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近日，中國科學技術大學高敏銳教授課題組與楊晴教授課題組合作，通過引入少量鈷改良鉬鎳合金催化劑，創(chuàng)制出一種低成本、CO耐受性好的非貴金屬氫氧化催化劑。

本發(fā)明公開了一種對固體燃料顆粒物單顆粒識別與分析的方法，其利用計算機控制掃描電鏡技術(CCSEM)分析固體燃料燃燒后收集的灰樣，由粒徑換算公式將 CCSEM 所測每個灰顆粒的幾何粒徑換算為空氣動力學直徑，可識別出飛灰中各粒徑段的顆粒物，如具有代表性的空氣動力學直徑 0.5-10μm 粒徑段的 PM0.5-10，以及 PM0.5-2.5 和PM2.5-10 等。通過分析灰顆粒的粒徑與礦物組成信息，可得到PM0.5-2.

燃料電池作為高節(jié)能性，環(huán)境負荷小的能源技術受到注目。燃料電池的氫氣來源現(xiàn)在主要利用天然氣、甲醇、DME、輕質餾分、汽油和煤油等進行水蒸氣重整開發(fā)。其中，汽油和煤油具有價格便宜、攜帶便利、常溫下穩(wěn)定性高、供給系統(tǒng)完善等優(yōu)點，可以廣泛應用于家庭、汽車、野外或者是災害時，成為非常方便的電力供給源。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 燃料電池作為高節(jié)能性，環(huán)境負荷小的能源技術受到注目。燃料電池的氫氣來源現(xiàn)在主要利用天然氣、甲醇、DME、輕質餾分、汽油和煤油等進行水蒸氣重整開發(fā)。其中，汽油和煤油具有價格便宜、攜帶便利、常溫下穩(wěn)定性高、供給系統(tǒng)完善等優(yōu)點，可以廣泛應用于家庭、汽車、野外或者是災害時，成為非常方便的電力供給源。但是用于燃料電池的燃油中的含硫量必須從現(xiàn)在的10ppm減少到1ppm以下。為了達到這種嚴格的超深度脫硫，在現(xiàn)在既存的石油加工廠通過加氫精制脫硫需要十分巨大的設備投資，實際上對于燃料電池用燃油的脫硫處于無法對應狀態(tài)。另外利用化學吸附的吸附脫硫技術也在開發(fā)中，但是吸附選擇性低，使用了高價的吸附劑，處理能力也比較低。

燃料電池作為高節(jié)能性，環(huán)境負荷小的能源技術受到注目。燃料 電池的氫氣源現(xiàn)在主要利用天然氣，甲醇，DME，輕質餾分，汽油和 煤油等進行水蒸氣重整開發(fā)。其中，煤油具有價格便宜，攜帶便利，常溫下穩(wěn)定性高，供給系統(tǒng)完善等優(yōu)點。可以廣泛應用于家庭，汽車， 野外或者是災害時，成為非常方便的電力供給源。但是用于燃料電池 的燃料油中的硫磺含有量必須從現(xiàn)在的數(shù)十 ppm 減少到 1ppm 以下。 為了達到這種嚴格的超深度脫硫，在現(xiàn)在既存的石油加工廠通過加氫 精制脫硫的話，需要十分巨大的設備投資，實際上對于燃料電池用燃 料油的脫硫處于無法對應狀態(tài)。另外利用化學吸附的吸附型硫磺脫除 器正在開發(fā)中，但是吸附選擇性低，使用了無法再生的高價吸附劑， 處理能力也比較低。 項目特色 本技術采用和現(xiàn)在的研究完全不同的想法，利用常壓低溫下的氧 化反應，將煤油中的硫磺化合物用油溶性氧化劑氧化，并通過常壓常 溫下的選擇吸附除去硫的氧化物砜，是一種新的低價脫硫法。無論在 國內國外，像本技術一樣利用固定床流通式反應裝置除去燃料油中的 硫磺化合物的研究很少有報告。這個超深度脫硫技術的反應條件非常 溫和，應用于燃料電池的燃料油重整器，可以很容易使燃料電池小型 化，輕量化。和傳統(tǒng)的高溫高壓下的加氫脫硫方法相比，本技術是在 溫和條件下的高效率脫硫法。和非氧化吸附式脫硫技術相比，脫硫效 率高數(shù)十倍，對于硫氧化物的選擇吸附性高，吸附劑可以再生，吸附 劑的使用量減少，可以降低成本。本項目的目的是將這個新的低價脫 硫法應用于燃料電池的重整系統(tǒng)，制造出氫氣提供給燃料電池。 項目應用前景 1. 利用氧化吸附脫硫法開發(fā)煤油的超深度脫硫器 圖 1 是氧化吸附脫硫法的原理及煤油超深度脫硫器的概念圖。煤 油中的難脫硫化合物 DBT 在催化劑及氧化劑存在下，在常壓低溫下 很容易氧化，生成硫氧化物，然后通過常溫常壓下的吸附被除去。反應容器里放入煤油及氧化劑，通過自然滴落在常壓下送進填充了催化 劑的固定床流通式氧化反應器，然后，常溫常壓下通過吸附器進行吸 附，除掉氧化后的硫磺化合物。現(xiàn)在的研究結果是通過氧化吸附脫硫 法可以將煤油中的硫磺含量減少到 0.5ppm。 2．超深度脫硫煤油的重整反應 圖 2 是利用 Ru 系催化劑對含不同濃度硫的煤油進行水蒸氣重 整反應的結果。其反應是煤油和水生成 CO2 和 H2。從結果來看，不 含硫的煤油 750 度的重整反應活性達到 100%，氫氣收率達到了 80%， 而含硫磺煤油的催化反應表現(xiàn)出催化劑失活現(xiàn)象。 3．項目計劃 a.建立一套連續(xù)的氧化吸附脫硫裝置，改變催化劑，氧化條件及 吸附劑，將煤油中的硫磺含量減少到 0.1ppm。 b. 試做一套小型化脫硫裝置，進行 1000，2000，10000 小時長期 試運轉實驗，對催化劑，吸附劑的壽命，再生的可能性，裝置的長期 穩(wěn)定性進行考察。 c.建立一套煤油的水蒸氣重整反應裝置，利用超深度脫硫煤油進 行水蒸氣重整，開發(fā)高活性，長壽命的重整催化劑。 d.將超深度脫硫器與重整反應系統(tǒng)組合成試驗用別體型重整器， 利用煤油制造氫氣提供給燃料電池。 e.所需的儀器設備 硫磺化學發(fā)光檢測器（Sulfur Chemiluminescence Detector）， 氫 火 焰 離 子 檢 測 器 氣 相 色 譜 （ Gas Chromatography-Flame Ionization Detector）， 熱導池檢測器氣相色譜（ Gas Chromatography-Thermal Conductivity Detector）等

研究領域 以企業(yè)的生產需要為出發(fā)點，以研發(fā)新產品、新設備、新工藝為目標，進行光機電一體化成套設備及新技術的研究與開發(fā)，解決企業(yè)發(fā)展過程中的瓶頸問題。圍繞創(chuàng)新制造工藝、機電控制及自動化，開展綠色化、系統(tǒng)化智能機電一體化技術及其在生產過程中的應用研究。主要研究方向有：（1）綠色新能源生產技術及設備（2）特種加工機械（3）新型包裝機械（4）根據企業(yè)實際需求定制光機電一體化成套設備（生產線）的研發(fā)。科研成果及簡介 所承擔主要項目： 鋅空燃料電池極片干嵌法成形過程控制的理論與技術(國家自然基金) ·高速水墨柔性印刷模切機CL1224 （國家科技部） ·機械軟起動控制系統(tǒng)的開發(fā)（天津市教委） ·柔性傳動行星輪差速機構的研究 （河北省教育廳） ·機械液壓自動控制軟啟動系統(tǒng)（石家莊科技局） ·自動分頁裝訂機的開發(fā)研究（河北省教委） 橫向課題： 紙管機開發(fā)（天津巨業(yè)衣架制造有限公司） 盤料螺紋鋼滾絲機（天津市天鵬建筑器材有限公司） 五金平臺自動機械手的研制（慶輝五金制品有限公司） 乒乓膠皮海綿上料系統(tǒng)的研發(fā)（天津七二九體育器材開發(fā)有限公司） 電池極片卷繞設備（海裕百特鋰能設備有限公司） 鋰電池極片軋制卷繞線 ； 流延膜擠壓收卷裝置及控制系統(tǒng)的合作研發(fā)； 瓦棱機生產線控制系統(tǒng)的研制； KSQ-500電池極片卷繞設備開發(fā) 木工挖船機（威盧克斯有限公司） WS-260衛(wèi)生巾生產線獲獎與專利一種布料機                  發(fā)明專利           專利號：200910068754.x一種雙向水泥土攪拌樁機      發(fā)明專利           專利號：200910069172.3一種雙向水泥土攪拌樁機      發(fā)明專利           專利號：200910069171.9一種雙向水泥土攪拌樁鉆桿    發(fā)明專利           專利號：200910069170.4一種收獲機                  發(fā)明專利           專利號：200910069269.4可轉讓項目 可承擔（合作開發(fā)）科研項目與技術合作光機電一體化成套設備（生產線）的研發(fā)

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(xiàn)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(xiàn)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(shù)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

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(xiàn)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(xiàn)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(shù)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

同濟大學在燃料電池轎車整車集成開發(fā)技術、電電混合驅動燃料電池動力系統(tǒng)技術、 車用燃料電池發(fā)動機技術、車用燃料電池發(fā)動機技術、汽車電動輔助系統(tǒng)技術研究等方 面有突破型進展，與此同時還在氫能源設施、氫氣加注站、充電站方面進行配套研究， 也取了進展。已研制三代燃料電池轎車開發(fā)平臺，“超越一號” 燃料電池轎車樣車上 的多項技術填補了國內空白，并獲“2003 年上海工博會創(chuàng)新獎”；“超越二號”、“超 越三號” 燃料電池轎車分別在第六、七屆“必比登”國際清潔汽車挑戰(zhàn)賽上的 7 項測 試中獲 5 項 A 級好成績。并裝載于上海大眾、上汽集團、奇瑞汽車的整車產品，2005 年組成示范運營車隊。2005 年燃料電池轎車被評為中國高等學校十大科技進展。

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。

本發(fā)明公開了一種面向海洋浮標的固體氧化物燃料電池能量管理系統(tǒng)，包括固體氧化物燃料電池(SOFC)系統(tǒng)、DC/DC 功率變換模塊和能量儲存管理模塊，能量儲存管理模塊包括蓄電池和超級電容；DC/DC 功率變換模塊將 SOFC 發(fā)出的直流電轉換為 14V 和 24V 直流電，24V 電源為 SOFC 系統(tǒng)自身供電，14V 電源為海洋浮標供電；超級電容和蓄電池接到 14V 直流母線上，超級電容為其海洋浮標提供瞬時峰值功率，蓄