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2019年上海市技術(shù)發(fā)明特等獎(jiǎng) 燃料電池“高功率密度、大功率輸出、長(zhǎng)壽命運(yùn)行、低成本制造”是長(zhǎng)期制約燃料電池汽車規(guī)模化推廣的國(guó)際難題，變革燃料電池核心部件，采用金屬雙極板替代現(xiàn)有石墨雙極板，是破解難題的有效途徑。上海交通大學(xué)來(lái)新民教授團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)十余年研發(fā)，與上汽集團(tuán)、新源動(dòng)力、上海治臻等企業(yè)開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作，發(fā)明了薄型金屬雙極板設(shè)計(jì)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(fù)合的大規(guī)模并聯(lián)流場(chǎng)均勻分流原理，解決了現(xiàn)有叉分流道分流的過(guò)約束問(wèn)題，創(chuàng)建了錯(cuò)層密封的沖壓?jiǎn)螛O板背對(duì)背焊合方法，發(fā)明了薄型金屬雙極板“兩板三場(chǎng)”新構(gòu)型。 2、揭示了大面積超薄板細(xì)密流道的成形回彈及焊接變形規(guī)律，建立了細(xì)密流場(chǎng)成形及焊接的殘余應(yīng)力分析模型，發(fā)明了極板多步成形誤差補(bǔ)償與激光焊接變形抑制技術(shù)。 3、提出了“非晶碳耐蝕-石墨微晶導(dǎo)電”的涂層性能綜合原理，探明了石墨微晶縱向生長(zhǎng)機(jī)制；提出了非晶碳沉積過(guò)程伴生石墨微晶生長(zhǎng)的控制方法，發(fā)明了非晶-微晶復(fù)合涂層及其磁控濺射制備技術(shù)。 4、發(fā)明了耐蝕導(dǎo)電復(fù)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(chǎn)裝備系統(tǒng)，創(chuàng)建了我國(guó)首條金屬雙極板批量化生產(chǎn)線。 本項(xiàng)目獲授權(quán)中國(guó)發(fā)明專利37項(xiàng)，申請(qǐng)PCT專利5項(xiàng)，牽頭和參與制訂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)13項(xiàng)，發(fā)表SCI論文91篇(全球雙極板主題論文數(shù)第一)。開(kāi)發(fā)的金屬極板在國(guó)內(nèi)率先通過(guò)5000小時(shí)車載工況壽命考核，在國(guó)內(nèi)金屬極板市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位；成果應(yīng)用于我國(guó)首輛金屬極板燃料電池轎車與客車、首個(gè)上汽P390型115kW車用全功率電堆開(kāi)發(fā)，為上汽、東風(fēng)、長(zhǎng)城等國(guó)內(nèi)金屬極板燃料電池汽車開(kāi)發(fā)提供了自主可控的核心技術(shù)。 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(chǎn)

成果描述：聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂（Polyvinyl Butyral，簡(jiǎn)稱PVB），是由聚乙烯醇樹(shù)脂（PVA）在催化劑存在下和正丁醛進(jìn)行縮聚反應(yīng)得到功能性樹(shù)脂。 聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)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(jié)劑、涂料、紙張?zhí)幚怼⑻沾傻阮I(lǐng)域；高粘聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂PVB主要用于汽車、飛機(jī)、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(zhì)PVB樹(shù)脂的合成技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)上進(jìn)行了卓有成效的工作，應(yīng)用新型高效混合剪切反應(yīng)技術(shù)、洗液/濾液循環(huán)利用技術(shù)、無(wú)乳縮醛化反應(yīng)技術(shù)和新型高效強(qiáng)制外循環(huán)縮醛化反應(yīng)器成功地解決了現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)PVB樹(shù)脂普遍存在的問(wèn)題，改善了高分子鏈條微觀結(jié)構(gòu)，避免高分子鏈條間的交聯(lián)，使縮醛度更高更均勻，由此樹(shù)脂制得的膜片具有高透光率和低霧度等光學(xué)性能，完全可以滿足安全玻璃中間膜的需要。 同時(shí)，該技術(shù)成果避免了傳統(tǒng)工藝上的低溫反應(yīng)，可以使初始反應(yīng)溫度從20℃開(kāi)始，避免了使用冷凍帶來(lái)的高能耗。且工藝過(guò)程大大提高了丁醛利用率，降低了生產(chǎn)成本，適合工業(yè)化轉(zhuǎn)化。市場(chǎng)前景分析：聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)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(jié)劑、涂料、紙張?zhí)幚怼⑻沾傻阮I(lǐng)域；高粘聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂PVB主要用于汽車、飛機(jī)、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(chǎn)高品質(zhì)聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂的公司主要集中在美國(guó)、日本和西歐等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)， 主要是美國(guó)首諾公司( SOLUTION) 、杜邦公司(DUPONT) 、日本積水化學(xué)工業(yè)公司( SEKESUI) 和德國(guó)佳氏福公司( TROSIFOL) 。 我國(guó)聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂及膜片的生產(chǎn)企業(yè)大概有十余家，樹(shù)脂總生產(chǎn)能力達(dá)到40000噸/年，膜片總生產(chǎn)能力達(dá)到35000噸/年。但其中低粘度聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂占80%以上，安全玻璃用高粘度產(chǎn)品（包括回收國(guó)外廢PVB料）不到10%，且品質(zhì)和國(guó)外相比還存在較大差距，主要表現(xiàn)在：顏色發(fā)黃、酸值偏高、縮醛度較低（國(guó)內(nèi)一般70%以下，國(guó)外可以達(dá)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(guó)外進(jìn)口高粘度高品質(zhì)的PVB樹(shù)脂和膜片，以滿足國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)和建筑工業(yè)的發(fā)展所需。 對(duì)于國(guó)內(nèi)需求量來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在低端產(chǎn)品市場(chǎng)已趨于飽和，但中高端產(chǎn)品市場(chǎng)仍供不應(yīng)求，許多高端產(chǎn)品仍需從國(guó)外大量進(jìn)口。目前國(guó)內(nèi)僅汽車工業(yè)對(duì)安全玻璃用的高粘度聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂需求在1.5萬(wàn)噸/年，且年增長(zhǎng)率大約在15%-20%左右，市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：以500噸/年的規(guī)模計(jì)算，該項(xiàng)目的投資額大致在1300萬(wàn)元左右（其中100萬(wàn)元為流動(dòng)資金）。據(jù)可行性分析計(jì)算，聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂的直接生產(chǎn)成本為1.43萬(wàn)元/噸，車間成本為2.046萬(wàn)元/噸，工廠成本為2.68萬(wàn)元/噸，銷售成本為2.71萬(wàn)元/噸。現(xiàn)目前該產(chǎn)品的市場(chǎng)售價(jià)為3.3萬(wàn)元/噸。企業(yè)的年純利潤(rùn)為220.76萬(wàn)元，凈投資收益率為16.98%。 國(guó)際先進(jìn)。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:2019年上海市技術(shù)發(fā)明特等獎(jiǎng)燃料電池“高功率密度、大功率輸出、長(zhǎng)壽命運(yùn)行、低成本制造”是長(zhǎng)期制約燃料電池汽車規(guī)模化推廣的國(guó)際難題，變革燃料電池核心部件，采用金屬雙極板替代現(xiàn)有石墨雙極板，是破解難題的有效途徑。上海交通大學(xué)來(lái)新民教授團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)十余年研發(fā)，與上汽集團(tuán)、新源動(dòng)力、上海治臻等企業(yè)開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作，發(fā)明了薄型金屬雙極板設(shè)計(jì)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(fù)合的大規(guī)模并聯(lián)流場(chǎng)均勻分流原理，解決了現(xiàn)有叉分流道分流的過(guò)約束問(wèn)題，創(chuàng)建了錯(cuò)層密封的沖壓?jiǎn)螛O板背對(duì)背焊合方法，發(fā)明了薄型金屬雙極板“兩板三場(chǎng)”新構(gòu)型。2、揭示了大面積超薄板細(xì)密流道的成形回彈及焊接變形規(guī)律，建立了細(xì)密流場(chǎng)成形及焊接的殘余應(yīng)力分析模型，發(fā)明了極板多步成形誤差補(bǔ)償與激光焊接變形抑制技術(shù)。3、提出了“非晶碳耐蝕-石墨微晶導(dǎo)電”的涂層性能綜合原理，探明了石墨微晶縱向生長(zhǎng)機(jī)制；提出了非晶碳沉積過(guò)程伴生石墨微晶生長(zhǎng)的控制方法，發(fā)明了非晶-微晶復(fù)合涂層及其磁控濺射制備技術(shù)。4、發(fā)明了耐蝕導(dǎo)電復(fù)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(chǎn)裝備系統(tǒng)，創(chuàng)建了我國(guó)首條金屬雙極板批量化生產(chǎn)線。本項(xiàng)目獲授權(quán)中國(guó)發(fā)明專利37項(xiàng)，申請(qǐng)PCT專利5項(xiàng)，牽頭和參與制訂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)13項(xiàng)，發(fā)表SCI論文91篇(全球雙極板主題論文數(shù)第一)。開(kāi)發(fā)的金屬極板在國(guó)內(nèi)率先通過(guò)5000小時(shí)車載工況壽命考核，在國(guó)內(nèi)金屬極板市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位；成果應(yīng)用于我國(guó)首輛金屬極板燃料電池轎車與客車、首個(gè)上汽P390型115kW車用全功率電堆開(kāi)發(fā)，為上汽、東風(fēng)、長(zhǎng)城等國(guó)內(nèi)金屬極板燃料電池汽車開(kāi)發(fā)提供了自主可控的核心技術(shù)。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(chǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利 、 其他技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:國(guó)家級(jí)計(jì)劃/專項(xiàng)類別:國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃、上海市科技創(chuàng)新行動(dòng)重大項(xiàng)目等

本發(fā)明公開(kāi)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(zhì)量分?jǐn)?shù)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(shí)混合攪拌均勻；之后加入硅氧烷滲透劑，充分?jǐn)嚢瑁镁鶆蚍€(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?jǐn)嚢柚脸史€(wěn)定漿狀產(chǎn)物，即得本發(fā)明材料；本發(fā)明防水材料對(duì)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(wú)毒無(wú)污染，制備及施工方法簡(jiǎn)單，值得推廣使用。

高瓦斯礦井雙局扇故障診斷及自動(dòng)切換一體化裝置作為第一臺(tái)以DSP為主控制器的集瓦斯故障定位、雙局扇自動(dòng)切換、閉鎖與控制、可通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)井下分站傳送至地面實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的一體化裝置，通過(guò)采集井下掘進(jìn)工作面?zhèn)鞲衅餍盘?hào)輸出控制相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備磁力啟動(dòng)器從而監(jiān)控主、副局扇及工作面工作狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)集瓦斯故障定位顯示、雙局扇自動(dòng)切換控制。電路符合本安MA要求，對(duì)未安裝監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的中小煤礦，解決雙局扇故障診斷及自動(dòng)切換與監(jiān)控、瓦斯故障定位、風(fēng)電氣可靠閉鎖難題，可廣泛用于瓦斯礦井中。 項(xiàng)目先后獲得陜西省教育廳產(chǎn)業(yè)化培育基金等的資助，通過(guò)了陜西省科技廳組織的驗(yàn)收和陜西省科技廳的鑒定，所取得成果達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。已獲發(fā)明專利1項(xiàng)，獲各類科研成果獎(jiǎng)勵(lì)2項(xiàng)，其中中國(guó)煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，并裝在容和公司的防爆殼已在礦山試應(yīng)用。

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

本發(fā)明公開(kāi)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(yù)混器、兩級(jí)螺旋進(jìn)料器、馬達(dá)、料倉(cāng)、流化床熱解器、旋風(fēng)分離器、兩級(jí)冷凝裝置、焦炭倉(cāng)、儲(chǔ)油罐、儲(chǔ)氣罐、預(yù)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(jìn)行共混催化熱解。本發(fā)明能夠?qū)⒂行涮急鹊偷暮脊腆w廢棄物廉價(jià)高效地轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的液體燃料，同時(shí)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(zhì)等含碳固體廢棄物轉(zhuǎn)化困難，熱解產(chǎn)物品質(zhì)不高，選擇性差，催化劑易結(jié)焦、失活快的問(wèn)題。

以目前航空航天、陸海空等軍種的軍事裝備上主承載結(jié)構(gòu)的輕量化為主要研發(fā)目的，通過(guò)高性能材料組合、多尺度優(yōu)化以及智能化控制等來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化、提升軍事裝備作站效能的目的。同時(shí)研發(fā)的輕量化結(jié)構(gòu)可以用于新能源汽車、工程機(jī)械以及空間結(jié)構(gòu)上，從而實(shí)現(xiàn)汽車與機(jī)械的節(jié)能減排、橋梁與建筑的更大跨越能力等。針對(duì)上述情況，做了如下研究：研究復(fù)合材料與金屬組合的多級(jí)智能化結(jié)構(gòu)的多尺度設(shè)計(jì)方法，解決復(fù)合材料與復(fù)合材料之間以及復(fù)合材料與金屬之間高效連接技術(shù)，研發(fā)高性價(jià)比的復(fù)合材料構(gòu)件，研究適

本發(fā)明公開(kāi)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(zhǔn)備原料，將軟化劑和防老劑分別進(jìn)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(zhì)子酸同時(shí)且緩慢加入到無(wú)機(jī)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(wú)機(jī)堿調(diào)節(jié)pH=7，邊攪拌邊形成絮凝物；絮凝物經(jīng)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(xué)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(yīng)用前景十分廣闊。

小試階段/n隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)工業(yè)高含鹽廢水的減排壓力日益增大，不少?gòu)U水中所含無(wú)機(jī)鹽還具有回收利用的價(jià)值，直接排放不僅導(dǎo)致水環(huán)境污染，而且還造成鹽資源的浪費(fèi)。針對(duì)目前工業(yè)高含鹽廢水零排放(ZLD)處理過(guò)程中存在的回收鹽產(chǎn)品純度低、重金屬和有機(jī)物雜質(zhì)含量高、過(guò)程能耗高和穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)周期短等問(wèn)題，研究開(kāi)發(fā)了高含鹽廢水分質(zhì)結(jié)晶及資源化提取關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)石灰乳化學(xué)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(zhì)結(jié)晶等耦合處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)高含鹽廢水“零排放(ZLD)”，回收得到的水可