中物院军民融合创新大赛评出十二获奖项目

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　   一、同位素标记油田找水技术

　　水平井作为油田的重要开采技术已经应用到了大多数类型的油气藏、特别是海上油田的开发中，水平井的出水问题目前已成为困扰水平生产的主要因素之一，找堵水问题日渐凸显。要堵水治水，首先要准确定位水平段的出水部位。目前，由于井身结构的原因，相对于直井，国内外还没有高效经济水平井找水措施，致使部分水平井停产、或普遍处于高含水的生产状态，给中国石油钻采造成了巨额的经济损失和产能损失。该问题的解决，不但可产生巨大的经济效益，而且也可作为水平井的科学生产、科学管理、增油控水的重要决策手段，其重要性足以影响到中石油未来的经济增长模式和国外经营战略。

　　二、具备导热功能的激光直接成型（LDS）复合材料

　　激光直接成型（LaserDirectStructuring，简称LDS）是一种将注塑成型、激光加工与化镀工艺相结合的生产技术。通过三维金属电路的形成，使塑料表面按激光刻蚀的线路具备特定的电子功能，实现了将普通的塑胶元件、电路板赋予电气互连。导热高分子复合材料是将高导热填料添加在工程塑料中，经共混改性得到的一种复合材料，这种材料能快速均匀地散发出电子设备内产生的热量，具有散热均匀，绝缘，重量轻（一般比铝材轻40—50%），成型加工方便，生产效率高等优势。本项目将导热和LDS功能通过特殊工艺集于了一种材料上。随着多样化、小型化与低成本逐渐成为便携式电子产品的主流趋势，具备导热功能的LDS复合材料将为智能手机、智能穿戴设备、平板电脑以及超薄笔记本电脑等创造无限宽广的设计空间。

　　三、高性能运动防护材料

　　高性能运动防护材料具有优异的冲击能量吸收性能，主要应用于运动护具和户外运动服装，如摩托车手防护服、头盔、手套、滑板鞋、冲锋衣和滑雪服等。当人体在运动过程中发生跌倒、冲撞等意外时，可以起到有效的保护作用。此外，运动防护材料还具有优异的减振降噪性能，可用于贵重易碎物品包装、高端家具、汽车内饰等。

　　目前高端运动防护用品市场基本上被D3O等国外品牌垄断，国内产品性能较差，难以与其竞争。例如，英国D3O公司于2003年发明了一种智能型凝胶，在受到撞击时变硬（剪切增稠），以达到保护身体的功能，撞击消失后，会再度回复柔软。美国专业滑板鞋品牌Globe用D3O凝胶取代原来的泡绵，做出更轻便、保护性更佳的滑板鞋。美国户外运动服装品牌百足氏（BAIZUS）基于D3O凝胶推出了一、二代冲锋衣及护具。

　　高性能运动防护材料市场总量很大，估计年需求量约为500万套，而价格约为250元/套，年销售额约12亿元。我们自主研发的防护材料性能远超目前市场上的国内产品，接近国外品牌，性价比高，预计价格在80-100元/套，因此在高端运动防护用品领域具备市场竞争力。随着经济发展和消费水平的提高，以及人们向健康生活方式的转变，市场需求量还处于不断增长当中。

　　四、应急固态氧气发生器

　　供氧装置是保障密闭空间或缺氧环境内人员生命所必须的设备。该项目产品属于较新型固体化学产氧设备，项目产品根据其性能、使用环境的不同进行系列化开发。其中基本型产品不大于φ160×450，释氧量大于3000L，同体积供氧是传统压缩气体的10多倍，氧气纯度≥99.5％，可供人体直接实用。储存、运输、使用安全可靠，储存期免维护，使用后不需后处理；产品体积小、重量轻，携带方便；供氧时间和供氧流量可根据使用要求进行设计和生产。

　　项目产品完善安全应急装备与技术，在军民两用方面均有可观的需求和经济效益。军用方面可作为航空航天、潜艇、机载、洞库等特殊环境的应急氧源或常备氧源。民用方面可支持高空跳伞、高原、医疗急救、矿山井下等缺氧环境的供氧。

　　目前美国及南非等国在应用中大量使用该类型供氧设备，作为常规潜艇及核潜艇应急供氧，同时也适用于其他密闭环境的短期供氧，尤其在矿井中被应用广泛。但该类供氧设备目前在国内使用甚少，研究和发展也相对缓慢，在进行较深入研究后，项目团队试制出实物，取得了较好的效果。

　　预测国内市场年需求量约为40万只，而且需求量一直处于增长趋势。市场上目前还未有同类产品销售，预计本产品价格在400—500元/只之间。同时，本项目系列化产品仍可以进一步拓展到高原旅游，休闲氧吧，有氧健身、工业快速供氧，实验室在线供氧和其他场合，预计年需求量在100万只，销售收入在2亿人民币之间。

　　五、远距气动灭火弹炮系统

　　适用于森林火灾、危险品火灾等人员不宜、不易到达的场合灭火。

　　目前国内常用的森林灭火装备有单兵灭火器具（扑火耙、灭火水枪、风力灭火机等）、森林灭火车、灭火飞机等，其中单兵灭火装备通过消防人员近距离地接触火场进行灭火，灭火效率低，容易错过灭火的最佳时机，且消防人员自身的安全也受到威胁；森林灭火车在地形复杂的山区无法快速机动到位，作用距离不够，只能望火兴叹；灭火飞机价格昂贵，效费比不高，且山区地形环境对飞行安全也构成严重威胁。森林灭火最有效的方式是“打早、打小”，迫切需要一种能够在火灾初期快速机动到位，并实施远距离灭火或火势压制的新型装备。

　　便携式气动灭火弹炮系统是一种灭火剂远距离精确投放灭火的新概念装备，与传统的灭火装备相比在安全性、机动性、经济性等方面具有较大的优势，有望在森林灭火、危险品火灾等人员不易/不宜到达的火灾场合得到广泛使用。随着生态保护力度和消防人员自身安全保障要求的不断加强，会带来对新型森林灭火装备的强劲需求，便携式气动灭火弹炮系统可以形成较大的市场规模。

　　六、牙齿激光3D打印技术与装备

　　本项目主要为口腔、骨科等医疗领域提供从CT数据三维重构到医用金属植入体快速定制的全流程工艺技术与装备，可满足需求迫切、量大面广的个性化医疗需求。然而目前仍采用批量制造方式生产通用化的义齿等医用金属植入体，需要经过多次反复的修整，才能与患者待修复部位相匹配，大大增加患者痛苦与手术难度。采用本项目技术，则可实现真正的个性化医疗，具有定制、效率和成本等方面的显著优势。

　　基于3D打印的个性化医疗服务已在欧美国家取得广泛关注与认可。我国人口基数大，特别是几乎每个人都会存在口腔修复需求，使得我国的口腔修复等个性化定制医疗服务的市场规模将远大于欧美市场，据初步估算可达1000亿元量级，因而本项目具有非常广阔的发展前景。

　　七、铝基碳化硼中子吸收材料产业化

　　B4C/Al复合材料具有良好的中子屏蔽性能、力学性能及稳定性等，主要应用于乏燃料贮存格架、放射性军品贮存容器等核辐射防护领域，是保障乏燃料“非临界”安全的关键。目前，国内使用的中子屏蔽用B4C/Al复合材料均为美国或加拿大进口，其价格昂贵，且技术受限。该项目研制的B4C/Al中子吸收材料可满足国内日益增长的乏燃料贮存的需求，具有良好的应用及发展前景。

　　八、碳气凝胶粉末的制备及应用开发

　　近年来，超级电容器得到迅猛发展，市场需求急剧增大。2013年，全球需求量约为2亿只，市场容量达130亿美元，整个亚太地区的年需求超过9000万只。就中国市场而言，2013年的需求达2150万只，市场容量约为31亿元，且每年都以30%～50%的速度递增。目前，商品化的超级电容器主要以碳电极电容器为主，活性炭由于其技术成熟、制备工艺简单、价格低廉，是超级电容器的首选材料。然而，随着对超级电容器性能提升的需求不断增加，当比表面积达到2000m2/g以上时，活性炭的制备工艺环节增加，难度加大，成本也随之大幅上升。因此，寻求来源广、价格低的原料制备高品质碳材料是超级电容器的主攻方向。碳气凝胶由于其高比表面积、合理孔径分布和表面性质易控制等特点，是高品质超级电容器的首选材料。研发碳气凝胶粉末产品，特别是用于超级电容器电极材料，不仅能够突破活性炭粉末电极材料的比容量指标极限，而且可带来巨大的经济效益。

　　九、系列化多功能激光清洗机

　　本项目设备主要可用于文物保护和工业制造领域。在文物保护领域，本单位研制了国内首台的文物激光清洗机，填补了我国文物保护领域激光清洗设备的空白。在工业制造领域，本单位研制了具有高清洗效率的工业用设备，可用于各类模具清洗、金属表面脱漆、粘合或喷漆预处理等方面。

　　由于目前国内未见国产设备销售，本单位作为最先具备激光清洗设备研制能力的单位，市场前景十分可观。在文保领域，考虑到我国的博物馆、考古所等相关单位，约有100台的销量，预计有5000万左右的市场规模。在工业制造领域，在轮胎模具清洗、飞机坦克的制造维修等方面，约有500-600台的销量，预计有10亿左右的市场规模。另外，本项目设备还可以拓展至汽车制造、半导体行业等，具有广阔发展前景。

　　十、基于短扫描技术的四肢断层扫描仪

　　基于短扫描技术的四肢扫描仪，主要应用于专业骨科医院及大中型医院的骨科科室，也可以应用于野战医院或者方舱医院的快速四肢断层扫描。目前该行业还出去开发初期，该类专业的针对型扫描仪器也是未来功能性锥束CT发展方向，该类型产品在国内现在处于空白状态，国外主要有芬兰普兰梅德公司发展了该类产品。目前已在北美及韩国上市。

　　未来在功能性锥束CT领域将会出现如四肢CT、牙科CT、耳鼻喉CT等专业性CT产品。以全国1828所三级甲等医院估计（国家计生委2014年3月数据），每年该市场至少100台市场规模，以20%的速度快速增加，这将是一个非常大的市场规模。

　　十一、快灵宜检测食品安全的创新技术

　　本产品由便携式拉曼光谱仪及配套试剂构成，主要用于食品（如水果、蔬菜、茶叶、饮料、火锅底料等）中农药、非法添加剂和重金属残留量的简易、快速的现场分析。该项技术与现有的气相色谱法、高效液相色谱与质谱联用法相比，具有设备价格便宜、实验条件简单、分析速度快等优点，非常适用于现场的食品安全防控。该产品通过进一步开发，还可以延伸到生物检测、环保、人体防护等领域。

　　十二、制造业数字化融合平台

　　各军工企业随着“数字军工”建设的不断深入，各类单元信息系统和智能设备得到了较好的推广和应用，主要包括：CAD、CAPP、CAE、CAM、MES、PDM、PLM、OA、ERP、SCM、CRM、机器人、智能设备、自动立体仓库、柔性生产线等。这些单元系统上线运行后，军工企业普遍面临异构信息系统的“集成”问题，各应用系统将企业完整的业务链割裂；业务数据大多被禁锢在各个应用系统中；跨部门、跨系统的业务流程仍然无法集成；孤立的应用系统无法满足企业对综合、完整、精准、深层次的挖掘需求。针对军工产品的多业务、多学科的特性，上述信息化建设瓶颈尤为突出，是制约我国军工制造持续创新、产业升级的关键环节。

　　结合在军工制造业信息化十年技术经验沉淀，银海公司持续投入开发了一款符合我国军工需求的应用中间件平台——银海军工制造数字化融合平台，解决异构信息系统集成、海量数据处理和集成、智能设备工业互联以及全产业链融合等信息化应用技术瓶颈问题。