乳化學沉淀+改性生物炭吸附+膜分離(或多效蒸發(fā)或蒸汽再壓縮MVR)濃縮+分質結晶等耦合處理技術，實現工業(yè)高含鹽廢水“零排放(ZLD)”，回收得到的水可