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移动源后处理成套关键技术及应用

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-10-11 16:15:33

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”技术交易专业科技服务团| 朱娟 | 2022-10-20 17:19:21
项目围绕移动源后处理成套关键技术及应用,经过十余年产学研用联合攻关,形成了陶瓷衬垫、玄武岩热管理材料、非贵金属催化剂等三大创新成果,攻克了高性能陶瓷纤维原材料生产技术,发明了陶瓷纤维衬垫智能供料及自适应智能生产装置。发明了连续玄武岩纤维生产技术,攻克了玄武岩保温隔热材料一体化总成技术,解决了发动机冷启动排放控制难题。发明了基于Cs-V基非贵金属催化剂及其制备方法,有效提升了催化剂稳定性、抗硫性和耐久性,发明了非贵金属催化剂的浆料分散和涂覆方法,有效提高了分散度,缩短制备周期,实现了非贵金属催化剂的高效应用。依托项目技术已成功开发出系列产品,陶瓷衬垫、玄武岩纤维针刺毡、非贵金属催化剂等产品已通过第三方检测机构验证,并获得终端用户认可,为移动源尾气后处理产品升级提供了全套解决方案。
创新点1:发明了配浆池自动抽样及自动可调比例原料供给系统衬垫产线,消除了人工干预的误差,实现快速生产并检测,相比传统衬垫生产线生产节拍提升20%以上;通过厚度自适应调节算法及装置,实现产线后端产品成型全自动调节,工艺技术先进,产品一致性国际先进,显著优于国内同类产品。 创新点2:基于玄武岩纤维的排气系统热管理技术显著提升了后处理入口温度,可获获得高NOx转化率和低SCR结晶率,同时实现后处理载体轻量化。柴油机后处理一体化保温装置可实现排气温度自适应调节,实现了产品级保温总成开发,实现了后处理玄武岩纤维保温产品原材料研发和生产技术的自主可控,独创了连续玄武岩纤维生产工艺,打破国外垄断,产品性能居国际先进水平。 创新点3:基于铯钒碱金属催化剂掺杂镧系稀土金属等元素研发了非贵金属催化剂,解决了其稳定性低、抗硫性弱和耐久性差等问题;改性优化了钒基SCR催化剂掺杂改性,突破了其低NOx转化效率的技术瓶颈;设计基于SiO2的浆料分散和涂覆方法,大幅提高分散度、缩短制备周期;独创防止交叉感染的双层催化剂涂覆技术,开发了匹配非贵金属催化剂的主动再生控制策略。

移动源后处理成套关键技术会带来相关行业的技术创新和技术升级。移动源衬垫技术对当前法规下 NOx 及 PM 污染物减排,未来排放法规升级,打赢蓝天保卫战具有重大战略意义;玄武岩纤维是一种天然环保的材料,是通过加工玄武岩获得的,其生产过程能耗较低,是一种典型的资源节约型、环境友好型的绿色高技术纤维。因此对玄武岩纤维进行开发有利于促进我国矿产资源的合理开发和综合利用,对建设环境友好的社会有极其重要的意义。非贵金属催化剂将在现有国家标准的基础上进一步有效降低发动机的 NOx 及 PM 排放,促进自主知识产权创新,突破国外技术封锁与市场垄断,对未来发动机的良性发展和技术水平的提高具有十分重要的作用。移动源成套后处理技术将会显著促进行业技术进步,带来显著的经济效益,有力带动汽车工业的可持续发展,促进社会和谐。

该项目为上海某高校汽车学院的研究成果,团队主要负责人为教授,博导,其主要研究方向是汽车发动机现代设计技术与发动机代用燃料与排放控制技术,在国内外发表了多篇学术研究论文。

随着国内外对汽车排放要求愈加严格,目前国内轻、重型柴油机已全面进入国六时代,非道路国四排放标准也将于 2022 年 12 月全面实施,尾气后处理催化器需求量极大。作为尾气后处理催化器关键部件产品的衬垫、玄武岩保温材料及非贵金属催化剂市场前景广阔。以威孚力达、凯龙高科等主要后处理企业的年配套产品及增长率为测算依据,移动源后处理衬垫未来 5 年营收将突破 10 亿元,具有广阔的市场应用前景。

国六排放法规对后处理器的低温冷启动性能提出了严格要求,玄武岩针刺毡作为新一代保温隔热材料具备优异的性能,将作为国六后处理产品的必备材料,近 5 年预计营收将达到 6.6 亿元,具有巨大的应用市场。

对于非贵金属催化剂技术而言,国产化是必然趋势,每年新产生催化剂市场需求在百亿级,非贵金属催化剂的主要增量市场包括 DPF、SCR 及低贵金属抗硫起燃 DOC,占据市场销售份额七成以上,项目成果非贵金属催化剂技术为具有鲜明特点,处于世界领先水平,客户认可度高,目前国内玉柴等企业已有初步合作意向,预计占领整个非贵金属催化剂市场份额不低于 10%,首年产业化预计销售 DPF50 万升、SCR60 万升,未来 5 年预期营收将达到 11.5 亿元,后续销量将呈井喷式增长。

本项目初步意向交易方式:成果转化或作价入股,金额约500 万。