车辆混合动力技术的最新进展与展望

摘要:发展节能与新能源汽车是推动新一轮科技革命和产业变革的重要力量。混合动力车辆由于环境适应性强、能源供给多元、能量利用自由度多等突出优点,在未来很长时期内将与纯电动车辆共存发展,是建设制造强国的重要支撑。在深入分析车辆混合动力构型方案特点的基础上,分析了国内外混合动力技术的发展现状与技术研究水平,梳理了混合动力技术发展需求与技术特征,重点阐述了混合动力的核心部件与系统集成控制的关键技术,最后提出了混合动力技术的发展建议与展望。文章可为中国车辆混合动力技术路线发展与政策制定提供支撑参考。

稀土氧化物在电催化领域的研究进展

摘要: 稀土元素作为一种重要的战略资源, 被称为“工业维生素”, 广泛应用于尖端科技和日常生产生活中, 由于其独特的4f电子排布和丰富的电子能级, 近年来稀土及其氧化物在电催化领域得到快速发展。本文对稀土氧化物在析氢反应(HER)、 析氧反应(OER)、 氧还原反应(ORR)、氮还原(NRR)和二氧化碳还原反应(CO2RR)等催化领域的应用进行了整理。总结并讨论了稀土氧化物电催化剂针对不同电催化体系的特点和需求的设计思路, 对其在未来的发展和研究重点进行了探讨和展望。

我国钛工业发展现状及展望

摘要:从钛的资源分布、生产加工、应用领域、相关企业分布格局等方面,就我国钛工业发展历史、现状进行了较为系统的总结,分析了当下面临的产能过剩与供需失衡、产业结构亟待优化、上层设计与下层产业联动不够、技术创新与产业升级的需求迫切、资源与环境约束的双重挑战、国内外市场的竞争加剧困境,对我国钛工业发展提出了优化成本结构与拓展应用领域、建立钛材高质化利用协同新机制与高能级跨区域创新平台、保障激励体系以强化合作机制、发挥战略腹地作用的建议展望,以期为川渝地区钛及钛合金产业发挥重要战略作用提供参考。

大语言模型赋能钢铁行业: 技术与应用展望

摘要: 随着材料科学研究进入第四范式,人工智能技术正重塑该领域的研究。当前,大语言模型( large languagemodels,LLMs) 凭借其海量数据训练基础和超大规模参数优势,通过多任务集成、智能生成与决策等能力,突破了传统机器学习在文本处理和人机交互方面的技术瓶颈,为钢铁工业的智能化转型提供了新的突破路径。本篇综述系统梳理了大语言模型的技术特点、研究方向及应用领域,结合钢铁行业的数据特性,详细阐述了面向钢铁行业的大语言模型框架,并提出了钢铁行业大语言模型的评估标准。针对钢铁领域的特定需求,深入探讨了其在数据提取与保护、性能建模与预测、材料逆向设计及钢铁智能冶炼等方面的应用潜力。最后,对钢铁行业大语言模型的发展现状进行全面分析,明确指出其可能面临的挑战,并提出相应的应对策略。

深海气田开发人工智能技术应用现状及展望

摘要:深海海域环境复杂,存在地形条件多变、地层压力高、水温低、流体腐蚀性强,以及气藏分布分散、边底水发育等因素,同时深海气田井数少、数据噪声大、井下动态监测设备易损坏、数值模拟模型耗时长,这些问题给深海气田的勘探开发带来极大的挑战,人工智能的发展为解决上述问题带来了可能。从物探、测井、钻完井及气藏工程4 个领域系统论述了人工智能技术在深海气田勘探开发领域的现状与研究进展,并展望了人工智能技术在深海气田未来的发展方向。研究结果表明:①总结了现有人工智能在深海气田关键勘探开发技术,如地震相识别、岩性识别、测井曲线重构、钻完井参数反演、工况预警、气藏代理模型评价、流动保障风险智能评估等方面的应用场景;②探讨了当前智能勘探面临的硬件不足、数据治理困难、算法泛化能力不足及“深海油气+ 智能化”应用场景难落地等挑战;③提出建立深海气田共享数据库,发展可解释性智能算法,解决少井条件下储层模型精确预测难题,构建深海气藏井筒-储层-地面一体化智能决策平台发展方向。结论认为,人工智能技术有望实现深海气田生产关键开发指标的快速预测和生产制度的智能优化和决策,研究成果对进一步推动深海气田人工智能算法相关研究与应用具有较好的参考作用,并可为深海气田勘探开发领域未来的发展提供指导。

磷酸锰铁锂正极材料的第一性原理研究

摘要:磷酸锰铁锂(LiMn1−xFexPO4, LMFP)具有高能量密度、低成本、高安全等优势,是新一代锂电正极材料。目前LMFP处于产业化前夕,其面临的主要问题包括电子电导率偏低、倍率性能不足以及对高温的敏感性等问题,铁掺杂量(x,摩尔分数)的优化对于改善以上问题至关重要。但是常规实验方法对铁掺杂量的研究受限于实际条件,很难准确调控单因素变量,导致研究结果通常重复性差,无法确定最佳的铁掺杂量。本文从第一性原理出发,通过对原子结构的密度泛函理论DFT计算,得到不同铁掺杂量下LMFP的晶格常数、形成能、脱/嵌锂电位、扩散势垒和能带结构等参数,方法可靠。通过对以上参数的对比分析,确定了最佳铁掺杂量范围。结果表明:最佳铁掺杂量x 取值范围在0.2~0.4 之间,此时LMFP的结构稳定性最好,同时又可以保持较高的能量密度。磷酸铁锂(LiFePO4, LFP)和LMFP不易形成完全固溶体;LFP的扩散势垒最低,为0.506 eV,说明在LFP 中掺杂锰增加了锂离子的扩散难度。同时计算得到的结构参数也为LMFP后续的实验研究提供了有力的微观结构理论依据。

智能制造工业机器人技术应用及发展趋势

摘要:加强国家工业制造能力、优化高端制造的质量与服务水平事关国家经济社会发展和国家综合实力提升,以工业机器人、人工智能、工业互联网为核心要素的智能制造技术体系快速发展并成为工业制造新质生产力的重要组成。本文全面梳理了智能制造工业机器人的应用背景,包括智能视觉检测、高效磨抛、柔性精密装配、工件抓取转运在内的工业机器人作业类型,航空航天装备、海洋船舶、轨道交通装备、新能源汽车、电子信息产品等代表性制造场景;从环境理解与状态感知、全尺寸三维检测等视觉感知,机器人多任务调度、复杂场景无干涉协同规划等决策规划,多机器人协同控制、机器人柔顺控制等运动控制以及灵巧机构设计等方面,深入分析了相关共性技术的研究进展;进一步论述了大范围动态场景理解、集群化作业、柔性作业、具身智能、网络化协同、数字孪生等智能制造工业机器人技术的发展趋势。相关内容可为深化工业机器人技术研究、精准推进智能制造发展、培养转化新质生产力等提供基础参考。

新能源汽车高速电驱动系统技术现状与展望

摘要:电驱动系统是新能源汽车的核心总成部件,其综合性能优化具有重要意义。为了提高新能源汽车动力性与经济性,电驱动系统逐渐形成了多种技术路线来提升功率密度。文章针对纯电动乘用车高速电驱动系统展开研究,阐述了转子结构设计、损耗抑制、冷却技术、宽禁带功率器件等车用高速电驱动系统国内外发展现状;提出了转子强度、传动系统设计、高频调控、冷却散热、振动噪声、轴电流、绝缘设计的电驱动系统关键问题;总结了电驱动系统新材料技术不断突破、集成度不断深入、调控性能持续优化、运行效率持续提升、智能运维体系加速构建的发展趋势;并在此基础上提出了注重电驱动系统综合性能均衡优化、加强电驱动系统与底盘融合设计、推进电驱动系统低碳绿色发展和优化高速电驱动系统成本管理的发展建议。

石墨烯柔性电热材料

摘要:石墨烯是一种超高导热性能的二维纳米材料,在电加热领域应用广泛。本文通过分析石墨烯及其柔性电热(膜)材料的研究进展,介绍了不同尺寸石墨烯的制备方法、功能化改性对石墨烯导热性的影响,总结了石墨烯柔性电热(膜)材料在除冰防雾、可穿戴衣物和低温电池热管理等领域的应用,为石墨烯电热材料的发展提供了研究基础,并指出未来仍需要突破石墨烯及其柔性加热(膜)材料制备工艺和加热元件集成上的技术难题。