“游骑兵”燃料电池动力多旋翼无人机 武汉众宇动力系统科技有限公司

多旋翼无人机以结构简单、操作容易、垂直起降及悬停能力能力等特点，成为近年来无人机领域发展速度最快的机型，然而受锂电池能量密度低的影响，飞行时间多在20～30min，使用范围受到限制。众宇“游骑兵”燃料电池动力多旋翼无人机实现了颠覆性的突破，是首先采用燃料电池动力的多轴旋翼机，目前已创造3小时续航时间的实际飞机世界纪录，杜绝因续航能力不足而无法执行任务的现象。

混合动力船舶等效油耗最小能量管理策略

为了降低混合动力船舶的燃油消耗,同时解决传统等效油耗最小能量管理策略(ECMS)易导致动力设备处于恶劣工况的缺点,提出一种利用逻辑门限值规则对混合动力系统工作模式进行预识别的改进ECMS,并采用改进的蚁群算法对充放电等效因子进行离线优化。在船舶典型航行工况下,通过MATLAB/Simulink建立的船舶仿真模型进行逻辑门限值能量管理策略、等效因子分别取经验值和优化值的改进ECMS的仿真分析。结果表明:等效因子寻优后的改进ECMS有更好的燃油经济性,同时也利于保证电池荷电状态(SOC)平衡和动力设备的效率。

我国氢动力船舶创新发展研究

航运业迅猛发展促使传统船舶的能耗与环境问题日益显现,氢动力船舶作为未来水路交通载运工具的发展方向之一将是实现水路交通领域碳达峰、碳中和目标的重要依托,因而研究我国氢动力船舶创新发展具有迫切性。本文梳理了氢动力船舶的发展现状,从氢动力船舶产业链发展态势、协同发展战略布局的视角完成了氢动力船舶产业布局研判;完成了发展氢动力船舶的技术经济可行性分析,覆盖氢和氨燃料、氢燃料电池、氢内燃机、基础设施、总拥有成本等角度;从氢气制取、氢气运输、大容量储氢、安全加氢、燃料电池、氢内燃机、多能源协同控制、氢应用安全等方面系统展开了氢动力船舶产业链关键环节分析。立足国情提出了我国氢动力船舶多阶段发展目标,论证形成了氢动力船舶发展路线图、氢燃料供应体系建设路径。研究建议,明晰应用场景、突破关键技术、完善配套设施、创新运营体系,以此推动我国氢动力船舶快速优质发展。

科技型企业预算管理实施中的问题与对策

随着社会经济的高速发展,科技型企业作为一股新生力量在社会经济发展中起着越来越重要的作用,而预算管理作为一项内控管理机制在提升科技型企业资源配置水平,提高市场竞争实力和财务管理水平等各方面起着非常重要的作用。但是由于科技型企业自身特点,预算管理实施存在全员参与意识差,预算编制缺乏长期性和合理性,执行力差,缺乏健全的考核机制,为了让预算管理真正发挥作用,在科技型企业中从普及预算管理知识,建立合适的预算管理体系,提高预算的执行力,建立合适的考核和奖惩机制入手,推动科技型企业的健康发展势在必行。

业财融合在科技型企业中的应用

科技带动了技术创新,技术催生了科技型企业的迅猛发展,但是由于我国科技型企业正处在发展初期阶段,各方面都存在着各种各样的问题,影响和制约了公司的发展。因此,针对科技型企业的现状和存在的问题,在科技型企业财务管理嵌入业务流程,实现业务和财务的有机结合,形成管理合力助推企业价值的创造势在必行。因此在科技型企业中建立数据化共享应用平台,寻找合适的切入点进行各方面的业财融合,同时进行业财融合的闭环管理实现业务与财务的有效结合,真正为企业创造价值。

面向越野车辆通过性安全的转矩协调分配研究

为了实现在通过越野地形和通过平整路面上大功率驱动时飞转车轮滑转率的快速平滑收敛,以及在执行器外特性与稳定性约束下实时优化各轮毂电机驱动功率利用率,采用前馈-反馈的闭环架构设计了纵向运动控制策略,其中前馈环节是基于垂向轮荷的实时估计与力矩矢量的预分配,优化驱动响应性并使各轮滑转率的方差最小。引入自适应滑模控制器动态跟踪四轮滑转率控制误差,构建基于鲁棒性、稳定性优化的反馈回路。仿真结果表明:该转矩协调控制系统可以有效地改善车辆的越野通过性,同时将轮胎滑移率控制在稳定范围内,提高车辆安全性。

考虑漏电流影响的燃料电池参数辨识方法研究

研究旨在探寻船用质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC)模型参数辨识的优化方法。PEMFC模型中通常包含一些未知参数,研究拟采用蝠鲼觅食优化算法,通过最小化平方和误差来寻找模型的最优参数。为了提高PEMFC系统辨识的精度,研究在实际电流参数基础上增加了漏电流参数。仿真结果表明,基于蝠鲼觅食优化,并考虑漏电流影响的PEMFC系统参数辨识优化方法能有效提高参数辨识的精度与速度。

微波辅助改性海泡石补强天然橡胶的研究

采用微波辅助酸活化工艺和硅烷偶联剂KH570(简称KH570)表面修饰得到改性海泡石,将其与炭黑N550并用补强天然橡胶(NR),研究海泡石改性前后的结构变化及其与炭黑N550并用对NR复合材料性能的影响。结果表明:KH570与酸活化海泡石表面—OH反应并包覆其表面,改性海泡石的亲油接触角减小,改性海泡石与NR的相容性提高;随着改性海泡石用量的增大,改性海泡石/炭黑N550/NR复合材料的硫化时间延长,拉伸强度和拉断伸长率增大,压缩永久变形先减小后增大,耐老化性能提高,储能模量、损耗模量和损耗因子呈减小趋势;当改性海泡石/炭黑N550用量比为30/10时,改性海泡石/炭黑N550/NR复合材料的拉伸强度和拉断伸长率最大。

聚苯并咪唑基/八氨基笼状倍半硅氧烷复合电解质膜的制备与性能

采用原位合成的方法制备了聚2，5-苯并咪唑（ABPBI）/八氨基笼状倍半硅氧烷（AM-POSS）复合膜材料，并对其化学结构、表面形貌、热稳定性、力学性能、磷酸吸收性能及质子传导性能进行了表征和测试。结果分析认为，与纯ABPBI膜比较．ABPBI／AM—POSs复合膜基体因独特的“八爪鱼”结构而提高了复合膜的热稳定性能和力学强度；AM—POSS粒子的添加还显著提高复合膜的磷酸吸收能力，进而提高了复合膜的质子传导率；ABPBI／3％AM—POSS复合膜在磷酸掺杂水平达到252％时在80～140℃较宽温度范围内质子传导率超过0．1S／cm；表明AM—POSS改性的ABPBI复合膜具备应用于宽温域质子交换膜燃料电池前景。

基于巯基改性磺化海泡石与聚(2,5-苯并咪唑)原位复合的宽温域用质子交换膜

天然海泡石经微波辅助酸活化和巯基偶联剂改性得到磺化海泡石,然后原位合成制备燃料电池宽温域用聚(2,5-苯并咪唑)/磺化海泡石(ABPBI/S-Sep)复合质子交换膜。研究了海泡石改性前后结构变化,以及S-Sep粒子的加入对复合膜的微观形貌、结构、力学性能、吸水固酸能力以及高、低温下质子传导性能的影响。研究发现,海泡石粒子经微波辅助酸活化处理后产生了解纤维化,磺化改性提高了其与聚合物相容性;S-Sep纤维状粒子均匀分散在ABPBI基体中可诱导聚合物分子链取向排列,从而提高复合膜的力学性能,其特有的纳米通道结构及高比表面积显著提高了复合膜的吸水率和固酸能力。在相似磷酸(PA)掺杂水平下,复合膜在40~180℃宽温域下的质子传导率和峰值功率密度均高于ABPBI膜,并且磷酸掺杂水平为1.85的复合膜在90℃以下,60%和98%RH时质子传导性能以及80℃、0%RH时单电池性能均与Nafion 212相当,表明低磷酸掺杂水平下的S-Sep改性ABPBI复合膜具备从低温到高温且不控制湿度的宽温域使用优势,可拓展基于PA掺杂聚苯并咪唑类膜材料的使用温度范围。

低温燃料电池用聚(2,5-苯并咪唑)/磺化海泡石复合质子交换膜的制备与性能

采用原位法制备了一种适用于低温燃料电池的新型聚(2,5-苯并咪唑)/磺化海泡石(ABPBI/S-Sep)复合质子交换膜。对海泡石酸活化和磺化改性前后的化学结构、亲水性和分散性以及复合膜的形貌、吸水率、磷酸掺杂水平与质子传导率等性能进行了表征和测试。结果显示,所制备的S-Sep粒子在ABPBI聚合物基体中分散均匀,并能促进聚合物分子链的规整排布;与纯ABPBI膜相比,S-Sep粒子的添加显著增强了复合膜对水和磷酸的吸收和保留能力,且在相同或相近磷酸掺杂水平下,ABPBI/S-Sep复合膜的质子传导率显著提高。在40～90℃温度范围内,饱和湿度98%RH时复合膜的质子传导率与Nafion 212相当;在低湿度60%RH时,高磷酸掺杂水平的ABPBI/S-Sep复合膜质子传导率略低于98%RH的结果,但显著优于Nafion 212的质子传导性能。不同温湿度环境下的质子传导率结果表明S-Sep改性ABPBI复合膜具备低温环境使用的特点,可替代Nafion类全氟磺酸膜应用于低温质子交换膜燃料电池。

质子交换膜燃料电池热管理技术的进展

介绍质子交换膜燃料电池(PEMFC)的产热特性,提出进行有效热管理重点关注反应区域最高温度和温度分布均匀性等指标。总结2种单相冷却方式和4种相变冷却方式的特点和进展。空气冷却和液体冷却方式存在温度分布不均,影响电池性能;蒸发冷却、流动沸腾冷却和热管散热等基于相变的冷却技术可提升电池的性能与功率密度,现处在研发初期。

海泡石的酸活化及亲水性表面修饰

采用酸活化法对海泡石进行提纯改性得到酸活化海泡石,依次用苯基三乙氧基硅烷和浓硫酸对酸活化海泡石进行硅烷偶联剂处理和磺化改性,制备有机海泡石。考察了酸活化所用盐酸浓度和处理时间对海泡石改性效果的影响,通过FTIR、XRD、BET等测试手段分别对酸活化海泡石和有机海泡石进行结构和形貌表征。结果表明:酸活化处理使海泡石中部分Mg^(2+)被H^+取代,同时失去边缘与Mg^(2+)配位的结构水,骨架Si-OH增加,比表面积和微孔孔容体积增大。提高盐酸浓度和延长反应时间可促进海泡石的酸活化效果;海泡石经亲水性表面修饰后可改善与有机介质之间的相容性。

燃料电池控制单元硬件在环测试平台的设计

目前燃料电池控制单元(fuel cell control unit,FCCU)的应用越来越广泛,功能也越来越复杂,针对FCCU开发测试过程中,采用燃料电池堆成本高,风险大等问题,提出了FCCU硬件在环测试的方法,通过LabVIEW、Veristand等软件以及PXI多功能板卡、嵌入式处理器、故障注入单元、FPGA等硬件设备搭建实时环境进行硬件在环测试。在Veristand Engine中导入冷却路模型对FCCU热管理系统进行仿真,结果测得燃料电池出口水温与输出功率的波形数据,进而判断FCCU的温度控制策略合理,为评估和优化FCCU其他控制性能提供了实验条件和数据支持。

多面体低聚倍半硅氧烷在聚合物电解质膜中的应用进展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为一种清洁、高效的氢能源利用手段,是目前人类应对资源短缺、环境污染问题的重要途径,其关键部件质子交换膜(聚合物电解质膜)则是目前研究的热点。多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)纳米粒子由于其热稳定性好、易于功能化等特点近年来应用于改性质子交换膜,显著改善提高了膜材料的力学性能和质子传导等性能而引起了较多关注。文中综述了POSS在燃料电池质子交换膜中的应用进展,重点阐述了POSS的作用机理,为有机/无机复合质子交换膜的研发与应用提供参考。

Nafion/海泡石离子凝胶复合膜的制备与性能

超临界CO2辅助制备了1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐([BMIm][TfO])离子液体填充海泡石纳米棒的一维离子凝胶(IL@SNR),其与Nafion溶液共混后浇铸制得适应低湿度环境用复合质子交换膜。结果表明:加入适量IL@SNR的复合膜表面平整,力学性能、吸水性和质子传导性均得到提升;当IL@SNR含量为2%(质量分数)时,复合膜断裂强度、吸水率和80℃、80%相对湿度条件下质子传导率分别比同等条件下Nafion 212膜高出89.8%、73.2%和91.6%,基于该复合膜的单电池65℃下功率密度峰值(0.703 W/cm^(2))比Nafion 212膜单电池高出32.9%。该研究表明离子凝胶改性Nafion复合膜具有质子交换膜燃料电池宽松湿度环境应用的良好前景。

为质量护航 固企业根本——记燃料电池行业首张产品认证证书的诞生

近年来,国内氢燃料电池企业数量快速增长,燃料电池核心技术不断得到突破,产业链趋于完善,产业集群效应凸显,预示着我国燃料电池产业将快速进入产业爆发期。但至今还没有一个真正意义上的产品认证,让客户对产品的一致性产生质疑。无人机燃料电池发电系统作为燃料电池重要的代表产品之一,其产品认证工作的推进,无疑对整个行业具有引领作用。

天然粘土矿物材料在质子交换膜中的应用进展

质子交换膜(PEM)作为聚合物电解质燃料电池关键部件直接影响着电池性能,拓宽其运行温度和湿度范围有利于简化燃料电池水、热管理设计,从而促进电池小型化和降低成本。近些年来,开发天然粘土/聚合物复合膜已成为提升传统PEM性能和拓宽其应用温、湿度范围的重要途径之一。天然粘土矿物多为含水层状硅酸盐化合物,特殊的孔、层结构和纳米尺度赋予其较大的比表面积和表面效应,其表面和层间富含的羟基在提高复合膜机械强度的同时固定了传质介质,从而在复合膜中构建新的质子传导通道用以提高膜的性能。从纳米微观多个维度综述了不同类别粘土矿物的结构与性能,以及其在质子交换膜中的研究进展,对天然粘土矿物复合质子交换膜的研究进行了总结与展望。