成果216：水-气共容储/释能的高效压缩空气储能系统

技术领域：新能源技术

项目简介：

传统的抽水蓄能存在需要特殊的地质条件、推广应用受到限制、需要充沛水源、不适合干旱缺水地区、储能密度较低、对所在区域的生态环境有影响等缺点；传统的 CAES（压缩空气储能系统电站）存在需要消耗大量的化石类燃料，系统经济型不好、储能时压缩空气过程中存在热交换、释能时外热源加热、CAES 的能量转化效率与其他储能系统相比有些低等特点。本系统提出无水坝抽水蓄能模型，兼收压缩空气储能技术和抽水蓄能技术的优点，摒弃二者缺点，实现热能和压力能的梯级利用。

成果217：固体氧化物燃料电池分布式储能与发电新技术

技术领域：新能源技术

项目简介：

韩国、日本、德国之后，中国有望将氢能提升为国家战略的高度，固体氧化物燃料电池（SOFC）是氢能发电的最高效利用方式，固体氧化物电解池（SOEC）是电解水制氢储能的高效电解方式。SOFC 不仅可以采用氢气发电，还可以采用甲醇或传统化石能源发电。基于天然气 SOFC 联合循环的发电效率超过 70%。未来 SOC 将会引领能源、化工与汽车领域的变革性发展。基于中国“双碳”目标实现的挑战，SOFC 有望在分布式发电系统中得到广泛应用，并具有在汽车、船舶领域内替代质子膜燃料电池与锂电池作为主动力源的趋势。西安交大历经 20 余年的研究，掌握了从 SOFC 关键材料及电堆的核心制备技术，完成了实验室对单电池与 kW 级电堆的测试与评估。目前想转化的 SOFC 项目主要依托国家重点研发计划（2021YFB4001400）“管式固体氧化物燃料电池发电单元及电堆关键技术”。

成果218：新型超高碳钢轴承

技术领域：新材料新技术

项目简介：

经过几十年的发展，中国已经发展成为轴承钢的生产大国，产量已基本能满足国内市场的需求。但是国产轴承钢的质量与瑞典 SKF、日本山阳等先进厂家相比还存在一定差距，主要是疲劳寿命的延长。延长轴承钢寿命的尝试主要包括降低氧含量与提高钢的洁净度；表面改性处理；以及通过探索新的热处理工艺来提高轴承钢的疲劳寿命。然而通过以上方法获得的较长寿命并不总是能够满足要求的，特别是在高负载荷等严酷条件下使用时，更是如此，所以一直有需求开发一种具有更长使用寿命的钢材。当钢的含碳量大于 0.77%以后成为过共析钢，过共析钢在铸造态、退火态与正火态的正常组织为网状二次渗碳体与珠光体。渗碳体的硬度高，耐磨性好，增加渗碳体明显可以提高材料的硬度与耐磨性。但以网状形态存在是导致钢变脆的主要原因，为了减少脆性，避免较多的网状渗碳体，轴承钢的含碳量一般都小于 1.0 左右，高于此含碳量将导致后续锻造、轧制难以将大的网状渗碳体破碎，将使钢的性能变脆。为了破碎网状渗碳体，在轧制与锻造工艺中都增加了变形量同时降低变形温度，这样都增加了工艺成本，浪费了能源。本项目提出了超高碳轴承钢的概念，设计并制备了含碳量在 1.20-1.31%超高碳轴承钢。

成果219：桥梁缆索用 2400MPa 级超高强度钢丝

技术领域：新材料新技术

项目简介：

提高桥梁缆索用钢丝的强度可有效减少材料用量、降低缆索自重，从而大幅度降低大型桥梁工程的建设总投入。目前，桥梁缆索用钢丝主要依靠冷拔变形强化，采用添加合金和提高冷拔变形量来提高强度，工艺要求严格，对设备负荷要求较高，国外采用该工艺生产的钢丝最高强度级别约为 2000MPa，但进一步提高强度面临技术瓶颈。本项目基于钢中马氏体相变原理的新发现提出采用相变强化以提高桥梁缆索用钢丝强度的新思路，实验室已研制出强度 2400MPa 以上的高强度钢丝，强韧性显著优于目前商业化冷拔钢丝。

成果220：石墨烯包覆多功能复合粉体制备技术

技术领域：新材料新技术

项目简介：

采用无助剂、气氛可控、层数可控的石墨烯原位包覆处理技术，制备具有核壳结构的石墨烯包覆粉体（金属、陶瓷、高分子等），形成壳体为石墨烯的核壳结构复合粉体。利用该核壳结构复合粉体可制备具有优异的力学（高强度、高韧性、耐磨损）、物理（电性能、热性能）及化学（自润滑、耐腐蚀）性能的复合材料及构件。该技术处理过程中不添加任何助剂，可保持生成的石墨烯的活性，并避免石墨烯与包覆粉体界面间的污染，实现石墨烯在粉末表面的原位生成、石墨烯的均匀分散。制备的核壳结构石墨烯包覆复合粉体可利用传统粉末冶金或其他先进制造技术（如 3D 打印）进行成形，从而得到综合性能优异的三维石墨烯网络结构增强型复合材料或构件。同时，本粉体处理技术无污染、处理成本低廉，可实现规模化工业生产。

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