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燃料電池作為高節(jié)能性，環(huán)境負荷小的能源技術(shù)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(zhì)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(yīng)用于家庭、汽車、野外或者是災(zāi)害時，成為非常方便的電力供給源。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)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(shù)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(zhì)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(yīng)用于家庭、汽車、野外或者是災(zāi)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(shè)備投資，實際上對于燃料電池用燃油的脫硫處于無法對應(yīng)狀態(tài)。另外利用化學吸附的吸附脫硫技術(shù)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(shù)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(zhì)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(yīng)用于家庭，汽車， 野外或者是災(zāi)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(shè)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(yīng)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(shù)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(yīng)，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(nèi)國外，像本技術(shù)一樣利用固定床流通式反應(yīng)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(shù)的反應(yīng)條件非常 溫和，應(yīng)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(shù)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(shù)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(jié)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(yīng) 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(yīng)的結(jié)果。其反應(yīng)是煤油和水生成 CO2 和 H2。從結(jié)果來看，不 含硫的煤油 750 度的重整反應(yīng)活性達到 100%，氫氣收率達到了 80%， 而含硫磺煤油的催化反應(yīng)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(zhuǎn)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(yīng)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(yīng)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(shè)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(dǎo)池檢測器氣相色譜（ Gas Chromatography-Thermal Conductivity Detector）等

研究領(lǐng)域 以企業(yè)的生產(chǎn)需要為出發(fā)點，以研發(fā)新產(chǎn)品、新設(shè)備、新工藝為目標，進行光機電一體化成套設(shè)備及新技術(shù)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(shù)及其在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用研究。主要研究方向有：（1）綠色新能源生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備（2）特種加工機械（3）新型包裝機械（4）根據(jù)企業(yè)實際需求定制光機電一體化成套設(shè)備（生產(chǎn)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(shù)(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(gòu)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(shè)備（海裕百特鋰能設(shè)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(chǎn)線控制系統(tǒng)的研制； KSQ-500電池極片卷繞設(shè)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(chǎn)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(zhuǎn)讓項目 可承擔（合作開發(fā)）科研項目與技術(shù)合作光機電一體化成套設(shè)備（生產(chǎn)線）的研發(fā)

2019年上海市技術(shù)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(jīng)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(chǎn)學研合作，發(fā)明了薄型金屬雙極板設(shè)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(fù)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(gòu)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(yīng)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(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(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)建了我國首條金屬雙極板批量化生產(chǎn)線。 本項目獲授權(quán)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(nèi)率先通過5000小時車載工況壽命考核，在國內(nèi)金屬極板市場上占主導(dǎo)地位；成果應(yīng)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(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)

項目成果/簡介:2019年上海市技術(shù)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(jīng)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(chǎn)學研合作，發(fā)明了薄型金屬雙極板設(shè)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(fù)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(gòu)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(yīng)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(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(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)建了我國首條金屬雙極板批量化生產(chǎn)線。本項目獲授權(quán)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(nèi)率先通過5000小時車載工況壽命考核，在國內(nèi)金屬極板市場上占主導(dǎo)地位；成果應(yīng)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(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)知識產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利 、 其他技術(shù)先進程度:達到國內(nèi)領(lǐng)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(shù)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(shù)、電電混合驅(qū)動燃料電池動力系統(tǒng)技術(shù)、 車用燃料電池發(fā)動機技術(shù)、車用燃料電池發(fā)動機技術(shù)、汽車電動輔助系統(tǒng)技術(shù)研究等方 面有突破型進展，與此同時還在氫能源設(shè)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(shù)填補了國內(nèi)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(chǎn)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(yù)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(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廢棄物廉價高效地轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)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(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。

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(zhuǎn)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

本發(fā)明公開了一種固體氧化物燃料電池陰極氣體流場板，用于 均勻分配氧化氣和收集陰極電流，其由多個相互平行連接且尺寸相同 的齒形波紋塊構(gòu)成，齒形波紋塊由兩個錯開距離(7)后平行排列連接的 齒形波紋條(3，4)構(gòu)成，齒形波紋條(3，4)由多個相互交替連接的平頂 凸臺(2)和平板(1)構(gòu)成，平頂凸臺(2)呈齒形輪廓狀，平板(1)連接所述平 頂凸臺(2)的根部，以形成齒形波紋狀，平頂凸臺(2)橫截面形狀為等腰 梯形去掉下底邊后

本發(fā)明公開了一種半密封式固體氧化物燃料電池陰極的測試夾 具；包括固定部分、活動部分和底座；固定部分包括用于通氣的內(nèi)管、 用于排氣的外管、套筒以及用于收集電流的第一鉑線和第一鉑網(wǎng)；活 動部分包括連接管，位于內(nèi)管與外管之間，且與外管同軸設(shè)置；底座 包括陶瓷管、端蓋、第二鉑線、第三鉑線、第二鉑網(wǎng)和第三鉑網(wǎng)；第 二鉑線與第二鉑網(wǎng)連接，第三鉑線與第三鉑網(wǎng)連接，第一鉑網(wǎng)與待測 樣品的工作電極即陰極連接，第二鉑網(wǎng)與待測樣品的對電極