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1 成果簡(jiǎn)介作為一種清潔、高效的能量轉(zhuǎn)換裝置， 質(zhì)子交換膜燃料電池的理論比能量高達(dá)32940Wh/kg（ 在地面上使用時(shí)可不計(jì)空氣的質(zhì)量），是各種電化學(xué)電池體系中的理論比能量“ 絕對(duì)冠軍”， 而且功率密度高、電流密度大， 是最先進(jìn)的能量轉(zhuǎn)換技術(shù)之一。現(xiàn)在世界各國(guó)正在加速其在民用領(lǐng)域的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。 利用質(zhì)子交換膜燃料電池國(guó)產(chǎn)關(guān)鍵原材料，創(chuàng)新膜電極制備方法（“熱定型” CCM 制備法）和優(yōu)化制備工藝，開(kāi)發(fā)出了高性能、大面積的國(guó)產(chǎn)材料膜電極批量制備技術(shù)。并在模塊化燃料電池設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)模擬仿真的基礎(chǔ)上，研制出了空冷、自增濕式質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電機(jī)。該成果獲得全國(guó)第十九屆發(fā)明展覽會(huì)發(fā)明金獎(jiǎng)。空冷、自增濕式質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電機(jī)，主要由燃料電池、供氣軸流風(fēng)扇、陽(yáng)極間歇式排氣電磁閥、 DC/DC 穩(wěn)壓器和控制電路板等組成，燃料電池采用陰極與大氣貫通的開(kāi) 放設(shè)計(jì)和高效的自增濕專利技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)寬功率范圍的自增濕發(fā)電。在電化學(xué)發(fā)電過(guò)程中，無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的熱管理和對(duì)反應(yīng)氣體進(jìn)行預(yù)加濕，大大地減化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)比功率（ 265W/kg、 211W/L），并降低了成本，是一種實(shí)用性很強(qiáng)的新能源發(fā)電機(jī)。該發(fā)電機(jī)采用普氫燃料，發(fā)電效率可達(dá)到 50%以上，功率密度可達(dá)到 300mW/cm2 以上，無(wú)污染。在分布式電站、交通動(dòng)力和便攜式電源方面具有廣泛的應(yīng)用前景。 燃料電池發(fā)電機(jī)技術(shù)指標(biāo)： 上圖： 1.3 千瓦 空冷、自增濕式燃料電池發(fā)電機(jī) (43 cells)2 應(yīng)用說(shuō)明經(jīng)過(guò)近十年來(lái)的電動(dòng)汽車、 分布式電站、電源等領(lǐng)域的廣泛示范應(yīng)用（ 燃料電池已經(jīng)在航天、軍事上得到應(yīng)用，燃料電池備用電源和燃料電池家用電站正在開(kāi)始商業(yè)化）， 質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)的成熟度已經(jīng)逐漸被用戶所接受。目前，其商業(yè)化主要問(wèn)題是成本較高（采用進(jìn)口材料成本昂貴）， 而本項(xiàng)目采用“ 863” 計(jì)劃“ 全國(guó)產(chǎn)材料燃料電池發(fā)電機(jī)” 成果，利用國(guó)產(chǎn)原材料制備燃料電池電堆，燃料電池材料供應(yīng)不僅有安全保障，而且還有低成本優(yōu)勢(shì)，可望克服燃料電池高成本的商業(yè)化障礙。3 應(yīng)用說(shuō)明本項(xiàng)目屬新能源發(fā)電機(jī)領(lǐng)域。在分布式電站、交通動(dòng)力和便攜式電源方面具有廣泛的應(yīng)用前景。4 效益分析目前，質(zhì)子交換膜燃料電池的先進(jìn)制造水平為：電極催化劑載量為 0.5 毫克/平方厘米（電極）左右，電極性能可以在常壓空氣條件下達(dá)到 0.62V、 1A/cm2 (0.62W/ cm2)。如在批量生產(chǎn)的情況下， 1 千瓦的質(zhì)子交換膜燃料電池電堆僅需要使用約 2 克的 Pt 催化劑、 0.2 平方米的質(zhì)子交換膜、 0.4 平方米的碳紙擴(kuò)散層和約 0.24 平方米模壓雙極板。考慮國(guó)產(chǎn)燃料電池材料的批量生產(chǎn)，估計(jì)能實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： 1500 元/平方米（質(zhì)子交換膜）、催化劑 400 元/克（ Pt）、 300 元/平方米（碳紙）、 600 元/平方米（模壓石墨板）。 1 千瓦全國(guó)產(chǎn)材料燃料電池堆的關(guān)鍵材料成本可控制在 1500 元以下，這與目前進(jìn)口材料燃料電池 26000 元/千瓦的成本相比， 國(guó)產(chǎn)材料燃料電池堆具有十分誘人的前景，這一批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于電站成本要求 8000 元/千瓦，距離交通動(dòng)力 500 元/千瓦的產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)也為時(shí)不遠(yuǎn)。

本成果提出的基于超像素樣本擴(kuò)充的空譜全卷積高光譜圖像分類方法有效的利用高光譜圖像的超像素分割結(jié)果指導(dǎo)偽樣本擴(kuò)充增加了訓(xùn)練集樣本數(shù)量，解決了高光譜圖像有標(biāo)記樣本的稀缺問(wèn)題，同時(shí)空譜的全卷積分類網(wǎng)絡(luò)也充分利用了多尺度的空間特征和光譜特征實(shí)現(xiàn)了較高的分類精度。 成果非涉密，專利申請(qǐng)已經(jīng)提交。 實(shí)驗(yàn)采用反射光學(xué)系統(tǒng)成像光譜儀（ROSIS）傳感器獲取意大利北部帕維亞大學(xué)（Pavia  University）的高光譜圖像數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)集由 103 個(gè)光譜帶組成，共 610×340 像素，光譜覆蓋范圍從 430nm 到 860nm，空間分辨率為 1.3m。該數(shù)據(jù)集一共含有 9 個(gè)類別的 42776個(gè)有標(biāo)記樣本，選取每類 30 個(gè)有標(biāo)記樣本作為訓(xùn)練集，其余作為測(cè)試集。 由下表可以看出，在每類選取 30 個(gè)樣本的情況下，本 模 型 的 OA，AA，Kappa系 數(shù) 比 DFFN 模 型 高 出20.8%，17.4% 和 26.5%；比CNN 高 出 23.1%，18.8% 和29.2%。并且下表證明了使用了偽標(biāo)簽樣本擴(kuò)充的空譜全卷積網(wǎng)絡(luò)的本方法在小樣本情況下每個(gè)類的分類準(zhǔn)確性均優(yōu)于 DFFN 和 CNN，達(dá)到了較好的分類效果。 表 1 PaviaU 數(shù)據(jù)集上對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果

該成果提出了一種基于空譜差分輔助核聯(lián)合稀疏表示分類的高光譜圖像分類方法。本章方法的主要?jiǎng)?chuàng)新性在于：1）能夠?qū)⒐庾V的差分輔助信息和原光譜特征信息有效結(jié)合。2）能夠考慮不同光譜屬性間的高階空間相關(guān)信息。3）原空譜和差分空譜核特征字典的信息通過(guò)具有混合正則的核聯(lián)合稀疏表示分類方法得到充分利用。通過(guò)在真實(shí)高光譜圖像數(shù)據(jù)上的實(shí)驗(yàn)表明，該成果提出的方法能夠有效地提高高光譜遙感圖像的分類效果。 主要技術(shù)指標(biāo) 不同數(shù)據(jù)集下的訓(xùn)練樣本與測(cè)試樣本數(shù)參閱表 1. 在該訓(xùn)練樣本集數(shù)量下的分類結(jié)果表現(xiàn)參見(jiàn)表 2. 相比于傳統(tǒng)分類器 SVM，OA 提高了約 20%；相比于 SOMP，OA 提高了約20%。 該成果無(wú)需使用 GPU 資源在保證精度的同時(shí)有效提升了分類的精度和效果，同時(shí)在較少訓(xùn)練樣本條件下仍能得到較好的分類精度和分類效果。 表 1. 不同數(shù)據(jù)集下的訓(xùn)練樣本選取數(shù)量 表 2. PaviaU 大學(xué)數(shù)據(jù)下不同方法的正確率比較

隨著便攜式電子設(shè)備的快速發(fā)展，將微型電子設(shè)備運(yùn)用到可穿戴設(shè)備或者作為生物植入物的可行性越來(lái)越大。用柔性電子器件來(lái)替代傳統(tǒng)的硬質(zhì)電子器件的重要性也愈加凸顯，如何解決柔性電子設(shè)備的儲(chǔ)能問(wèn)題，是實(shí)現(xiàn)這些可能性的重要因素之一。 本成果設(shè)計(jì)并制備了一種新型柔性微型超級(jí)電容器，其具有制備工藝簡(jiǎn)單，成本較低，適用于各種粉末狀電極材料等特點(diǎn)。

垃圾焚燒飛灰處理達(dá)標(biāo)后在衛(wèi)生填埋場(chǎng)分區(qū)處置是今后我國(guó)發(fā)達(dá)地區(qū)飛灰處置的主流途徑，這類填埋場(chǎng)的污染形成途徑、強(qiáng)度與控制方法均與傳統(tǒng)原生垃圾填埋場(chǎng)不同，現(xiàn)有填埋場(chǎng)污染控制技術(shù)從環(huán)境和經(jīng)濟(jì)角度均不適用，亟需高效的控制技術(shù)。本項(xiàng)目依據(jù)處理后焚燒飛灰填埋的污染衍生途徑，發(fā)展控制處理飛灰填埋作業(yè)中黏附作業(yè)機(jī)械、風(fēng)吹飄散的飛灰顆粒化技術(shù)；同步集成飛灰溶解性鹽分緩釋技術(shù)；發(fā)展雨水近零滲入的處理飛灰填埋作業(yè)技術(shù)。依據(jù)所集成的飛灰填埋前處理和作業(yè)技術(shù)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行驗(yàn)證及條件優(yōu)化試驗(yàn)。項(xiàng)目旨在發(fā)展既能夠提高填埋場(chǎng)污染控制的效果，也能改善污染控制的經(jīng)濟(jì)條件的集成技術(shù)；而且同步開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用驗(yàn)證試驗(yàn)，使成果具備推廣應(yīng)用的條件。通過(guò)推廣應(yīng)用可以為焚燒飛灰填埋場(chǎng)的運(yùn)行提供支撐條件。 同濟(jì)大學(xué)固體廢物處理與資源化研究所，近5年來(lái)已主持承擔(dān)和完成國(guó)家973計(jì)劃課題、863計(jì)劃課題、國(guó)家自然科學(xué)基金面上/青年項(xiàng)目、國(guó)家863和科技支撐計(jì)劃、國(guó)家重大科技專項(xiàng)子課題項(xiàng)目等20余項(xiàng)；相關(guān)成果分別獲國(guó)家級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)二等獎(jiǎng)和省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)多項(xiàng)；擁有授權(quán)中國(guó)發(fā)明專利40項(xiàng)。在長(zhǎng)期的固體廢物處理與資源化利用技術(shù)研究發(fā)展中，已積累了扎實(shí)的研究基礎(chǔ)，特別是在生活垃圾填埋和焚燒方向，分別承擔(dān)了國(guó)家973計(jì)劃課題（可燃固體廢棄物熱轉(zhuǎn)化過(guò)程中重金屬的排放控制及關(guān)鍵污染物的協(xié)同脫除（編號(hào)2011CB201504），城市固廢物-化-生相變及污染物產(chǎn)生（編號(hào)2012CB719801）），完成了國(guó)家863計(jì)劃：城市生活垃圾生態(tài)填埋成套技術(shù)與設(shè)備（編號(hào)2001AA644010）、城市生活垃圾生態(tài)填埋成套技術(shù)及示范（編號(hào)2003AA644020），國(guó)家科技支撐計(jì)劃：低成本可控制生活垃圾填埋關(guān)鍵技術(shù)（編號(hào)2006BAJ04A06-05）等10余項(xiàng)課題（子課題）的研究。 常州市生活廢棄物處理中心是國(guó)內(nèi)較早開(kāi)展處理后達(dá)標(biāo)焚燒飛灰在衛(wèi)生填埋場(chǎng)處置的單位；在數(shù)年的實(shí)際運(yùn)行中，面臨了滲濾液收集管道阻塞等問(wèn)題，也通過(guò)與同濟(jì)大學(xué)的合作，探索了解決問(wèn)題的方法，積累了一系列實(shí)用技術(shù)。目前，該中心二期續(xù)建工程已施工完畢，即將投入運(yùn)行，正是集成各項(xiàng)新技術(shù)，開(kāi)展試驗(yàn)研究的有利時(shí)機(jī)。為利用有利條件，發(fā)展行業(yè)共性技術(shù)，同濟(jì)大學(xué)將聯(lián)合該中心開(kāi)展項(xiàng)目研究。

電子科技大學(xué)功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（Power Integrated Technology Lab.-PITEL）自2008年就已經(jīng)開(kāi)展Si基GaN(GaN-on-Si)功率器件的研究，是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展GaN-on-Si功率半導(dǎo)體技術(shù)研究的團(tuán)隊(duì)。近年來(lái)在分立功率器件如功率整流器、增強(qiáng)型功率晶體管及其集成技術(shù)方面取得了突出的研究成果。2008年在被譽(yù)為“器件奧林匹克”的國(guó)際頂級(jí)會(huì)議IEDM上報(bào)道了GaN-on-Si開(kāi)關(guān)模式Boost轉(zhuǎn)換器，國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了GaN-on-Si單片集成增強(qiáng)型功率晶體管和功率整流器

模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）芯片，是絕大多數(shù)電子系統(tǒng)中必不可少接口部件，進(jìn)行了高速ADC結(jié)構(gòu)、高性能運(yùn)算放大器、高速采樣保持、高精度基準(zhǔn)電壓源等方面的研究與設(shè)計(jì)，已經(jīng)完成了10位40MSPS的高速高精度ADC芯片的色伙計(jì)與流片。

鎂鋰合金及其復(fù)合材料具有高的比強(qiáng)度和比剛度、優(yōu)良的減震性能和電磁屏蔽性能，在航空、航天、武器、單兵裝備、3C產(chǎn)品等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。 本項(xiàng)目研制了鎂鋰基合金及其復(fù)合材料的設(shè)計(jì)技術(shù)、熔煉技術(shù)、成型工藝和表面處理技術(shù)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了具有超輕（密度約為1.5g/cm3）、高強(qiáng)（抗拉強(qiáng)度200-300MPa）、高模量（70-100GPa）、高穩(wěn)定性的稀土金屬間化合物增強(qiáng)Mg-Li基復(fù)合材料，建立了鎂鋰合金及其復(fù)合材料全鏈條中試制備平臺(tái)，部分產(chǎn)品樣品已經(jīng)在航空航天、單兵裝備等領(lǐng)域獲得試用。

藥物作用潛在靶標(biāo)的識(shí)別對(duì)于早期藥物分子的研發(fā)、安全性評(píng)價(jià)和老藥新用等領(lǐng)域都有著非常重要的意義，但是受制于通量、精度和費(fèi)用的影響，實(shí)驗(yàn)手段的應(yīng)用難以廣泛開(kāi)展。作為一種快速而低成本的手段，計(jì)算機(jī)輔助的靶標(biāo)識(shí)別算法的開(kāi)發(fā)正在受到越來(lái)越多的重視，發(fā)展快速、精確的靶標(biāo)識(shí)別預(yù)測(cè)方法對(duì)于靶向性藥物開(kāi)發(fā)、藥物—靶標(biāo)相互作用網(wǎng)絡(luò)圖譜的構(gòu)建和 小分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的分析都具有十分重要的意義。 本項(xiàng)目主要是綜合利用化學(xué)信息學(xué)和生物信息學(xué)技術(shù)，整合現(xiàn)有藥物及其作用途徑和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的信息，構(gòu)建藥物效應(yīng)圖譜。包括藥物及具有生物活性數(shù)據(jù)庫(kù)的建立；藥物靶標(biāo)及調(diào)控網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、整合及注釋；藥物作用靶標(biāo)和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)分析方法和技術(shù)的發(fā)展；建立了一個(gè)技術(shù)先進(jìn)、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的集成藥物設(shè)計(jì)、化學(xué)信息、靶標(biāo)預(yù)測(cè)、藥物調(diào)控通路信息的藥物信息服務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)。