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在設(shè)計柔性鋰離子電池負極材料上取得了突破，以表面刻蝕剝離處理的碳布為基底(CC@EC)，水熱法生長NiCo2O4(NCO)納米線陣列。當其應(yīng)用于鋰離子電池負極時，表現(xiàn)出了優(yōu)異的儲鋰性能。作者通過DFT計算發(fā)現(xiàn)，NCO與CC@EC具有強的相互電子作用、在鋰離子傳輸過程中具有更低的反應(yīng)能壘。此外，作者進一步通過原位拉曼光譜闡明了CC@EC基底對電極材料儲鋰性能提升的貢獻因素。在此基礎(chǔ)上，獲得了具有高載量下高能量密度 (314 Wh/kg) 的全柔性鋰離子電池(總重量為281 mg)，具有出色的柔韌性和良好的儲能性能，為未來的便攜能源開啟了新的方向。

成果簡介：該項研究成果將利于形成能量回饋式制動系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)規(guī)范標準，同時開發(fā)的產(chǎn)品可為配備氣壓制動系統(tǒng)的各類純電動車輛和混合動力車輛提供能量回饋主動控制式氣壓制動系統(tǒng)，保證制動安全性的前提下，提高能量回收率，增加電動汽車的續(xù)駛里程，進而推動電動汽車的產(chǎn)業(yè)化。 項目來源：863項目 技術(shù)領(lǐng)域：先進能源技術(shù) 應(yīng)用范圍：電動汽車領(lǐng)域 現(xiàn)狀特點:一般應(yīng)用 技術(shù)創(chuàng)新：串聯(lián)能量回饋主動控制式制動系統(tǒng)的設(shè)計理論；總體設(shè)計理論將綜合制動平順性

提出了細菌代謝狀態(tài)決定細菌耐藥性，建立了通過關(guān)鍵代謝物逆轉(zhuǎn)細菌耐藥性以控制耐藥菌的新策略（Peng et al., Cell Metabolism, 2015）。在尋找新的逆轉(zhuǎn)細菌耐藥性的代謝物質(zhì)中，發(fā)現(xiàn)谷氨酸（glutamate）可以逆轉(zhuǎn)細菌耐藥性。其在進入細菌后，不是遵循已知的TCA循環(huán)進行代謝（檸檬酸-異檸檬酸-酮戊二酸-琥珀酸輔酶A-琥珀酸-延胡索酸-蘋果酸-草酰乙酸-檸檬酸），而是在草酰乙酸的基礎(chǔ)上逐步生成磷酸烯醇丙酮酸、丙酮酸、乙酰輔酶A再從檸檬酸進入三羧酸循環(huán)，即檸檬酸-異檸檬酸-酮戊二酸-琥珀酸輔酶A-琥珀酸-延胡索酸-蘋果酸-草酰乙酸-磷酸烯醇丙酮酸-丙酮酸-乙酰輔酶A-檸檬酸，形成一個全新的循環(huán)，故命名為丙酮酸循環(huán)（P循環(huán)）。進一步的試驗證明，P循環(huán)是一條正常的生物有氧氧化的最終代謝途徑。P循環(huán)消耗草酰乙酸, 而TCA循環(huán)消耗乙酰輔酶A。糖類、脂類和氨基酸可以直接進入P循環(huán)，而糖類和脂類進入TCA循環(huán)需要先轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴］o酶A，說明P循環(huán)才利于糖的利用。更重要的是，將P循環(huán)多于TCA循環(huán)的基因或酶進行相應(yīng)的缺失或抑制，其對TCA循環(huán)的影響與缺失或抑制TCA循環(huán)中的基因或酶的影響一致，說明TCA循環(huán)耦合在P循環(huán)中。綜上所述，該研究的創(chuàng)新點主要包括：1）P循環(huán)對于調(diào)控生物體內(nèi)能量平衡發(fā)揮著重要的作用；2）TCA循環(huán)為P循環(huán)提供草酰乙酸，是P循環(huán)的一條重要旁路；3）P循環(huán)調(diào)控TCA循環(huán)；4）P循環(huán)在代謝物逆轉(zhuǎn)細菌耐藥性起到關(guān)鍵作用。

短脈沖激光器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事等領(lǐng)域，但是隨著使用次數(shù)、時間的變化以及激光器本身性能的波動，造成輸出性能下降，更多地體現(xiàn)在能量的變化。這樣，就會造成與其配套設(shè)備性能的下降，甚至無法工作。如遠距離激光測距機因激光能量的下降，造成測量距離變短等。傳統(tǒng)的激光能量計，測量口徑小、速度慢，無法滿足特定環(huán)境、設(shè)備的需求。

小陣列核脈沖能量與時間譜分析系統(tǒng)是國家自然科學(xué)基金和NSAF聯(lián)合基金 項目的創(chuàng)新成果，采用先進的低噪聲陣列讀出電路和基于FPGA的多通道能量與 時間譜分析系統(tǒng)，能夠同時測量小陣列像素探測器的能譜和時間譜，并繪制出一 維能量譜、一維時間譜、能量與時間的二維譜以及光子作用位置分布圖。 該系統(tǒng)相對于國內(nèi)外現(xiàn)有產(chǎn)品的主要優(yōu)點是：(1)能夠同時測量核脈沖的 能量和時間譜，并給出二維譜分布；(2)能夠?qū)π￡嚵刑綔y器進行高速并行讀 出，并具有較高的靈敏度；(3)可以實現(xiàn)初步的能譜成像，并具有亞像元空間 分辨能力。 系統(tǒng)指探測器、模擬讀出電路、FPGA譜分析系統(tǒng)以及電源四個模塊組成， 低壓電源采用±3. 7V可充電鋰電池，高壓電源采用IkV高壓模塊，探測器采用基 于CZT晶體的像素陣列探測器，探測器與模擬讀出電路體積為 4. 5cmx4. 5cmx2. 7cm, FPGA 譜分析系統(tǒng)體積為 6. 5cmx8. Icmx2. 5cm,基本系統(tǒng)的 像素陣列為2x2,高分辨系統(tǒng)的陣列數(shù)可達8x8,系統(tǒng)的時間分辨可達5ns,能 量測量下限可達5keV,對59. 5keV伽馬射線可以實現(xiàn)能量分辨率5. 5%。

本研究成果研究出一種先進的能量管理和能量動態(tài)平衡新技術(shù)、使電池組使 用壽命（續(xù)航能力）成倍增長。 由于鋰離子電池具有單節(jié)電壓低的特點，通常將多節(jié)電池串聯(lián)，構(gòu)成電池組 使用。而由于制造工藝的原因，單體電池的特性總存在差異，在充（放）電過程 中容易出現(xiàn)部分電池過充或過放的現(xiàn)象，嚴重影響電池的使用壽命，從而導(dǎo) 致電池組使用壽命縮短幾倍甚至十幾倍。為了延長電池組的使用壽命，必須 使所有的電池均保持在同樣的電池荷電狀態(tài)（SOC, State of Charge）□因此， 需要建立鋰離子電池組能量均衡系統(tǒng)，平衡電池組中各個單體電池的SOC,充 分發(fā)揮各單體電池性能，提高電池組使用容量，延長其使用壽命。該項技術(shù)已 有大量研究成果，包括有損均衡（被動均衡）和無損均衡（主動均衡）兩種方式。 有損均衡是能量耗散型方式，技術(shù)趨成熟，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用（豐田普銳斯混動 汽車）。但其能量全部損耗在電阻上，效率低。無損均衡通過電路對能量進行轉(zhuǎn) 移來實現(xiàn)能量均衡，效率高。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制難度大，目前還在研究過程中。 主要問題是均衡速度慢、效率低。本研究成果提出了一種先進的電池組能量均衡 技術(shù)一一總線式均衡技術(shù)，與其它均衡技術(shù)相比，具有電路簡單、易于模塊化、 均衡速度快、效率高、電路成本不顯著增加的特點。特別適用于大功率儲能系統(tǒng)。 市場及經(jīng)濟效益分析： 該項技術(shù)可以應(yīng)用于各個領(lǐng)域的儲能系統(tǒng)，是智能電網(wǎng)、可再生能源接 入、分布式發(fā)電、微電網(wǎng)以及電動汽車發(fā)展必不可少的支撐技術(shù)，不但可以有 效地實現(xiàn)需求側(cè)管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷，提高電力設(shè)備運行效率、降 低供電成本，而且還可以調(diào)整頻率和補償負荷波動，提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性。例如, 風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電互補系統(tǒng)組成的局域網(wǎng)；偏遠地區(qū)供電、工廠及辦公樓供電; 通信系統(tǒng)中不間斷電源和應(yīng)急電能系統(tǒng)；大規(guī)模電力存儲和負荷調(diào)峰系統(tǒng)；電動 汽車的動力系統(tǒng)；國家重要部門的大型后備電源；軍事領(lǐng)域中可移動大型供電設(shè) 備等。因此，該項技術(shù)具有巨大的產(chǎn)業(yè)化效益。

01. 成果簡介 質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)具有污染低，排放少，高比功率等優(yōu)點，在汽車上有著越來越廣泛的應(yīng)用。燃料電池汽車一般包含兩個動力源，即燃料電池和動力電池，如何實現(xiàn)兩個動力源間最優(yōu)的功率分配，提高能量利用率和使燃料電池大部分工作在穩(wěn)態(tài)工況下，提高燃料電池的使用壽命，是動力系統(tǒng)控制和能量管理的重點。 針對動力系統(tǒng)控制，提出了一種燃料電池混合動力整車控制方法和基于多信息融合的整車控制方法等。整車控制器通過實施讀取車輛狀態(tài)參數(shù)，預(yù)測整車需求功率，根據(jù)動力電池SOC狀態(tài)，計算預(yù)測未來一段時間內(nèi)動力電池的目標最優(yōu)SOC軌跡，同時計算整車的輔助功率等，實現(xiàn)整車目標功率在動力電池和燃料電池之間的優(yōu)化分配。 針對能量管理，提出了一種燃料電池汽車的熱管理系統(tǒng)和基于地理位置信息的能量管理方法等。新型熱管理系統(tǒng)采用水冷方式控制燃料電池工作在合適的溫度，利用燃料電池工作時產(chǎn)生的熱量以及輔助電加熱器產(chǎn)生的熱量，用于車輛冬季取暖，同時用于鋰離子電池在冬季的保溫?；诘乩砦恢眯畔⒌哪芰抗芾矸椒▽④囕v的地理位置信息與車輛的功率需求結(jié)合起來，通過多時間尺度的通訊，融合馬爾可夫模型和動態(tài)規(guī)劃算法，實現(xiàn)了工況預(yù)測和最優(yōu)的能量管理。 同時還針對燃料電池等混合動力汽車，提出了多種網(wǎng)絡(luò)通訊方法和通訊網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)。提出了基于有限狀態(tài)機的分布式控制系統(tǒng)、基于時間出發(fā)的分布式控制系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡(luò)通訊方法和基于TTCAN的整車通訊網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)等。簡化了控制流程設(shè)計，通過確立系統(tǒng)節(jié)點間信息交互模式可方便的規(guī)劃各節(jié)點間的協(xié)同工作，避免網(wǎng)絡(luò)仲裁和沖突，提高網(wǎng)絡(luò)安全的實時性和安全性。02. 應(yīng)用前景 本成果可應(yīng)用于質(zhì)子交換膜燃料電池領(lǐng)域。03. 知識產(chǎn)權(quán) 本成果涉及10項發(fā)明專利。04. 團隊介紹 項目團隊主要研究方向新能源汽車動力系統(tǒng)，團隊成員包括歐陽明高、李建秋、楊福源、王賀武、盧蘭光、李希浩、徐梁飛、杜玖玉、韓雪冰、馮旭寧等，課題負責(zé)人為李建秋，獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎兩項，北京市科學(xué)技術(shù)一等獎一項、中國汽車工業(yè)技術(shù)發(fā)明一等獎一項，論文發(fā)表200余篇。項目團隊深度參與了中國新能源汽車的戰(zhàn)略規(guī)劃、科技研發(fā)、國際合作、示范考核和產(chǎn)業(yè)化推進的全過程，培育出多家學(xué)生創(chuàng)業(yè)型高科技企業(yè)，為中國新能源汽車躋身世界先進行列作出了重要貢獻。05. 合作方式 技術(shù)許可。06．聯(lián)系方式 郵箱： zhangyan2017@tsinghua.edu.cn

成果創(chuàng)新點 主要技術(shù)創(chuàng)新路徑：傳統(tǒng)爆炸焊接的裝置，其上表面 裸露在空氣中。而本技術(shù)在炸藥上表面對稱地放置與炸藥 下表面一致的復(fù)板和基板，整體作為一個單元；為避免上 半部分拋擲出去，因而重復(fù)該單元，讓炸藥沖擊互相約束； 最頂部不能再鋪設(shè)復(fù)板與基板，因而以膠體水替代，能提 高其能量利用率。 關(guān)鍵技術(shù)指標：各層炸藥同步起爆、間隙及炸藥配方 和用量； 核心解決問題、核心優(yōu)勢：解決了

主要技術(shù)創(chuàng)新路徑：傳統(tǒng)爆炸焊接的裝置，其上表面裸露在空氣中。而本技術(shù)在炸藥上表面對稱地放置與炸藥下表面一致的復(fù)板和基板，整體作為一個單元；為避免上半部分拋擲出去，因而重復(fù)該單元，讓炸藥沖擊互相約束；最頂部不能再鋪設(shè)復(fù)板與基板，因而以膠體水替代，能提高其能量利用率。 關(guān)鍵技術(shù)指標：各層炸藥同步起爆、間隙及炸藥配方和用量； 核心解決問題、核心優(yōu)勢：解決了爆炸焊接工業(yè)生產(chǎn)中的成本和效率問題，實驗證明五層的該結(jié)構(gòu)可以提升能量利用率 63%，且該技術(shù)多塊板一次成型，大大提高了工作效率；