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碳中和 高效内燃机 氨氢融合燃料 近零排放
碳中和背景下，内燃机如何实现高效零碳无污染？ 随着我国“碳达峰”与“碳中和”目标的提出，内燃机低碳化、零碳化势在必行。氢和氨都是未来的碳中和燃料。“氨氢融合”有利于应对单一氢能利用在运输、存储、车载、安全、成本等方面的挑战，氨作为氢能载体的燃料利用是当前和未来国际前沿科技创新。 但氨存在点火难与燃烧慢的问题。相比于传统碳氢燃料，氨的反应活性低、自燃温度高，其需求的最小点火能量为汽油的60倍以上，层流火焰速度约为汽油的1/5，这大大提高了氨内燃机的开发难度。如何克服氨燃烧反应惰活性、提高氨发动机循环热效率是开发高效氨氢内燃机机的两大难题。 为了实现氨、氢燃料供给，需要开发专用的氨喷嘴和氢喷嘴，现有的柴油、汽油机及天然气喷嘴均不适用氨、氢喷射。氨喷嘴需要解决的最大难题是腐蚀性问题，氢喷嘴需要解决的最大难题是密封问题。 在排放方面，氨基燃料排放与传统汽柴油相比有较大差异，有NOx、N2O和未燃氨排放问题。氨气具有刺激性气味，国6法规要求氨浓度不超过10ppm。而且，氨燃料发动机排放随工况变化较大。因此，如何保证瞬变工况下，氮基排放对环境无污染，是氨氢融合内燃机的第三个难题。
推荐机构： 中国汽车工程学会
2024年度
工业母机 精度保持性 快速测试 加速退化试验
工业母机是国家的基础性、战略性装备，具有超越经济价值的重要作用。目前，国产高端工业母机的精度保持性较国际先进水平仍有显著差距，已成为国产工业母机的核心技术瓶颈。尽管近些年国内开展了一定的精度保持性研究，国产工业母机精度保持性的提升却依旧缓慢。快速测试手段的缺乏是造成精度保持性提升缓慢的根本原因。传统现场跟踪测试的方法时间过长，无法快速测得精度保持性水平与短板，致使国产工业母机精度保持能力难以在短期内取得飞跃式提升。因此，突破“一周十年”式的工业母机精度保持性快速测评难题，建设工业母机整机精度保持性快速测试的重大科研基础设施，加速国产工业母机迭代以在短期内达到国际先进水平，已迫在眉睫。
推荐机构： 中国机械工程学会
芯片制程 高速大容量光传输 光电元器件 自主可控
当前，以AI、云计算、大数据与5G等为代表的新一代信息技术正加速创新与突破，这些新技术的发展往往需要海量数据的支持。以高速率、大容量、低时延与高可靠为代表的全光传输系统作为信息交互的基石，将助力打造算力时代海量数据的“运力网络”。 然而，当前我国高速大容量光传输设备的部分高端芯片仍由国外厂商主导。若继续依赖进口，则面临着被断供、被制裁与被控制的风险。因此，我国迫切需要在高端制程芯片受限的现实下，联合高速大容量传输体制进行系统级优化与创新，寻找新的技术发展路径，提升高速大容量传输技术的产业化能力及其可持续发展，满足业务未来增长的需求，跟上世界先进水平，支持并推动国家与全社会的数字化转型和数字经济的高质量发展。
推荐机构： 中国电信科学技术协会
