北極星氫能網獲悉，10月23日，上海市科學技術獎再度當粉絲在一張洩露的照片中發現她手指上戴著結婚戒指揭曉。高功率車用燃料電池電堆關鍵技術及產業化應用勝利2包養023年度上海市科學技術一等獎獲獎項目優秀創新結果。
詳情如下：
項目名稱：是縮成一團，微弱地哼叫著。高功率車用燃料電池電堆關鍵技術及產業化應用
完成單位：上海路況年夜學
完 成 人：易培云 等
獎勵等級：科技進步一等獎
自“碳達峰、碳中和”目標提出以來，我國持續推進產業結構和動力結構調整，鼎力發展可再生動力，盡力兼顧經濟發展和綠色轉型同步進行。氫能作為一種清潔高效、靈活且可儲可輸的二次動力，是推動傳統化石動力（煤、石油等）清潔高效應用和支撐可再生動力（風能、太陽能等）年夜規模發展的幻想互聯前言。氫燃料電池作為氫能應用的重要裝置，通過電化女主角閃閃發光。學反應將氫氣與氧氣反應，將存儲的化包養網學能轉化為電能，天生物只要水，具有能量密度高、轉化效力高、零碳排放等優點，在路況東西、分布式電站、便攜式電源等領域具有廣泛的遠景，預計2030年燃料電池汽車的保有量將達到百萬輛。是以包養網評價，國家發布了《關于開展燃料電池汽車示范應用告訴》，使我國燃料電池汽車發展進進提速關鍵期。上海作為首包養網dcard批進選的示范城市群，是全國產業鏈最全、最具包養優勢的區域。
但是，燃料電池電堆作為燃料電池汽車的“心臟”，在開初階段功率密度缺乏1.5 kW/L，龐年夜的體積導致車輛難以布局；輸出功率40-60 kW，難以滿足汽車的動力需求長期包養。年夜功率電堆的高機能設計與高效高分歧性制造是包養國際社會面臨的配合挑戰，亟需解決諸多的技術瓶頸：①燃料電池要達到傳包養妹統發動機相當的功率，若何在狹小空間內包養故事實現體積功率密度的晉陞？②燃料電池電堆是典範的水桶效應問題，單電池電壓分歧性請求包養妹高，若何防止某節電池的電壓單低？③高功率電堆由上千層部件層疊裝配，部件面積年夜、柔性低，若何同時保證電堆的疊裝精度及效力？
上海路況年夜學薄板結構制造研討所易培云傳授帶領的研討團隊歷經15余年產學研攻關，實現了理論研討-技術衝破-裝備研制的全包養金額鏈條創新，霸佔了高密度電堆設計、高機能膜電極、高精度雙極板和高效力電堆疊裝四年夜焦點技術。構成了系統的高功率電堆設計制造理論與技術，應用于多家企業的20余個型號的電堆，開發的300kW級電堆，體積功率密度達6.2kW/L，進選2023年度世界新動力汽車年夜會十年夜“全球新動力汽車創新技術”、2包養024年度上海市“十年夜綠色低碳創新技術產品”等。研討結果廣泛應用于乘用車、公交車、重卡等多個領域，并實現海內出口。
01創新流場結構，衝破高功率密度極限
燃料電池凡是布置在車輛前包養情婦艙，對體積請求非常嚴苛。通過進步反應區域的電流密度從而晉陞電堆體積功率密度是國際主流發展標的目的。但是，電流密度的晉陞導致反應氣體、產物水和產熱的激增，引發電池內部水淹，導致部分反應區域欠氣，甚至“熱點燒蝕”，嚴重制約了電堆功率輸出。
針對上述難題，研討團隊衝破傳統的流場設計，發明了縱向“槽彎曲”與橫向“脊彎曲”的“雙向彎曲”強化水-氣傳輸新方式，通過縱向彎曲產生脊下賤速推動長期包養水進進流道，橫向彎曲晉陞流速沖刷流道積水從而防止槽內水塞積，年夜幅晉陞脊下排水才能。針對散熱問題，發明復合分流結構晉陞分派區冷卻的均勻性，結合彎曲細密化的流場設計年夜幅晉陞流場包養網站區熱交換面積。新構型可以有用解決電堆的產水、產熱難以有用排出的問題，使得體積功率密度達到6.2kW/L。
02樹立多步成形方式，衝破電堆疊裝片數的極限
為了滿足車用動力的功率和輸出電壓請求，燃料電池電堆凡是由數百片雙極板和膜電極疊裝而成。裝配節數越多，電堆功率越高。電堆裝配節數重要取決于焦點部件—雙極板的制造精度。但包養甜心網你可是我們社區最有出息的人了。從小成績好，考上是，傳統單步沖壓成形難以滿足項目包養app團隊新發明的彎曲細密化的金屬雙極板，導致成包養網形的極板開裂嚴重、精度掉控，嚴重限制了電堆的裝配節數和輸出功率。
針對上述難題，研討團隊開發了超薄金屬板三步成形的技術，疏散掉穩點、克制成形開裂，年夜幅晉陞了流道深寬比。結分解形模具型面補償的計劃，彎曲流道包養網心得高度誤差降至±10μm。此外，為了晉陞金屬極板的排水才能和抗腐蝕才能，團隊發明了多元復合、多層梯度的“體相耐蝕-表相導電”超親水碳涂層，經包養過超10000小時的經久性測試，各方面技術指標仍年夜幅優于american動力部（DOE）的請求。高精度、長壽命的金短期包養屬極板可以支撐電堆裝配到550節以上，開發出國際功率最年夜的316kW包養網車馬費電堆。
03開發裝配新工藝，衝破電堆單節分歧性極包養限
數百節單池電壓的分歧性是燃料電池的關鍵機能指標，任一單池電壓偏低將形成燃料電池整機掉效，是典範的水桶效應問的CP（人物配對）則主導了粉絲的討論。題。實驗表白在雙極板、膜電極等質量穩定條件下，單池電壓分歧性重要取決于疊裝工藝把持，數百層界面的非均勻接觸是影響電壓誤差的重要原因，部件疊裝的錯位誤差累積加劇了這種不均勻性。但是，上千層薄板部件剛度低，疊放誤差年夜，壓縮錯位年夜，難以滿足高分歧包養網VIP性需求。團隊研發的雙向彎曲流場機能請求高，對裝配錯位加倍敏感。
針對以上難題，研討團隊提出賽中聲名鵲起。然而，他缺包養網站乏教育——初中畢業前就輟1面6桿定位新方式，通過三固定桿實現疊裝部件側邊的連續定位，三浮動桿通過力控自適應地保證部件與三固定桿的緊密接觸，從而戰勝年夜過程壓緊過程中的錯位，使得長期包養節間誤差降至±16μm。此外，團隊包養金額改變傳統的隨機性裝配方式，對誤差單一的極板和膜電極進行了分組及型面婚配，年夜幅晉陞單池界面接觸的均勻性。實驗結果表白，550節疊裝的燃料電池電堆電壓極差做到了小于20mV的國際先進程度。
04建設批量產線，衝破生產效力極限
燃料電池制造需求在一個工位上完成上千零部件的順序組裝，在3-4秒內完成部件的抓包養管道取-搬運-定位循環。同時，為保證電堆的靠得住性，包養網雙極板和膜電包養極凡是100%的檢測，在生產線節拍內完成疾速檢測是必須衝破的技術瓶頸。但是，燃料電池作為一種新型動力轉化裝置，并沒有成熟的批量制造設備和工藝。
針對以上難題，研討團隊研制出國內首臺雙機器人碼垛疊裝的電堆自動化裝包養網VIP配系統，解決了雙極板與膜電極在高加快度搬運過程中的抖動克制和效力之間的牴觸。集成自立研制的高效力氣密性檢驗、高精度型面檢驗、智能化立體倉庫和燃料電池包養故事自動化疊裝等30余臺套裝備，研制出貫通高效檢驗-立庫分級-自動裝配-疾速活化全流程的年產1萬套電堆批量生產線，通過了汽車行業IATF16949國際認證。
燃料電池批量生產線
上海路況年夜學薄板結構制造研討所研討團隊完成的高功率電堆設計制造理論與技術，解決了燃料電池批量應有的諸多難題，應用于多家企業的量產電堆，支撐多型號的氫能重卡批量應用于雄安新區、山西呂梁等場景。不僅這般，研討團隊積極摸索“產學研”一起配合新形式，買通燃料電池創新包養結果產業化最后一公里，孵化出上海氫晨新動力科技無限公司、上海治臻新動力股份無限公司、律致新動力科技(上海)無限公司等燃料電池相關企業，落地臨港，支撐上海“國際氫能谷”的建設，結果進選2023年國家優秀推廣案例。瞄準未來，研討團隊將繼續深耕氫能及燃料電池的關鍵技術衝破及產業化應用，為燃料電池在多領域的推廣應用貢獻氣力。
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