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上海市創新團隊

    理學院現有三個上海市創新團隊,分別是:智能運載中的數學理論與方法、超導量子科學技術在智能運載中的應用、新一代智能運載裝備動力電源:氫能燃料電池創新團隊

     

    智能運載中的數學理論與方法簡介

    智能運載中的數學理論與方法(重點創新團)由上海領軍人才、中國高被引學者、國家級學會理事長、浦江學者、上海青年東方學者、晨光學者等各類人才組成的15人研究團隊,其中教授6名,副教授7名,講師2名,38周歲以下的青年教師10人,占比2/3。團隊負責人王卿文為上海大學二級教授、博士生導師、上海領軍人才、中國高等教育學會教育數學專業委員會理事長,連續5年入選中國高被引學者,兩次獲上海市級教學成果獎一等獎(排名第一),獲上海市自然科學獎三等獎(排名第一)。已在Automatica等國際著名學術期刊發表SCI論文120多篇,其中ESI高被引論文10篇。

    研究團隊緊密圍繞智能運載系統的數學理論與關鍵技術進行研究,為智能運載科學與工程學科群提供理論保障與方法論支撐。本研究團隊將根據智能運載系統中核心三大要素(感知、決策與控制),重點研究以下三個方面:

    開展智能運載系統控制的數學理論與方法研究:包括Sylvester控制系統可解性與解性態的精確刻畫、運用張量和矩陣理論對信息數據進行綜合處理、運載系統動力學建模與穩定性分析、運載系統的能控能觀性研究;

    開展智能運載系統優化理論與方法研究:包括多系統任務規劃建模與計算、運載系統路徑規劃、運載系統資料同化研究;

    開展認知感知中的數學理論與方法研究:包括場景認知感知可計算建模、數據分布幾何內蘊建模與分類、基于信息幾何的高維數據降維與特征提取研究。

     

    超導量子科學技術在智能運載中的應用

    面向國家創新體系建設和上海市重大戰略需求,特別是針對目前我國艦船和未來磁懸浮飛行高鐵等綜合電力系統對電流穩定性、運載能力和靈敏電磁信號探測的需求,探索新型、高效的電磁傳感器和故障電流限流器,開展超導量子干涉儀器、量子通信新技術和人工智能等研發十分迫切。

    相關研究可望為艦船和未來磁懸浮飛行高鐵的合電力系統中的大電流短路和過電流的保護提供新技術、新途徑。同時,通過超導量子干涉儀器和其他控制和通信系統結合,突破高溫超導在艦艇、磁懸浮飛行高鐵中應用的關鍵技術,取得原始創新和系統集成創新成果。將為艦船的綜合電力系統的技術提升和進步,特別是靈敏電磁信號探測系統和大容量高功率密度故障限流器的升級換代奠定基礎。這些工作還將直接服務國家重大需求,包括:a)國防新技術研發,如海軍裝備部艦船馬達和電磁彈射用高溫超導線圈技術等;b)新一代超音速列車(如中國航天科工集團的真空管道飛行列車的預研);c)國家重大科學工程的預研,如中科院高能物理所大型粒子加速器和中科院等離子體研究所的受控核聚變用超導強磁體技術等。

    以上海大學物理學一級博士點、博士后流動站、上海市高溫超導重點實驗室、上海大學國際量子與分子中心、光物理與基礎物性測試平臺等為基地,我們將圍繞重點建設的一流學科智能運載科技與技術,凝聚整合了一批超導與量子的中青年優秀學者團隊,聚焦基于超導的量子信息、量子光學與量子調控、人工智能與量子材料與器件設計,實現先進的、高靈敏度超導量子探測和太赫茲集成技術,并將它們應用到智能運載中去,特別是艦船和未來磁懸浮飛行高鐵的傳感探測系統,同時利用高溫超導帶材,研發體積小、重量輕、能量密度高的艦船和未來磁懸浮飛行高鐵的先進電力技術。

    將充分發揮上海大學在超導與量子科學方面形成的學科優勢,為實現智能運載工程中的原始創新和技術革新做出貢獻。研究方向如下四個方面包括:

    (1)艦船和磁懸浮運載驅動超導電力新技術

    (2)超導和冷原子操控及量子導航通訊系統

    (3)量子材料的高性能計算和人工智能研究

    (4)高靈敏超導量子探測及太赫茲成像技術

     

    新一代智能運載裝備動力電源:氫能燃料電池創新團隊

    新一代智能運載裝備動力電源:氫能燃料電池創新團隊,以智能運載裝備燃料電池動力系統開發為主要突破口,依托上海大學雙一流建設“可持續能源材料研究中心”和可持續能源研究院,組建了具有國際影響力的研發團隊。團隊負責人是加拿大工程院、工程研究院、皇家科學院三院院士、巴拉德燃料電池公司首席、國際著名電化學專家,具有多年質子膜燃料電池研究經驗,曾主持加拿大國家基金、聯邦政府基金等16項。團隊骨干人員共21人,其中40歲以下人員比例65%,全部具有博士學位,高級職稱占70%。團隊高級骨干人員包括著名學者1人、河南省杰青、河北省優青2人以及浦江人才3人、青年東方學者3人等在內的多位能源電化學領域的專家。團隊擁有1200平米實驗室,具備完善的新能源材料和器件研究平臺,已引進和吸收了8名國內外創新型人才加入團隊。

    團隊在燃料電池催化劑、雙極板、電解水、功能高分子膜設計和構建、電堆安全性識別預警等領域具有扎實的研究基礎;近年來針對智能運載裝備電源技術開發方面積累了豐富的研究經驗,其中燃料電池發動機系統研發已具備較高的水平,獲得科技部重點研發計劃、浙江省重點研發項目等資助以有多項校企聯合項目。

    面向智能運載裝備的高可靠性和安全性供電系統,以開發高功率長壽命燃料電池發動機及部件為目標,開展質子交換膜燃料電池關鍵材料、組件、電堆、系統以及傳質傳熱和能量傳輸管理的集成創新。重點集中在高效低成本催化劑、離子交換膜和膜電極、高效電堆和智能控制為一體的全制造鏈的開發,集成及其在智能運載裝備電源系統上的應用。主要包括(1)氫能的綜合開發和儲運;(2)氫能燃料電池的材料合成,電堆設計和集成應用研發;(3)多型號海上智能運載裝備和潛行器的加氫策略,不同航況下燃料電池的能量智能調速,電量分析預測,智能加氫等;(4)電源緊急事故的診斷、預防和自修復功能的開發;(5)燃料電池發動機與航行器的匹配性研究,包括尺寸、重量、功率、電量以及快速響應策略等。

    目前在精準對接智能運載裝備燃料電池電源系統領域研究已取得重要進展,與中船重工718所、上海交通大學、長春應化所、華南理工大學、江蘇奧新新能源汽車、浙江高成綠能等公司已開展全面的合作,部分成果已具備商業化水平。與超威、氫璞、重塑等國內著名燃料電池公司在整車示范應用上已開展深度合作。已與廣東國鴻、山東濰柴動力、香港理士國際、風帆集團等著名企業簽訂燃料電池、鋰離子電池和鉛酸電池相關的合作協議金額達5000萬元,致力于智能運載裝備的集成式開發。



    理學院現有三個上海市創新團隊,分別是:智能運載中的數學理論與方法、超導量子科學技術在智能運載中的應用、新一代智能運載裝備動力電源:氫能燃料電池創新團隊

     

    智能運載中的數學理論與方法簡介

    智能運載中的數學理論與方法(重點創新團)由上海領軍人才、中國高被引學者、國家級學會理事長、浦江學者、上海青年東方學者、晨光學者等各類人才組成的15人研究團隊,其中教授6名,副教授7名,講師2名,38周歲以下的青年教師10人,占比2/3。團隊負責人王卿文為上海大學二級教授、博士生導師、上海領軍人才、中國高等教育學會教育數學專業委員會理事長,連續5年入選中國高被引學者,兩次獲上海市級教學成果獎一等獎(排名第一),獲上海市自然科學獎三等獎(排名第一)。已在Automatica等國際著名學術期刊發表SCI論文120多篇,其中ESI高被引論文10篇。

    研究團隊緊密圍繞智能運載系統的數學理論與關鍵技術進行研究,為智能運載科學與工程學科群提供理論保障與方法論支撐。本研究團隊將根據智能運載系統中核心三大要素(感知、決策與控制),重點研究以下三個方面:

    開展智能運載系統控制的數學理論與方法研究:包括Sylvester控制系統可解性與解性態的精確刻畫、運用張量和矩陣理論對信息數據進行綜合處理、運載系統動力學建模與穩定性分析、運載系統的能控能觀性研究;

    開展智能運載系統優化理論與方法研究:包括多系統任務規劃建模與計算、運載系統路徑規劃、運載系統資料同化研究;

    開展認知感知中的數學理論與方法研究:包括場景認知感知可計算建模、數據分布幾何內蘊建模與分類、基于信息幾何的高維數據降維與特征提取研究。

     

    超導量子科學技術在智能運載中的應用

    面向國家創新體系建設和上海市重大戰略需求,特別是針對目前我國艦船和未來磁懸浮飛行高鐵等綜合電力系統對電流穩定性、運載能力和靈敏電磁信號探測的需求,探索新型、高效的電磁傳感器和故障電流限流器,開展超導量子干涉儀器、量子通信新技術和人工智能等研發十分迫切。

    相關研究可望為艦船和未來磁懸浮飛行高鐵的合電力系統中的大電流短路和過電流的保護提供新技術、新途徑。同時,通過超導量子干涉儀器和其他控制和通信系統結合,突破高溫超導在艦艇、磁懸浮飛行高鐵中應用的關鍵技術,取得原始創新和系統集成創新成果。將為艦船的綜合電力系統的技術提升和進步,特別是靈敏電磁信號探測系統和大容量高功率密度故障限流器的升級換代奠定基礎。這些工作還將直接服務國家重大需求,包括:a)國防新技術研發,如海軍裝備部艦船馬達和電磁彈射用高溫超導線圈技術等;b)新一代超音速列車(如中國航天科工集團的真空管道飛行列車的預研);c)國家重大科學工程的預研,如中科院高能物理所大型粒子加速器和中科院等離子體研究所的受控核聚變用超導強磁體技術等。

    以上海大學物理學一級博士點、博士后流動站、上海市高溫超導重點實驗室、上海大學國際量子與分子中心、光物理與基礎物性測試平臺等為基地,我們將圍繞重點建設的一流學科智能運載科技與技術,凝聚整合了一批超導與量子的中青年優秀學者團隊,聚焦基于超導的量子信息、量子光學與量子調控、人工智能與量子材料與器件設計,實現先進的、高靈敏度超導量子探測和太赫茲集成技術,并將它們應用到智能運載中去,特別是艦船和未來磁懸浮飛行高鐵的傳感探測系統,同時利用高溫超導帶材,研發體積小、重量輕、能量密度高的艦船和未來磁懸浮飛行高鐵的先進電力技術。

    將充分發揮上海大學在超導與量子科學方面形成的學科優勢,為實現智能運載工程中的原始創新和技術革新做出貢獻。研究方向如下四個方面包括:

    (1)艦船和磁懸浮運載驅動超導電力新技術

    (2)超導和冷原子操控及量子導航通訊系統

    (3)量子材料的高性能計算和人工智能研究

    (4)高靈敏超導量子探測及太赫茲成像技術

     

    新一代智能運載裝備動力電源:氫能燃料電池創新團隊

    新一代智能運載裝備動力電源:氫能燃料電池創新團隊,以智能運載裝備燃料電池動力系統開發為主要突破口,依托上海大學雙一流建設“可持續能源材料研究中心”和可持續能源研究院,組建了具有國際影響力的研發團隊。團隊負責人是加拿大工程院、工程研究院、皇家科學院三院院士、巴拉德燃料電池公司首席、國際著名電化學專家,具有多年質子膜燃料電池研究經驗,曾主持加拿大國家基金、聯邦政府基金等16項。團隊骨干人員共21人,其中40歲以下人員比例65%,全部具有博士學位,高級職稱占70%。團隊高級骨干人員包括著名學者1人、河南省杰青、河北省優青2人以及浦江人才3人、青年東方學者3人等在內的多位能源電化學領域的專家。團隊擁有1200平米實驗室,具備完善的新能源材料和器件研究平臺,已引進和吸收了8名國內外創新型人才加入團隊。

    團隊在燃料電池催化劑、雙極板、電解水、功能高分子膜設計和構建、電堆安全性識別預警等領域具有扎實的研究基礎;近年來針對智能運載裝備電源技術開發方面積累了豐富的研究經驗,其中燃料電池發動機系統研發已具備較高的水平,獲得科技部重點研發計劃、浙江省重點研發項目等資助以有多項校企聯合項目。

    面向智能運載裝備的高可靠性和安全性供電系統,以開發高功率長壽命燃料電池發動機及部件為目標,開展質子交換膜燃料電池關鍵材料、組件、電堆、系統以及傳質傳熱和能量傳輸管理的集成創新。重點集中在高效低成本催化劑、離子交換膜和膜電極、高效電堆和智能控制為一體的全制造鏈的開發,集成及其在智能運載裝備電源系統上的應用。主要包括(1)氫能的綜合開發和儲運;(2)氫能燃料電池的材料合成,電堆設計和集成應用研發;(3)多型號海上智能運載裝備和潛行器的加氫策略,不同航況下燃料電池的能量智能調速,電量分析預測,智能加氫等;(4)電源緊急事故的診斷、預防和自修復功能的開發;(5)燃料電池發動機與航行器的匹配性研究,包括尺寸、重量、功率、電量以及快速響應策略等。

    目前在精準對接智能運載裝備燃料電池電源系統領域研究已取得重要進展,與中船重工718所、上海交通大學、長春應化所、華南理工大學、江蘇奧新新能源汽車、浙江高成綠能等公司已開展全面的合作,部分成果已具備商業化水平。與超威、氫璞、重塑等國內著名燃料電池公司在整車示范應用上已開展深度合作。已與廣東國鴻、山東濰柴動力、香港理士國際、風帆集團等著名企業簽訂燃料電池、鋰離子電池和鉛酸電池相關的合作協議金額達5000萬元,致力于智能運載裝備的集成式開發。



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