中商情報網訊:日前,工信部、國防科印發了《軍用技術轉民用推廣目錄(2018年度)》。據悉,此次印發的《軍用技術轉民用推廣目錄(2018年度)》為貫徹落實《國務院辦公廳關於推動國防科技工業軍民融合深度發展的意見》,圍繞先進材料、智能製造、高端裝備、新一代信息技術、新能源與環保、應急救援及公共安全等6個技術領域,徵集遴選出150項「軍轉民」技術成果並彙編形成《目錄》。
以下為具體內容:
軍用技術轉民用推廣目錄
(2018年度)
一、重點推薦項目
1。車輛底盤全液壓制動技術
【技術領域】智能製造
【技術開發單位】中國航天科技集團公司八院上海航天控制技術研究所
【技術概述】車輛底盤全液壓制動技術是面向重型特種車輛底盤制動系統的一種典型技術,其具有響應速度快、制動力控制精確的性能優勢已廣泛應用於兵器工業、工程機械等重型特種行走系統,並在新能源、無人駕駛汽車的制動領域得到重視。目前國內包括汽車零部件的民營企業也進行了一定的技術研發,部分企業還處於試驗驗證階段。本單位研製的系列化的全液壓制動技術,採用車載液壓能源實現分時能源管理、串連彈性剎車制動閥、無洩漏駐車組合模塊等技術,該技術已應用於兵器工業(輪式、履帶式)裝甲車等重型車輛等底盤系統中,目前已經形成多型號系列化產品,後續將繼續開展系列化及產業化運作,逐步擴大系列化產品的市場覆蓋面,提高產品的核心競爭力。
【技術指標】
1)輸入壓力20MPa;
2)停車最大制動壓力範圍:3.5~9.5MPa壓力不等;
3)制動踏板角度:15~20°;
4)制動踏板初始位置扭矩:不低於3.2N.m,終止位置扭矩:10N.m;
5)制動壓力輸出滯環:低於7.5%;
6)控制器電流精度:±2%;電源電壓:不超過32V;
7)工作溫度範圍:-40℃~120℃。
上述參數可根據用戶需求進行定製。
【技術特點】該技術具有優越的制動性能及可靠性已被國外廣泛應用於大型車輛制動系統中,該系統可帶緊急制動,全部採用液壓油制動,特別是與溼式多片式制動器配合使用的條件下,顯示出卓越的制動性能,並在某種程度上代表了未來重型車輛制動系統的發展趨勢。
【先進程度】國際先進。
【技術狀態】批量生產、成熟應用階段
【適用範圍】
1)兵器工業:全液壓制動技術在國內各類(輪式、履帶式)裝甲車輛及其乘用車輛等底盤系統中,為現代化軍用車輛提供節能高效、安全可靠的制動系統。
2)工程機械:全液壓制動技術對於提高重型特種工程機械車輛制動安全性與可靠性具有獨特的性能優勢,可以升級替代傳統精度低、耗能高的油氣混合制動系統。
3)乘用車輛:安全性成為人們追求乘用車輛安全性能的重要方向,較傳統盤式及鼓式制動器而言,在現有全液壓制動技術上發展的數位化EHB系統,具備高速響應及低能耗優勢為乘用車輛制動系統升級提供重要的發展方向。
4)新能源以及無人駕駛汽車:EHB制動技術為未來新能源汽車以及無人駕駛汽車提供重要的發展方向,為先進位動系統的數位化、網絡化、智能化及高容錯率提供完美的解決方案。
【專利狀態】已授權專利4項。
【合作方式】
1)投資需求:尋求投資,提高產能。可以使制動系統生產產線達到10萬套/年,資金需求3000萬元,實施周期2年。吸納投融資的回收周期:3~5年,預期回報率:25%~30%。
2)合作開發:與國內外軍用、民用汽車零部件以及整車生產產商開展合作,建立合作配套關係,打造長期合作互贏的穩定模式。
3)技術服務:與國內汽車零部件產商與整車供應產商開展設計開發,故障診斷、核心零部件維護維修等服務。
【預期效益】
推廣重型特種車輛底盤全液壓制動技術可完全替代進口產品,在此基礎上發展數位化EHB系統技術,快速形成產業規模。通過生產產線建設,可以形成10萬套/年的批生產能力,預計至十三五末期,可實現穩定銷售量1萬餘套,形成產值可達3500萬元以上。
【聯繫方式】張鑫彬021-24183336/18017390305
2。應急機械化橋系列產品
【技術領域】應急救援與公共安全
【技術開發單位】中國船舶重工集團應急預警與救援裝備股份有限公司
【技術概述】依託工程兵越障、渡河裝備的軍工核心技術,充分分析民用市場對產品特點的需求,本項目開發了一種專門用於在自然災害搶險救援、工程施工中保障各種機械、車輛和人員人能快速克服幹壑、雨裂、中小河川的機械化橋。該產品作業人數少,作業時間短,模塊化設計能夠滿足客戶不同需求,現已形成24米、25米、51米和75米應急機械化橋四款系列化產品,國產化率達到100%,擁有自主智慧財產權,其主要戰術技術性能達到發達國家同類裝備水平,其總體性能達到國內領先、國際先進水平。
【技術指標】
類別 | 24米橋 | 25米橋 | 51米橋 | 75米橋 |
整車重量 | 33t | ≦30t | ≦33t | 30.6t |
承載能力 | 履帶載60t 輪式載17t | 履帶載30t 輪式載13t | 履帶載60t 輪式載13t | 履帶載60t 輪式載13t |
整車尺寸 (長×寬×高) | (13980×3400×3700)mm | (11700×3200×3750)mm | (13600×3200×3470)mm | (11600×3200×3700)mm |
克服最大障礙寬度 | 24m | 25m | 51m | 單跨15米,連續長度不限 |
架設時間 | ≦15min | ≦15min | 90min | 55~65min |
撤收時間 | ≦15min | ≦15min | 150min | 55~65min |
作業人員 | 2~3人 | 2~3人 | 3~6人 | 12人 |
【技術特點】新型應急機械化橋綜合集成架設機構、橋跨、輔助器材、控制系統等要素,重點在橋梁單跨架設長度、機動性和環境適應性、橋跨結構輕量化等關鍵技術指標進行攻關。研究狹小空間及潤滑條件不利條件下大扭矩馬達傳動技術、自動復位聯動擺杆式連橋與拆橋技術,可在-40℃~+46℃的環境溫度條件下正常工作。
【先進程度】國際先進
【技術專題】批量生產、成熟應用階段
【適用範圍】主要適用於地震、洪水、泥石流等自然災害的搶險救災、物資運輸、大型工程施工、森林消防、地質勘探、礦產開發、水力電力施工等任務。
【專利狀態】具有9項國防發明專利授權證書,依託軍用技術形成了直接推向民用市場的四款新產品,新取得國家發明專利6項。
【合作方式】
(1)合作開發合作開發搶險救災與公共安全領域市場,在全國及海外市場建立市場銷售及售後服務體系。
(2)技術服務可在地震、洪水、泥石流等自然災害中實現道路搶修搶通,為水力水電、大型工程施工等提供解決方案。
【預期效益】公路應急機械化橋梁裝備研製及其產業化,是在我公司傳統機械化橋梁裝備技術基礎之上,針對公路後方交通保障應用領域進行的新的適合民用市場的機械化橋橋梁裝備研發,目前產品已處於成熟產業化運營階段。
公司是國內應急交通工程裝備研製的龍頭企業和行業先鋒,公司研發中心是國家級企業技術中心,已經成功研製過軍用機械化橋產品。新研應急機械化橋基本技術原理、生產管理、沿用我公司已有機械化橋,並在針對後方交通保障的特殊需求進行技術升級與創新。技術方案和生產管理、質量管理借鑑我公司機械化橋類產品,技術實力和產業化保障能力較強,具備良好基礎,產業化成熟度較高。
從國內應急救援市場需求分析,應急機械化橋系列產品可廣泛應用於各地政府應急辦、公路管理局搶修救災道路應急搶通。目前,國家交戰辦、各地應急辦、各省市公路管理局以及武警交通部隊等單位有明確採購意向。預計每年新增產值過億元,新增利潤2000萬元以上。
從外貿市場需求分析,亞非拉國家是我公司傳統機械化橋出口市場,對性價比高的機械化橋需求較大,且我公司近年來不斷有軍援軍貿訂單。從軍方市場需求分析,應急機械化橋系列產品作為保障部隊機動的重要裝備,如果在自研的過程中有新的技術創新或突破,反過來將有助於提升軍用機械化橋的戰技指標,符合軍民融合的戰略規劃發展要求。
【聯繫方式】晏紅梅027-87970366/13517190053
3。面齒輪傳動成套技術及關鍵裝備
【技術領域】高端裝備
【技術開發單位】北京航空航天大學
【技術概述】面齒輪傳動是一種圓柱直齒輪與圓錐齒輪相嚙合的新型先進傳動形式,與傳統的螺旋錐齒輪傳動相比,具有結構緊湊、體積小、重量輕、承載能力大、可靠性高、互換性好、無軸向力、加工效率顯著等優勢,可明顯提高傳遞功率和壽命。面齒輪傳動突破了尺寸、載荷、速度等性能參數的限制,是高端裝備實現小體積、大承載、輕質量和低成本的必然選擇。
該技術突破了面齒輪傳動「構型難、成形難、評價難」的難題,實現了重載面齒輪接觸區可控的齒面精準設計,額定載荷、模數範圍等指標均超過國外產品,使得中國成為世界上第二個擁有面齒輪加工能力的國家。建立了面齒輪加工工藝體系,解決了大批量生產加工質量一致性差的難題,實現了發動機面齒輪傳動裝置批量化生產。構建了面齒輪加工精度、嚙合性能的評定技術體系,形成面齒輪齒面精度和嚙合精度檢測方法和標準,滿足加工精度評價要求。
【技術指標】
類別 | 數值 | |
幾何精度 | 齒距累積偏差 | 0.035~0.06 mm |
齒槽跳動 | 0.010 mm | |
型面精度 | <3 μm | |
齒面偏差 | -2.8~8.4 μm | |
加工精度 | 4級 | |
模數 | 1~10.5 mm | |
表面粗糙度 | 0.48 μm | |
性能指標 | 齒面接觸區 | 大小、位置和走向可控 |
嚙合效率 | 98.6 % | |
齒面應力均方根 | 89.4 MPa | |
承載能力 | 945~1080 kW | |
壽命 | 6270 h |
【技術特點】該技術覆蓋了面齒輪傳動從基礎理論、專用刀具、專用工具機設備、製造工藝、檢測設備、性能考核試驗臺到工程裝機應用全過程的研究與開發,解決了面齒輪工程化應用的問題,研究成果達到國內領先水平。
【先進程度】國內領先
【技術狀態】批量生產、成熟應用階段
【適用範圍】該技術可進一步推廣應用到大飛機、直升機、新型坦克傳動系統、船舶動力、固定翼飛機、雷達等軍事領域,也可應用到工具機、工程機械、汽車、主減速器、攪拌機、風能以及太陽能等民用領域。
【專利狀態】授權專利8項,軟體著作權2項。
【合作方式】
(1)技術轉讓:將技術成果、專利以市場價轉讓給齒輪、車橋及齒輪箱等企業,並提供相應的技術培訓服務。
(2)許可使用:允許齒輪、車橋及齒輪箱等單位根據約定條件使用相關技術成果和專利,並提供技術培訓服務。
(3)合作開發:與齒輪、車橋及齒輪箱等單位合作進行更深層次的技術開發,共享新產品的市場利潤。
(4)技術服務:利用技術為齒輪、車橋及齒輪箱等單位提供面齒輪傳動適配等服務,優先享受技術升級服務。
【預期效益】據有關數據顯示,重型運載車巿場的平均年需求量約為110萬輛;汽車巿場的平均年需求總量約為1970萬輛;按市場份額的10%代替螺旋錐齒輪傳動車橋來計算,全面齒輪車橋年產值將超過40億元。
【聯繫方式】王延忠010-82338730/13691585255
4。第三代半導體碳化矽新型功能材料及功率器件
【技術領域】新一代信息技術
【技術開發單位】北京世紀金光半導體有限公司
【技術概述】世紀金光建立了以第三代半導體材料碳化矽與氮化鎵為成熟產業化代表的新興半導體材料和外延材料的設計平臺、研發工藝平臺、分析測試平臺,新興功率半導體器件的設計平臺、研發工藝平臺、測試平臺、失效機理和可靠性分析、研究平臺。技術成果包括攻克大尺寸碳化矽基外延材料均勻性、一致性、穩定性控制技術,研發高性能、高安全性、高穩定性的先進分立器件和模塊,研究碳化矽基電力電子器件與氮化鎵射頻器件單項工藝及成套工藝,逐步實現工程化生產,併集中在電動汽車車載裝置,電動汽車充電樁,光伏發電、電源轉換裝置、風能發電、發電機、鐵路交通等清潔高效能領域推廣更加廣泛的商業化應用。具備新興功率半導體粉料、單晶、外延、器件、模塊等全產業鏈技術攻關、工藝固化和工程化的能力,協同創新與市場化機制相結合,加快實現了科技成果轉化。
【技術指標】
4英寸碳化矽單晶片實現規模化量產,6英寸碳化矽單晶片實現小批量試產。6英寸單晶片電阻率為0.015Ω?cm~0.028Ω?cm,90%有效面積微管達到0.1個/cm2,BPD位錯密度≤3x104個/cm2。
碳化矽功率器件:碳化矽SBD根據電壓等級分為600V、1200V、1700V,電流0.5A~100A。在正嚮導通狀態時,電壓指標<1.8V;反向截止電壓狀態下漏電流<100μA。碳化矽MOSFET根據電壓等級分為600V、900V、1200V、1700V,導通電阻40m?、80m?、65m?等級別,向截止電壓狀態下漏電流<100μA,閾值電壓等指標根據不同產品也不相同。
碳化矽功率模塊:碳化矽混合模塊目前電壓1200V,電流覆蓋300A~600A,電路拓撲結構為半橋結構。主要參數如下:飽和壓降≤2.1V,二極體壓降≤1.8V,漏電≤1mA。與傳統Si模塊相比,開通損耗下降30%左右,二極體反向恢復損耗下降90%以上。全碳化矽模塊主要有1200V/300A和1700V/300A,封裝形式為62mm半橋模塊。主要參數如下:門極漏電流≤400nA,漏極漏電流≤1mA,閾值電壓2.2~2.5V,導通壓降≤1.1V(1200V300A),≤2V(1700V300A)。與同等規格的Si模塊相比,損耗下降70%以上。
【技術特點】碳化矽功能材料具有禁帶寬度大、臨界擊穿場強大、熱導率高、飽和漂移速度高等特點。碳化矽功能材料採用國內外通用的物理氣相傳輸(PVT)法生長,關鍵技術包括生長溫度和溫度梯度的控制技術、原材料純化技術、化學機械拋光(CMP)技術等。碳化矽功率器件擊穿電壓高,損耗低,速度快,同等應用條件下,系統效率更高,體積更小。其中碳化矽SBD器件採用國際通用的MPS技術和背面減薄工藝,關鍵技術包括表面電場抑制技術,金屬化、退火、減薄工藝等。碳化矽MOSFET量產產品採用更成熟、可靠性更高的平面柵工藝,關鍵工藝包括柵氧化等。
【先進程度】國內領先
【技術狀態】批量生產、成熟應用階段
【適用範圍】
(一)民用領域
主要應用光伏、新能源汽車、高性能伺服器電源等行業,其中在光伏行業,主要應用的產品為分布式光伏逆變器,包括其Boost部分(SBD及MOSFET)以及逆變部分(半橋模塊,包括全碳化矽模塊和混合模塊),可使逆變器峰值效率達到99%以上,自身功率損耗降低70%以上,體積減小為之前1/5。在新能源汽車領域,主要應用包括充電樁、車載充電機、車載DC~DC,以及電機驅動器。其中,充電樁、車載充電機、以及DC-DC主要應用MOSFET和SBD產品,電機驅動器主要為大功率模塊類產品。在高性能伺服器電源行業,主要為應用於PFC的SBD產品,可使系統效提升至超過99%,該行業是當前SiC應用最廣泛的行業。
(二)軍工領域
主要為各種高壓電源和電機驅動器,如相控陣雷達電源,裝甲車車載電源,魚類電機驅動器、飛機多電系統等。碳化矽器件應用,使系統高溫性能及可靠性能力明顯提高,一方面,導通電阻的主要參數是漂移降級減小30%以上,可使系統性能更穩定。另一方面,可使最高工作溫度從150℃上升至超過225℃(受限於封裝),使產品應用於更惡略的工作環境。另外,由於其碳化矽材料以及含C元素的SiO2介質層在激活能方面的先天優勢,在抗輻照領域應用前景樂觀,目前多個產品已處於預研階段,主要應用為航天高壓電源,以及戰略武器電源等。
【獲獎情況】
北京市工程研究中心和工程實驗室
院士專家工作站
2017年度中國國防科技工業企業管理創新成果二等獎
北京市科協金橋工程種子資金C類項目
「2017年充電設施行業新銳企業」稱號
「2018新能源汽車功率半導體十佳企業」稱號
【專利狀態】國際專利7項;國內專利113項含發明專利65項,實用新型48項。
【合作方式】
(1)合作開發:與軍用、航空航天、雷達電源產品設計開發企業、新能源汽車、充電樁、分布式能源等行業廠商,共同開發搭載我司自主研發生產的碳化矽功率器件的應用方案,可實現設備的高效化、小型化、輕量化,達到效率提升、減積減重、增加使用壽命的功能,支持產業合作夥伴的創新,產品更具競爭力。
(2)技術服務:提供我司自主研發生產的碳化矽功率器件的技術支持及整體解決方案;提供工業級、車用級、普軍級、特軍級、超特軍級和宇航級電子元器件性能及可靠性檢測服務;可提供晶圓製造、劃片裂片等半導體晶圓代加工服務。
(3)投資需求:世紀金光完成了從單晶、外延、器件、模塊的全產業鏈貫通,4英寸碳化矽單晶片已實現規模化量產,6英寸單晶片小批量試產。為滿足市場需求,擴大產能,同時降低客戶使用成本,現需要籌集資金擴大6英寸單晶製造生產線,總投資4.35億元,建成達產後形成3萬片6英寸碳化矽單晶片的製造能力。
【預期效益】碳化矽半導體產品,目前屬於國際軍事戰略封鎖物資,各國嚴格控制出口,產業鏈巨頭都以自用為主,都在試圖打通整個產業鏈,從而壟斷市場,獲取高額利潤空間。我國也將發展碳化矽半導體產業列入國家發展戰略,將該產業的發展列入了「核高基」專項的重點支持領域,在中長期發展規劃中將重點、持續支持。
Yole最新預測,2020年全球碳化矽市場總值將達到5.5億美元,2022年將超過10億美元,年複合增長率(CAGR,CompoundAnnualGrowthRate)將達到28%。
PFC和電源、光伏逆變、新能源汽車、充電設施以及軌道交通將是碳化矽的主要應用市場,其中PFC和電源是目前應用最為成熟的市場,2017年達到1.17億美元的市場規模,而光伏逆變以0.85億美元率先進入應用成熟,而新能源汽車(含車載充電機和電機驅動)以0.3億美元(2017年)緊隨其後,並被認為是未來最大的應用市場,預測在2022年達到25%的市場份額,年複合增長率75%。
【聯繫方式】趙巖010-56993369/15511255369
5。新型輕量化高強度鑄造鋁合金材料
【技術領域】先進材料
【技術開發單位】中國航空工業集團有限公司蘭州飛行控制有限責任公司
【技術概述】新型輕量化高強度鑄造鋁合金材料是由航空工業蘭飛在軍民融合項目產業化推進過程中,充分利用軍用合金技術,基於我國和國外相關高強度鑄造鋁合金技術,並充分利用公司航空軍用鑄造鋁合金技術沉澱,通過合金配方研究、成分功能分析、配比調整和優化,以及生產技術的完善和固化等措施,研製出的新型輕量化高強度鑄造鋁合金材料;該技術產品契合了國家軍民融合發展戰略,順應了時代對材料輕量化高強度的要求。ZL270LF鑄造性能和綜合機械性能優於國產已公布的鑄造鋁合金材料,性價比較高,鑄造成形方法多,市場需求廣闊,抗拉強度達到450MPa以上,且具有優良的延展性。同時,綜合機械性能優於國外已公布的鑄造鋁合金材料,綜合性能達到國內領先水平。
【技術指標】
抗拉強度:≥450MPa
屈服強度:≥350MPa
延伸度:≥10%
硬度:≥120HB
比強度:166.7
【技術特點】該材料的抗拉強度、屈服強度、延伸率、硬度均優於國內鑄造鋁合金材料,而抗拉強度、屈服強度、比強度也優於結構鋼、灰鑄鐵、低牌號球鐵、20#鋼。
【先進程度】國內領先水平,優於國外已公布的相關鑄造鋁合金的性能
【技術狀態】批量生產、成熟應用階段
【適用範圍】可廣泛應用於軍用航空和其他軍工領域,更是新能源汽車、高鐵、動車等民用行業輕量化進程中不可多得的輕量化優選材料。
【專利狀態】合金配方和熔煉工藝已申請發明專利
【合作方式】公司將以高強度鑄造鋁合金技術為基礎,通過合成、供給合金材料,輸出生產工藝技術、質控標準和管理標準,培育和建立廣泛的產品鑄造生產產業聯盟,實現項目的產業化發展。
【預期效益】
輕量化是汽車產業未來15年發展的七大技術路線圖之一,是國家汽車產業發展的戰略重點,也是世界各國汽車製造商核心競爭力的體現。近年來,在政策和市場的雙重驅動下,新能源汽車呈現井噴式發展。2017年我國新能源汽車銷量達77.7萬輛,2018年更是保持了強勁的增長勢頭;至2020年,重點區域輕量化新能源汽車用量要達到80%,年產銷量將達到目200萬輛,該材料的市場前景非常廣闊,
該新型輕量化高強度鑄造鋁合金新材料契合了我國新能源汽車的發展方向,並因具有優異的鑄造性能、機械性能、較高的性價比和顯著的減重效果,已在包括飛機、無人機、新能源汽車、動車等軍民領域應用,並正在向軌道交通、大軍工裝備領域拓展,市場規模達數千億元。
【聯繫方式】楊世林0931-7662918/13919436515
6。高精度矽諧振壓力傳感器
【技術領域】新一代信息技術
【技術開發單位】中國科學院電子學研究所
【技術概述】高精度壓力傳感器採用先進的換能機制,利用單晶矽的良好機械特性,將壓力的作用應力轉化機械部件的固有頻率,並輸出。傳感器具有低遲滯誤差、重複性好,長期穩定性好等優點。
(1)採用基於雙諧振器的原位溫度自補償技術,有效解決傳感器溫度漂移問題,實現了全溫區0.01%FS精度等級;
(2)採用全溫區穩幅閉環控制技術,有效降低傳感器非線性誤差,結合溫度自補償技術,有效拓展了傳感器溫區和提升了寬溫區精度;
(3)傳感器採用圓片級的真空封裝技術,保證了傳感器的綜合性能,有效抑制傳感器的時間漂移問題。
項目已研製出應用於軍用航空大氣數據系統傳感器PRS2511/2512和RPS5611、工業校準領域傳感器RPS2513、以及民用大氣壓力傳感器MERPT-M1等系列產品。產品綜合精度優於0.02%FS,年漂移低於100ppm,可靠性指標優於30萬小時。由李樹深、劉明等院士專家組成的鑑定委員會認為:傳感器整體性能處於國際先進水平,溫度跟隨性指標居國際領先。
【技術指標】
技術指標 | PRS2511/2512 | RPS5611 | RPS2513 | MERPT-M1 |
工作溫度 | -55℃~+85℃ | -55℃~+85℃ | -40℃~+85℃ | -40℃~+60℃ |
量程 | 2~110 kPa 2~266 kPa | 2~140 kPa | 0~350 kPa | 400~1100 hPa |
準確度 | ±0.01% FS | ±0.01% FS | ±0.01% FS | ±0.2 hPa |
解析度 | 0.005% FS | 0.005% FS | 0.005% FS | 2 Pa |
穩定性 | ±100 ppm/年 | ±100 ppm/年 | ±100 ppm/年 | ±0.2 hPa/年 |
過載 | 2 FS | 2 FS | 2 FS | 2 FS |
可靠性預估 | 30萬小時 | 30萬小時 | 30萬小時 | 8800 小時 |
供電 | 5±0.5 VDC | 5±0.5 VDC,13.5~16.5 VDC | 5±0.5 VDC | 5±0.5 VDC |
【技術特點】
基於雙諧振器設計的高精度矽諧振壓力傳感器綜合精度高、解析度高、穩定性好、可靠性強、溫度跟隨性好、溫度範圍和測量範圍大、體積小、功耗低、能批量化製造、成本低。
【先進程度】國際先進
【技術狀態】小批量生產、工程應用階段
【適用範圍】
(1)航空大氣數據系統
軍用飛機的航空大氣數據系統採用綜合精度優於0.02%FS的高精度壓力傳感器,用於測量飛機飛行的高度、速度、攻角等參數。本項目所研製的矽諧振壓力傳感器產品精度水平滿足航空大氣數據系統要求。2015年,項目組與太原航空儀表有限公司開展合作,研製兩款壓力傳感器產品,開展國產化替代工作,解決了進口產品使用溫區限制、溫度跟隨性差、啟動時間長的問題。目前RPS2511/2512產品已完成正樣階段,進入設計定型階段;RPS5611產品目前正處於初樣階段。
(2)工業控制領域
高精度壓力傳感器在工業控制領域中常用於介質壓力的測量或壓力基準,其典型產品是數字壓力計、壓力控制器和壓力校準儀。本項目研製的RPS2513系列傳感器產品在太原市太航壓力測試科技有限公司開展試用。其應用報告指出三種量程的傳感器的綜合精度優於±0.02%FS(部分優於±0.01%FS),滿足公司大氣數據測試儀的試驗要求,有望在航空地面壓力校準儀中替代國外進口器件。
(3)氣象領域
氣壓作為氣象六要素中的主要指標,對災害預警具有十分重要的作用。高精度大氣壓力傳感器作為氣壓測量的核心部件,廣泛應用於國家和地方的氣象站、氣候站、農業站等。本項目傳感器MERPT-M1系列產品分別在新疆維吾爾自治區氣象技術裝備保障中心、中國氣象局大氣探測試驗基地和江蘇省無線電科學研究所有限公司開展示範應用。用戶報告指出,傳感器的解析度優於10Pa,準確度為±10Pa,綜合精度略優於國外器件(0.02%FS),年漂移量小於100ppm(7Pa)。2018年,交付江蘇省無線電科學研究所有限公司MERPT-M1型壓力傳感器50餘套。
【獲獎情況】
(1)獲得2017年中國電子學會技術發明二等獎;
(2)入選第十二屆(2017年度)中國半導體創新產品與技術。
【專利狀態】申請中國發明專利16項,14項獲得授權。
【合作方式】
(1)技術轉讓。在一定的期限與地域範圍內,將高精度矽諧振壓力傳感器產品的製造權與營銷權(不包括所有權)有償轉讓給引進人。轉讓部分包括傳感器的製造方法和技術的系統知識。
(2)許可使用。
採用普通許可的方式,被許可人在規定的時間和地域範圍內使用在高精度矽諧振壓力傳感器許可使用合同中所約定的智慧財產權內容,同時保留在該地域範圍內許可人自已使用該項智慧財產權以及再與第三方就該項智慧財產權籤訂許可證合同的權利。
或採用排他許可的方式,被許可方在規定的地域內獨家實施高精度矽諧振壓力傳感器產品的智慧財產權,而不再許可第三方在該地域內實施其智慧財產權。
(3)合作開發。與航空大氣數據系統、工業控制領域和氣象監測領域的主要供應商展開合作,共同開展高精度矽諧振壓力傳感器的工程化。
【預期效益】
目前,矽壓力傳感器主要分布在汽車領域、消費類電子領域、工業控制領域、醫療領域和航空航天領域。2018年5月份,YoleDeveloppement發布MEMS壓力傳感器2016~2023年市場預估報告。該報告指出目前MEMS壓力傳感器的全球市場規模為15億美元,並以年增長率3.8%增長。預計到2023年,全球市場規模將達到20億美元。同時報告數據表明,高精度壓力傳感器2016年全球的市場規模為5億美元,主要應用於航空電子設備和其他高端應用。目前處於利基市場且增長速度最快,主要原因是當今矽傳感器逐步替代傳統傳感器在航空電子設備和高端應用的市場。
我國傳感器行業發展落後,國內高精度壓力傳感器需求嚴重依賴進口,其進口佔比為100%。高精度壓力傳感(精度等級優於0.02%FS)主要應用於精密測量和控制領域,其典型應用是航天航空、軍用行業、氣象觀測及環境探測、壓力校準設備等領域。根據國內相關應用領域供應商提供的數據表明,2017年國內高精度壓力傳感器市場規模約為¥1.81億元,具體市場需求如下表所示。
應用領域 | 精度等級 | 市場容量 | 單只售價 |
航空機載大氣數據系統 | 0.02% FS~0.01% FS | 5000隻/年 | ¥ 1.20萬元 |
國內通用航空 | 0.02% FS~0.01% FS | 500隻/年 | ¥ 1.20萬元 |
國內軍用無人機等小型飛機 | 0.02% FS~0.1% FS | 500隻/年 | ¥ 1.20萬元 |
壓力控制設備及計量檢測設備 | 0.02% FS以上 | 2000隻/年 | ¥ 1.20萬元 |
氣象探測領域 | 0.02% FS以上 | 6000隻/年 | ¥ 1.00萬元 |
發動機控制系統 | 0.25% FS~0.05% FS | 5000隻/年 | ¥ 0.50萬元 |
工業控制領域 | 0.05% FS~0.10% FS | 200000隻/年 | ¥ 0.10萬元 |
市場容量總計 | 219000隻/年 | ||
市場規模 | ¥3.81億元/年 |
由於傳統壓力傳感器產品體積大,以呈現出逐步被新興的微型化MEMS壓力傳感器替代的局面。伴隨著飛行器的小型化和輕型化,在軍用飛機領域,新機型軍機均採用微型化MEMS壓力傳感器產品。國內通用航空中也逐步採用微型壓力傳感器替代傳統的傳感器產品。據相關報告預估,國內航空航天領域壓力傳感器的年增長率為5%。
在氣象領域上,隨著國家大力鼓勵和支持民用氣象站,如農業氣象站等。近三年來,以每年20%的增長速率增長。2017年,自動氣象站的國內市場規模約為¥5億元。
工業控制領域、壓力控制領域以及發動機控制系統領域在國家主張國產化的宏觀政策下,逐步使用國產化高精度壓力傳感器來替代國外進口產品。2017年,該類產品的高精度壓力傳感器全國的示範規模為¥2.49億元。
【聯繫方式】王軍波010-58887191/13520089501
7.QD128燃氣輪機
【技術領域】新能源與環保
【技術開發單位】中國航空發動機集團有限公司瀋陽發動機研究所
【技術概述】QD128燃氣輪機在航空發動機基礎上派生發展的我國首型具有完全自主智慧財產權的航改工業用燃氣輪機,具有起動快、加速性好、效率高、壽命長和可靠性高等特點,機組性能國內領先,翻修壽命達到12000小時。動力渦輪為二級結構,效率大於0.91,壽命80000小時,其性能和設計技術國內領先;自主研發了性能穩定、可靠性高、壽命長、成本低的輕型燃氣輪機控制、起動、燃料調節、測試和清洗等輔助系統。控制系統主要技術指標達到了國外主流產品水平,開創了PLC可編程控制器用於燃機控制的先例;在國內創新實現了液壓馬達在燃機起動系統上的應用。
【技術指標】QD128燃機其為三軸、分軸、後輸出結構,在標準大氣條件下基本負荷燃機功率12000kW,熱效率28%,空氣流量60kg/s、輸出轉速4700r/min,排氣溫度495℃。可採用油、氣雙燃料和中低熱值燃料。尺寸:6000mm×3000mm×2900mm,重量:12000kg(不含齒輪箱、燃油系統、滑油系統、控制系統和起動系統)。
【技術特點】具有完全自主智慧財產權、機組起動快、加速性好、效率高、壽命長和可靠性高,性能指標國內領先。
【先進程度】國內領先
【技術狀態】批量生產、成熟應用階段
【適用範圍】可用作工業發電(熱電聯供、應急電源、分布式能源、中低熱值燃料(廢氣)發電等)、管道增壓等領域
【獲獎情況】2012年被評為中國航空學會科學技術獎一等獎
【專利狀態】獲授權發明專利1項,實用新型專利15項。
【合作方式】
技術服務。結合國家分布式能源項目規劃,可在各省市經濟開發區、大型住宅小區建設熱、電、冷聯供分布式能源電站,替代傳統的供暖和製冷方式。
【預期效益】可在熱電聯供、中熱值尾氣發電和應急電源等領域應用。QD128燃氣輪機發電機組標準配備每臺套價格約3200萬左右,每臺套利潤約350萬(不同項目機組售價和利潤根據配置有所不同),在每臺套機組的使用壽命期內,它的服務、維修和備件等預計還可產生5000萬銷售收入。因此按銷售5臺套計算,將實現銷售收入約4.1億,利潤0.6億。
(文章來源:中商產業研究院)
(責任編輯:DF120)