美国再建两家制造业创新研究所

作者: 2016-05-31 18:14 来源:战略情报研究部
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美国自2013年起建设遍布全美各地的制造业创新研究所,形成重点分散、优势突出的“国家制造业创新网络”结构。按照2016财年预算的愿景,到今年底,研究所将达15家,十年内达到45家。创新研究所一般由非营利机构牵头组成联盟,成立独立董事会负责运行,吸引中小企业参与,强化企业、高校与研究机构的资源协同。4月,该网络的建设取得新进展。第八家和第九家研究所分别落实组建联盟和启动项目招标,关注的领域分别是变革性纤维与纺织品以及清洁能源制造领域的模块化化工过程强化。

4月1日,美国国防部部长Ash Carter宣布,麻省理工学院将率领来自28个州的89家制造业企业、大学和非营利机构组成的联盟负责第八家制造业创新研究所的建设,聚焦于变革性纤维及纺织品制造[1]。新联盟名为“美国先进功能纤维织物”(Advanced Functional Fabrics of America,AFFOA)研究所,总部位于马萨诸塞州剑桥。该所的联邦投资逾0.75亿美元,非政府资助约2.5亿美元。这些创新纤维和纺织品具有新颖的特性,如非常轻质、耐燃、高强度及可容纳电子传感器等。这些纺织品的潜在应用非常广泛,可用于制造消防员的防护装备抵御烈焰,将智能手表的感知能力复制到轻量化织物中,检测受伤战士是否需要用抗菌压迫绷带进行治疗等。该所将携手非传统的合作伙伴,使纤维、纱线与集成电路、LED、太阳电池及其他器件和先进材料等进行结合,实现看、听、传感、通信、储能、控温、健康监测、变色等功能。

4月8日,美国能源部能源效率与可再生能源办公室在官网发布题为“清洁能源制造模块化化工过程强化创新研究所”项目招标公告[2]。这是第九家制造业创新研究所,联邦资助额度为0.7亿美元,本次招标关注的技术领域包括但不限于:

1、用于模块强化化工过程的方法、工具、技术及装备的应用研究、开发与示范,包括:将化学反应与质热传输操作相结合的新方法;热蒸馏的替代方法;用于分离过程的低成本高温膜;用于化学反应模块的新型催化剂;模块部件复杂结构的新型生产方式(如3D打印),推动先进热交换器、混合器和微通道反应器的设计。

2、对强化化学模块的集成过程进行开发与试验台示范,如:通过天然气或生物质甲烷制合成气的创新模块,有可能与强化催化反应/分离的模块进行整合,在一定规模下对气制合成油技术的发展潜能开展测试,从而验证其经济可行性。

3、模块制造开发与示范,包括单个反应器模块自动化、低成本制造方法的应用研发,通过批量制造的经济性以及集成系统中的模块并行,实现成本降低。

4、前沿技术的应用研究、开发及推广,包括用于过程加热及推动力的能量输入替代方法(电磁技术、直接能源技术、旋转浮力梯度分离等);混合或多功能反应与分离;解决膜污染、膜降解及催化剂再生的使能技术;用于过程强化硬件的苛刻环境材料的开发;先进仿真、过程和数据管理工具,使模块系统在设计阶段、使用阶段的生产力最大化等。

5、开发开放式结构、开放式标准和开源软件及设计工具,用于模块化化工过程强化技术的设计与应用,并可用于其他行业部门。(万勇)



[1] Obama Administration Announces New Revolutionary Fibers and Textiles Manufacturing Innovation Hub in Cambridge, MA and New Report on $2 Billion in Manufacturing R&D Investments. https://www.whitehouse.gov/the-press-office/2016/04/01/fact-sheet-obama-administration-announces-new-revolutionary-fibers-and
[2] Notice of Intent to Issue Funding For Clean Energy Manufacturing Innovation Institute. http://www.energy.gov/eere/amo/articles/notice-intent-issue-funding-clean-energy-manufacturing-innovation-institute
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