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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約束問題，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)。開發(fā)的金屬極板在國(guó)內(nèi)率先通過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：聚乙烯醇縮丁醛樹脂（Polyvinyl Butyral，簡(jiǎn)稱PVB），是由聚乙烯醇樹脂（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(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樹脂的合成技術(shù)的研究開發(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樹脂普遍存在的問題，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℃開始，避免了使用冷凍帶來(lái)的高能耗。且工藝過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)聚乙烯醇縮丁醛樹脂及膜片的生產(chǎn)企業(yè)大概有十余家，樹脂總生產(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約束問題，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)。開發(fā)的金屬極板在國(guó)內(nèi)率先通過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)明公開了一種高導(dǎo)熱低粘度環(huán)氧樹脂復(fù)合材料及其制備方 法。所述環(huán)氧樹脂復(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、過程能耗高和穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)周期短等問題，研究開發(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