发展与展望

近两年来，由于国家层面的表态不甚明确，投资界对氢能发展一定程度上抱有“不确定性”心态，因而行动趋于谨慎。但是，今年3月国家发改委和国家能源局出台《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》以来，各地给出更为明确的规划目标和支持政策，向市场传递出稳定预期，因此今年又被称为“氢能行业爆发元年”。11月中旬，宁夏、安徽、湖南三省接连发布氢能产业发展专项规划，为今年“大热”的国内氢能市场再添一把火。尽管跨越中国的西北、中部和南部，三地却在规划上展现出较高的一致性：一方面，突破可再生能源制氢、储氢装备及材料、燃料电池等关键技术成为高频词；另一方面，构建氢能基础设施和储运体系被多次强调，同时地方还立下了燃料电池车辆产能、加氢站的量化目标。安徽提出，到2025年，力争燃料电池整车产能达到5000辆/年，加氢站(包括合建站)数量达到30座。宁夏提出，到2025年，氢燃料电池重卡保有量500辆以上，建成加氢站10座以上。湖南提出，到2025年，推广应用氢燃料电池汽车500辆，建成加氢站10座。在多地区加入氢能发展热潮背景下，2022年11月30日-12月2日，仪器信息网与广州能源检测研究院、广东省动力电池安全重点实验室、国家化学储能材料及产品质量检验检测中心（广东）、国家烃基清洁能源产品质量检验检测中心（广东）将联合举办第五届“新能源材料检测技术发展与应用”网络会议。其中，12月1下午专场，将聚焦“氢能源发展及检测技术”，邀请7位氢能研究、应用专家围绕氢能源市场、标准、测试技术展望以线上形式等展开全面讨论，共同助力我国氢能产业的健康与快速发展。相关报告嘉宾及报告内容预告如下（按分享顺序）：宋中林 广州市氢能和综合智慧能源产业发展联合会 副会长兼常务副秘书长《新能源氢能市场发展和展望》【免费报名占位 】宋中林，1963年9月出生，陕西省渭南市合阳人，毕业于华南理工大学电力系统及其自动化专业。1987年10月参加工作，1997年2月加入中国共产党。先后参加了广州恒运集团公司12MW、50MW、210MW燃煤热电联产发电机组筹建、运营，历任科员、科长、生产部经理、设备部经理；负责组建了广州恒运热力有限公司、广州东区热力有限公司并任董事、总经理；负责筹备了广州恒运分布式能源发展有限公司、怀集恒运新能源有限公司、东莞恒运新能源有限公司；负责组建了广州恒运环保科技发展有限公司，任董事长兼总经理。先后在暨南大学管理学院企业管理专业、清华大学管理学院广东总裁班、湖南大学企业管理学院、中山大学管理学院学习。曾担任中国城镇供热协会理事、中国城镇供热开发区供热委员会副主席。现为广州市氢能和综合智慧能源产业发展联合会副会长兼常务副秘书长主持全面工作。【分享摘要】一、氢能产业概述 二、广州氢能产业发展概况 三、广州氢能产业发展遇到的问题及对策 四、广州氢能产业发展机遇和挑战。段志祥 中国特种设备检测研究院 氢能室主任《加氢站承压设备安全风险与检测技术探讨》【免费报名占位 】段志祥，工学博士，中国特种设备检测研究院高级工程师，压力容器、压力管道检验师，氢能与天然气装备室主任。长期从事承压类特种设备安全检验评价方面工作，尤其在加氢站储氢容器、站用储气（氢）井、储气（氢）瓶组、液化天然气（LNG）设备、成套设备基于风险的检验（RBI）等方面有较深入研究。近年来，作为项目负责人在国内首次完成了加氢站储氢瓶组的定期检验检验，完成国内最大的LNG液化厂成套装置设备的基于风险的检验；完成《高压氢气和液化氢气储运装备完整性管理技术研究》、《储气井关键技术标准研究》等国家NQI和质检公益课题。正在主持开展《氢液化、储存、加注安全风险评估与预防关键技术研究》等国家重点研发计划课题研究。 获国家级行业协会科技进步二等奖3项，发表学术论文40余篇，参与出版专著3部，牵头或参与完成加气站/加氢站承压设备相关的国家/行业标准制定4项、团体标准2项，授权专利2项。【分享摘要】加氢站及储氢承压设备概述；氢安全事故案例分享；储氢设备损伤模式分析；加氢站储氢设备检验案例分析及技术探讨。何广利 北京低碳清洁能源研究院/中天华氢有限公司 氢能技术总监/首席技术官《加氢站主要标准和技术介绍》【免费报名占位 】国家能源集团北京低碳清洁能源研究院氢能技术总监。长期从事氢能技术开发，现任中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟专家委员会委员；中关村氢能与燃料电池技术创新产业联盟副秘书长；中国能源研究会燃料电池专委会委员；全国氢能标委会委员；全国气瓶标准化技术委员会车用高压燃料气瓶分委会委员；全国公共安全基础标准化技术委员会安全管理分技术委员会委员；中国可再生能源学会氢能专委会委员；北京市、广州市、佛山市、云梦市、长治市氢能专家组委员；ISO-TC197（氢能委员会）专家。获得国家能源集团“科技创新先进个人”、国家能源集团劳动模范称号。在氢能及燃料电池领域，申请和获得授权第一作者国家发明专利40余项，包括两项国际专利,发表一作论文20余篇。获得国家能源集团科技奖励一等奖一项（第一）、二等奖一项（第一）、三等奖两项。牵头制定氢能领域国家标准三项，参与氢能领域国家标准6项。2021年3和6月两次做客CCTV-10《透视新科技》栏目，讲述新能源汽车与燃料电池汽车。在国内外氢能行业及技术大会上发表演讲70余次。【分享摘要】标准方面。主要介绍GB50516以及最新修订的GB/T 31138-2022以及最新的标准制定情况。技术方面，介绍关键装备的技术现状和发展趋势。叶长流 佛山市清极能源科技有限公司 副总经理《氢燃料电池系统及测试技术发展》【免费报名占位 】叶长流，清华大学工学硕士，高级工程师，注册公用设备（动力）工程师和注册咨询（投资）工程师。致力于质子交换膜燃料电池相关技术及其产业化应用研究，作为技术总监开发了多款燃料电池发动机。【分享摘要】燃料电池系统开发时候遵循的正向设计的开发流程，燃料电池设计，燃料电池系统在测试和验证环节等。邓凡锋 中国测试技术研究院化学研究所 副研究员《氢燃料质量检测方法的开发和标准化研究进展》【免费报名占位 】邓凡锋，毕业于中国石油大学（北京），现就职于中国测试技术研究院化学研究所，主要从事化学分析方法的开发和标准化体系研究工作，现为全国气体标准化技术委员会气体分析分技术委员会委员，氢能与燃料电池分析方法标准制定工作组成员。参与起草国家/行业10余项，发表论文20余篇。目前作为主要研究人员正在开展《气体分析 质子交换膜燃料电池用氢气质量分析方法指南》、《气体分析 微型热导气相色谱法》、《气体分析 氢气中硫化物的测定 低温富集-硫化学发光气相色谱法》、《气体分析 氢气中氩、氧、氦、甲烷、非甲烷总烃、一氧化碳、二氧化碳的测定气相色谱法》、《气体分析 氢气中氨的测定光腔衰荡光谱法》等氢能领域分析方法标准的制定工作。【分享摘要】 1、氢能产业背景介绍；2、氢燃料质量标准发展历程；3、基于氢燃料产品质量标准要求的分析方法的开发；4、氢能工作组TC206/SC1/WG1开展的标准化工作进展周飞鲲 佛山仙湖实验室 特聘研究员《氢能源及其在交通运输领域中的应用潜力与发展趋势》【免费报名占位 】长期从事氢能及燃料电池汽车关键技术及产品研发，主持/参与多项氢能及燃料电池汽车相关国家及省部级科技支撑计划专项，研究领域涉及燃料电池电堆、系统、动力系统及整车等。唐阳 北京化工大学化学学院 副教授《绿电电解制氢电极材料评价及测试技术》【免费报名占位 】唐阳，副教授，中共党员 北京化工大学电化学研究所副所长 北京化工大学应用化学系副书记 国电电投青岛绿色发展研究院有限公司高级技术顾问 北京化工大学安庆研究院先进电极材料研发中心主任 主要研究领域： （1）可再生能源电力制氢氢能关键电极材料研发； （2）碳中和：电化学与CO2捕集吸收转化； （3）小分子电催化反应及先进高效电催化剂设计与研发。 主持完成国家自然科学基金、教育部中央高校科研项目4项；参与国家科技支撑计划课题2项，国家自然科学基金2项，北京市自然科学基金1项，国家电投重点科技研发项目2项； 并与多家国内知名企事业单位开展科技研发攻关和电化学工程化研究，签订科技开发及服务合同近十余项，为企业中试转化技术4项。【分享摘要】 高电流密度电解制氢关键析氧阳极、析氢阴极的研发、评价与性能评价。附：关于第五届“新能源材料检测技术发展与应用”网络会议一、主办单位仪器信息网，广州能源检测研究院，广东省动力电池安全重点实验室，国家化学储能材料及产品质量检验检测中心（广东），国家烃基清洁能源产品质量检验检测中心（广东）二、会议时间2022年11月30日-12月1日三、会议形式线上直播，直播平台：仪器信息网网络讲堂平台本次会议免费参会，参会报名请点击会议官网：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/xny2022/ （内容更新中）或扫描二维码报名四、会议日程第五届“新能源材料检测技术发展与应用”网络会议时间专场名称11月30日全天新能源电池检测技术专场12月1日上午储能材料检测技术专场12月1日下午清洁能源之氢能源材料检测技术专场12月2日上午其他清洁能源材料检测技术专场五、参会方式本次会议免费参会，参会报名请点击会议官网：会议官网：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/xny2022/ （内容更新中）或扫描二维码报名2. 温馨提示1) 报名后，直播前一天助教会统一审核，审核通过后，会发送参会链接给报名手机号。填写不完整或填写内容敷衍将不予审核。2) 通过审核后，会议当天您将收到短信提醒。点击短信链接，输入报名手机号，即可参会。六、会议联系1. 会议内容杨编辑：15311451191，yanglz@instrument.com.cn2. 会议赞助刘经理，15718850776，liuyw@instrument.com.cn仪器信息网广州能源检测研究院广东省动力电池安全重点实验室国家化学储能材料及产品质量检验检测中心（广东）国家烃基清洁能源产品质量检验检测中心（广东）2022年10月26日

超声波是频率高于20 kHz的机械波，具有频率高、指向性好、能量集中，穿透性强等特点，应用领域广泛。近些年来，超声波传感技术发展迅速，在医疗健康领域（健康监测、疾病诊断）、工业领域（设备无损探伤、厚度测量、超声成像等）、交通运输领域（无人机、船舶等定位、追踪、导航和监控等）和军事应用领域（生化战剂的测量、航空检测等）得到普及应用。超声无损检/监测技术由于具有速度快、效率高、检测成本低等优势，且能够在极端条件下（高温高压、低温低压）实现无源感知、无线传播获取物理量，在军事应用领域显示出巨大潜力。本文在梳理超声无损检/监测技术的基础上，重点介绍几个发达国家在无损检/监测技术的布局及研究进展，结合军事应用前景，对无损检/监测技术的发展趋势进行探讨与展望。1 超声无损检/监测技术发展历程超声无损检测始于20世纪30年代。1935年，前苏联科学家SOKOLOV首次对超声检测材料中缺陷的技术申请了保护。1945年，美国Firestone公司研制出第一台脉冲回波式超声检测设备。20世纪60年代，超声检测设备在灵敏度、分辨力和放大器线性等主要性能上取得了突破性进展。20世纪70年代以后，电磁超声检测试验成功。1975年，美国康奈尔大学MAXFIELD和HULBER研究了应用于金属缺陷检测的电磁超声换能器（EMAT）。20世纪90年代，电磁超声进入实际商业应用。1989年，Innerspec公司发明了第一台电磁超声检测设备，并于1994年成为第一个电磁超声设备产业化厂家。1995年，美国约翰霍普金斯大学OURSLER和WAGNER采用剪切波，研制了窄带脉冲激光复合EMAT，应用于高温条件下的超声检测。2004年，日本福冈工业大学MURAYAMA等报道了可交替发射和接收高灵敏度的兰姆波和SH波、且不受焊接部分影响的EMAT，可对储罐和管道进行检测。2010年，日本东北大学URAYAMA等报道了降低噪声和改进信号处理的EMAT/EC（涡流）双探针，能够在高温环境下实现对管壁变薄的监测。2016年，英国华威大学THRING等使用聚焦EMAT，利用新的提高分辨率的方法，产生了2 MHz的瑞利波，可检测毫米级深度的缺陷。超声检/监测技术是超声领域应用极为广泛的一门技术，在军事领域应用广泛，其不但可以保证质量和保障安全，而且还可以节约能源和资源，降低成本，提高成品率，获得显著经济效益。2 超声无损检/监测技术发展动向传统无损检测技术由于设备笨重、检测速度慢、可检测范围小及自动化程度低，在检测大规模设施中的潜在损伤中（尤其在复杂环境下）可行性差且花费巨大。因此，大规模设施生命周期内多缺陷的智能化检测问题对无损检测技术提出了新挑战，一方面推动无损检测技术向高速、多物理场及多技术融合等方向发展；另一方面，也促进了无损检测技术与结构健康监测技术的相互融合。2.1 无损检测与结构健康监测相融合的无源无线声表面波传感技术声表面波（SAW）传感器具有强大的抗辐照能力、较宽的温度工作范围、无源工作以及固有的固态单片结构等优点，且可结合雷达射频收发技术实现无线信号感知，保证其在恶劣空间环境中的多参数压线检测性能。此外，声表面波器件可大批量、低成本制造，可进行RFID（射频识别）编码，并且体积和重量都很小，可广泛应用于航空航天工业领域高温高压高辐射等环境。2020年，NASA资助美国佩加森公司研究开发了首个应用于无损检测和结构健康监测的大型声表面波无线多传感器阵列系统。该工作还对无线声表面波温度传感器系统的基本元素进行分析与研究，包括测试框架和传感器阵列、构建用于声表面波器件实施的新RFID编码理论、实现声表面波器件模拟和新实施案例，以及后处理技术的系统配置分析。在美国国家航空航天局的一系列计划中（包括小型航天器计划），充气式飞行器和降落伞是太空交通工具安全与经济运行所必需的两种系统，这些复杂的系统结构给设计、分析和测试新系统带来了挑战。新的无源无线传感器（无需更换电池）可精确测量降落伞和充气结构的应变，从而使工程师们能够更好地理解这些复杂系统的行为，开发出能满足任务需求的更精确的模拟工具和设计结构。该传感器不但具备足够的安全裕度，而且不会产生不必要的额外重量和成本。可单独识别的无线传感器被部署在柔性结构的多个位置上，并由集中式读取器读取，从而确保在系统部署期间动态测量应变。2020年，NASA资助充气式航天器和降落伞用无源无线应变传感器研究，该研究中SENSANNA公司开发了新型无源无线声表面波应变传感器对降落伞和充气结构进行实时应变测量。这些设备可以由约几十个到一百个可单独识别的设备组成，协同工作，并由数据聚合器同时读取数据，可以保证不会出现传感器间的干扰。根据传输功率限制和环境的不同，可以在几十米或更大范围内无线读取传感器标签。为了满足海军探测推进剂的颗粒裂纹，并通过密封火箭发动机壳体进行无线传输数据的需求，2018年美国国防部资助美国智能感知系统公司开发一种新的推进剂健康（PHEM）监测系统。该系统将超声换能器作为信号发生器与传感器进行创新集成，采用超低功耗元件和电子设计。这种超声波推进剂监测传感器与数据传输链路的独特集成，使PHEM可检测推进剂的颗粒裂纹，并通过密封火箭发动机外壳的金属壁完成传感器数据传输，其中，压电传感器和致动器、低功耗电子器件和超级电容器拥有超过10年的使用寿命。因此，PHEM系统能够为军用飞机上的推进剂驱动装置提供长期可靠的监控。该项目的第一阶段通过设计和制造实验室规模的原型，展示PHEM系统的可行性，并展示其探测密封金属壳内推进剂颗粒裂纹和传输数据的能力；项目的第二阶段，通过改进和优化PHEM系统，开发全功能的原型，并证明其符合海军要求。SAW传感器系统可测量温度、应变、氢气以及磁场的变化，小尺寸的优点使其可插入各种应用系统。2019~2021年，NASA持续资助美国佩加森公司研究一套完全可操作的4.3 GHz无源传感器系统，该系统满足航天航空无线电子内部通信要求，研究人员重点开发以下关键技术组件：声表面波无源温度和应变传感器件、新的传感器天线和芯片级传感器天线集成、提供自适应射场收发器的软件定义无线电（SDR）、SDR控制软件和提取关键传感器信息的后处理软件。初步的研究结果表明，所有关键技术组件都可在4.3 GHz和200 MHz带宽下构建和实施，这将是SAW传感器及其无线无源系统技术的飞跃。2.2 用于船舶、管道、容器、混凝土等裂痕的现场无损超声检测技术几十年来，为了减轻重量和降低船舶重心，5xxx系列铝合金一直用作海洋船舶的材料。铝合金的敏化过程会造成晶间腐蚀损伤和应力腐蚀裂痕。美国海军希望能够开发一种快速获取材料状态及其敏感性的方法。2018年，美国海军资助美国技术数据分析公司（TDA）开发一种紧凑的传感器套件和监控系统，以检测5xxx系列铝合金的敏化程度，从而解决批次间的差异问题。TDA公司利用监测系统预测铝合金在敏化过程中容易出现的晶间腐蚀损伤和应力腐蚀裂痕，减少相同材料之间的脆弱性差异，满足美国海军对实时快速获取材料的状态及其敏感性的需求。在这项研究中，TDA公司采用一种原始方法，利用两种非破坏性技术（基于涡流的电导率和超声衰减）分离出两个独立的成分，即高角度晶界的微观结构及边界上物质的敏化状态。根据这些参数，使用近期建立的模型来计算引起批次间差异的敏化度。通常使用手持式超声波仪器对钢制容器、储罐、墙壁和管道进行腐蚀无损监测（包括钢壁的厚度测量），但这种方法既费时又费力，急需一种适用于密封通道的快速检测技术。2018年美国空军资助国际电子机械公司研发密闭通道区域的腐蚀无损评估技术。国际电子机械公司提出了一种快速腐蚀检测器（RCI），该检测器使用电磁超声传感器，内置机器视觉摄像系统，可自动分类腐蚀类型，绘制腐蚀位置和壁厚图，同时不需要应用耦合剂，也可快速覆盖大面积壁面，并允许用户单手高速扫描壁面。用于乏燃料存储的焊接不锈钢干式储罐出现应力腐蚀裂纹时，极易造成严重的环境危害。2019年，美国能源部资助INNESPEC技术公司开发用于材料结构健康实时监测的EMAT连续监测系统。该研究设计了首个冷喷雾EMAT磁致伸缩传感器原型，用于现场监测干储罐的腐蚀和裂纹扩展，同时将破坏和人为干预降至最低。该项目第一阶段评估具有不同粉末压力推进剂配置的便携式低压冷喷涂仪器的性能，以及使用手动喷枪在平坦、圆形或具有复杂几何形状的部件上产生均匀贴片的可行性，并测试在所述情况下使用EMAT产生超声波的效果，最终确定手动磁致伸缩贴片是否适合应用于干储罐监测。冷喷涂还允许人们使用导波来检测之前技术无法检测的区域。该项目的成果将大大促进核安全，防止和减少放射性泄漏及其对环境和人类健康的危害。混凝土裂纹及损伤的检测技术也取得重要进展。2021年，欧盟INFRASTAR计划资助波兰NeoStrain Spzoo公司和德国联邦材料研究所，提出一种利用新型嵌入式超声波传感器进行多结构损伤检测的主动技术。2.3 用于极端条件下实现物理量测量的超声传感技术飞行器在飞行过程中往往面临着极端环境条件（高温、高旋、高压等），在恶劣环境下原位实时获取系统及环境参数，对飞行器的设计与防护具有重要意义。2020年美国国防部资助Physical Sciences公司研究了一种超声波传感器，研究利用超声脉冲回波技术的非侵入性和远程询问能力，测量高超音速飞行器外壳板温度。开发的重点在于陶瓷/碳纤维基壳体等最具挑战性的表面材料方面，该方法可扩展到其他所有类型的材料，包括金属和烧蚀材料。该项目所开发的传感器能够处理来自不同深度多个界面的信号。项目第一阶段将演示高超声速、超音速冲压发动机应用相关材料及温度的原理证明，第二阶段将致力于实际高超声速试验台和飞行平台的系统加固和自动化。美国空军和航空航天工业迫切需要能够在涡轮发动机环境中提供实时监控的恶劣环境传感器。2015年美国空军资助美国环境技术公司（Environetix）研发可提供实时监测且可靠的恶劣环境传感器。该项目第一阶段验证了在1000 ℃高温环境中无线声表面波硅酸镧镓（LGS）温度传感器原型的稳定性，第二阶段对无线LGS声表面波传感器技术进行了成熟度TRL 4确认，并在涡轮发动机测试单元中进行了TRL 6验证。在该项目设计的恶劣环境下，无线无源小型传感器能够在1000 ℃以上对涡轮发动机进行监测，可对航空航天工业产生重大影响，其优势有：① 可靠运行数千小时甚至更长时间，并且可在测试单元的热区轻松运行最少4000小时；② 通过在其他传感器技术无法工作的位置无线监测发动机状况来验证发动机的建模和运行状况；③ 小尺寸和无线传感器操作，保证了密封、护罩和其他关键发动机位置的完整性；④ 去除用以提供所需传感信息的电线，节省了大量人力成本（传感器安装在涡轮机），减轻了重量，同时提高性能和可靠性；⑤ 通过更可靠的温度监测，降低发动机运行（或飞行）成本的同时，提高燃油效率和增加功率。除此之外，无线SAW传感器技术也有许多商业应用，如在发电、石油/天然气勘探、制造过程控制和其他高温恶劣环境中的应用。辐射条件下的超声传感技术研发也受到关注。在核工业中，受限的接触和高厚度部件通常限制了无损检测技术的应用。商用超声检测传感器的辐射耐受性局限在1~2 mGy的累积剂量，难以满足应用需求。英国创新署部署了由英国创新技术和科学有限公司承担的“耐辐射超声波传感器”研究。该公司主要致力于探索新型辐射弹性探测器的构建和测试，为核工业提供一个可靠的超声检测解决方案，以延长检测和监测时间。该研究成果有两种应用场景：① 在裂变核反应堆附近进行高辐射检测；② 在核废料处理场进行低辐射检测。在核工业中，超声波换能器在放射性环境下响应减弱，难以正常工作。针对该情况，英国精密声学有限公司开展耐辐射超声传感器的开发，建造和测试新型抗辐射超声换能器以及各种探头的装配技术，为核工业提供一种可靠的超声换能器解决方案。该项目开发了一系列原型超声探头，以满足特定的在役检测需求。日本NEDO先导研究项目——具有流量监控功能的实时超声波多相流量计研制（2019~2020年，北海道大学承担）共分为3个子课题，分别是：结合超声信号和多相流体动力学定律的数据同化流量计的研制；使用超声多普勒测量多相流体的脉动特性；使用超声脉冲回波扫描测量流体界面。JSPS的国际联合研究基金项目——联合开发在线超声多普勒测定技术（2018~2021年，北海道大学、瑞士联邦技术学院承担），重点开展3个主题研究，主题1是流速分布测量技术和流变控制方程的数据同化，主题2是通过超声波和光可视化调节空间分布的流变学，主题3是假定使用机器学习的流变大开发数据构建系统。2018年该项目已经开发了一种根据超声波多普勒流速分布仪获得的流速分布来测量不透明流体压力分布的方法。2019年，项目开发出一种通过水、油和气三相流中的超声波脉冲来测量相分布和流量的技术。日本防卫厅资助了MUT（超声换能器）声学超材料的声阻抗研究（2018年，日立制作所），该项目基于声阻抗匹配的物理模型，研发利用MEMS（微机电系统）技术实现主动控制声学特性的声学超材料。2.4 用于爆炸物和弹药的无损超声实时检测技术含能材料方面取得的最新成果为开发了铅的替代品，替代弹药配方中传统的苯甲酸铅和叠氮铅。然而，这些无铅高能材料可能对传统的弹药筒黄铜和其他弹药部件具有意想不到的腐蚀性。因此，在未来的部署中，从弹药生命周期（即从生产时间到使用时间）的角度，对弹药部件进行实地测试对于确保武器系统的有效性至关重要。2020年，美国陆军资助林泰克公司与美国西南研究院传感器系统和无损检测技术部合作研究了一种基于涡流和超声波检测的手持式设备，用于对小型武器弹药部件进行现场快速无损腐蚀检测。该研究分为3个阶段，第一阶段是在实验室条件下确定对现代爆炸物和弹药外壳进行无损检测的有效性和方法；第二阶段根据第一阶段确定的方法，开发手持式测试单元原型，并根据适当的军事标准、规格要求进行认证，并进行实地测试；第三阶段预期将用于现代爆炸物和弹药壳的无损检测，并推广到民用领域。军事应用包括小型武器部件（5.56，7.62 mm口径）、爆炸性弹药（M42、M55和M61启动器）、中等口径（20，25，30，40 mm）和潜在大口径（60，81，105，120 mm）弹药。3 结语与展望超声无损检/监测技术在军事领域应用前景广阔，在航天器、飞机、船舶和运输管道等的无损检测、恶劣环境感知、数据融合支持决策等领域发挥重要作用。超声传感技术可进行非破坏性的结构健康监测，能够快速准确检测裂纹、泄漏、腐蚀等缺陷，防止和减少放射性泄漏，促进核安全。超声传感不依赖于照明条件，能够抵抗雾的干扰，在高温高压等恶劣环境下进行实时快速感知，可应用于航空航天以及海上作业等领域。未来超声无损检/监测技术的发展趋势如下：用于无损检测与结构健康监测相融合的无源无线声表面波传感技术成为新的发展方向。传统无损检测技术由于设备笨重、检测速度慢、可检测范围小及自动化程度低等问题，在检测大规模设施中的潜在损伤，特别是在复杂环境下的损伤时，可行性差且花费巨大。大型设施生命周期内多缺陷的智能化检测需要无损检测与结构健康监测相融合的无源无线声表面波传感技术。极端条件下实现物理量的测量仍是未来超声传感技术的发展重点。飞行器在飞行过程中往往伴随着高温、高旋、高压等恶劣环境，因此，恶劣环境下温度、压力等参数的原位实时获取，仍然是超声传感技术在无损检测领域的发展重点。超声传感器向着集成化、微型化、多功能化的方向发展。为满足各种机载、车载、航载的需求，传感器的应用需与机械或电子系统集成使用，推动声表面波传感器系统向着集成化、微型化、多功能化方向发展，因而各种新型材料以及先进制造技术的进步将给超声传感器的发展带来巨大推动力，超声传感器本身无源无线传输的特性，亦将在集成化微型化多功能化方面发挥重要作用。作者：朱相丽1,2，张敬1,2，刘庚冉3，王文4，刘小平1,2工作单位：1.中国科学院 文献情报中心；2.中国科学院大学 经济与管理学院；3.军事科学院 战略评估咨询中心；4.中科院声学研究所第一作者简介：朱相丽，博士，副研究员，主要从事学科战略情报研究、学科态势评估研究和日本科技政策研究工作。

“十四五”时期，是“两个一百年”奋斗目标的历史交汇期，也是全面实现社会主义现代化的关键期。为贯彻落实党中央、国务院关于科技创新的决策部署和《“十四五”市场监管现代化规划》，全面深入推进市场监管科技发展，《“十四五”市场监管科技发展规划》(以下简称《规划》)正式发布实施。《规划》对于“十四五”时期乃至今后一段时期我国市场监管工作的全面、有序、健康、和谐发展具有重要的时代意义。下面我着重对《规划》中计量领域的内容谈一下现状与展望。 　　一、计量是高质量发展的战略基础 　　计量是测量的科学及其应用，是国家科技创新体系的重要组成部分，其发展水平是国家核心竞争力的重要标志，是构建一体化国家战略体系和能力的重要支撑，在党和国家工作大局中具有基础性、战略性地位。计量是创造质量和控制质量的重要物质手段，是保证国民经济正常运行和公平贸易的基础。计量准确度的每一次提升，对科技进步、民生改善、产业发展和国家安全均具有重要推动作用。毫无疑问，计量支撑发展，质量成就未来。在市场经济体制改革日益深化的大背景下，计量作为国民经济发展的重要支撑和保障，将在市场监督管理中发挥越来越重要的作用。 　　《规划》充分体现了市场监管总局对计量科技发展的高度重视，从计量发展现状、面临形势和挑战出发，明确了发展的总体目标和重点任务，对推动计量科技进步、服务经济社会高质量发展、实现社会和谐稳定、保障民生福祉、维护国家主权和安全、提升经济全球化竞争力、建设社会主义现代化强国具有重要的战略意义。 　　二、“十三五”计量科技取得跨越式的发展 　　党的十八大以来，在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下，我国计量科技事业得到快速发展，计量科研成果大量涌现。建成国家计量基准185项和社会公用计量标准6.2万余项。获得国际承认的校准测量能力从“十三五”开始时的1266项，增长到目前的1805项，增幅43%，进入世界先进行列，并成为全球有能力参与驾驭国际原子时的八个国家之一。拥有国家科技资源共享服务平台2个，建成一批国家产业计量测试中心。在亚太计量规划组织(APMP)下设12个技术委员会中，担任主席和候任主席数量居首位。“温度单位重大变革关键技术研究”和“新一代国家时间频率基准的关键技术与应用”两个项目获得国家科技进步一等奖。计量科技创新能力和测量水平的提升，有力地支撑了高铁、大飞机和海洋装备等重点产业的研发与生产，促进了电子、生物和医药等战略性新兴产业的发展。 　　三、“十四五”计量科技面临新机遇和挑战 　　当今世界正经历百年未有之大变局，新一轮科技革命和产业变革加速演进，为计量科技带来了新的机遇与挑战。2019年5月20日，新的国际单位制(SI)正式生效。这是计量史上的重要变革和里程碑式事件，正如诺贝尔物理学奖得主比尔菲利普斯所说：“这是自法国大革命以来测量科学最伟大的革命”。计量迈入量子化新时代，国际计量格局面临历史性重构。我们应该迎头赶上，抓住机遇成为世界多极计量格局中的重要一极。前期，我国在计量领域虽然取得了一定进展，但在满足科技强国、质量强国、制造强国、健康中国、数字中国等国家重大战略需求上，仍存在科技创新能力不足、计量支撑能力缺失、服务深度和广度不够等问题。与发达国家计量技术机构相比，在发挥计量作用、提升计量地位、优化科技发展布局等方面也存在差距，主要表现在：基础前沿研究整体上仍处于跟跑阶段、重点领域关键计量测试技术有待突破、新型量传技术和计量仪器自主创新能力不足。“十四五”时期，我们将面对更为复杂多变的外部环境，应把握全球科技创新的前沿趋势，进一步推进计量科技发展的自立自强，积极应对国际单位制重新定义重大变革，跻身世界计量科技前沿。 　　四、“十四五”计量科技重要攻关方向 　　在当今世界正经历的百年未有之大变局中，无论是新冠疫情还是国际形势，最主要的特点就是一个“变”字。为此，应当主动求变，积极应变。《规划》准确分析市场监管科技发展新生态，明确市场监管科技发展新要求，提出“加强国家质量基础设施体系研究，助力提升质量竞争优势”，部署“量子计量基标准和新型量传关键技术攻关”，重点开展量子计量基标准、量子传感、芯片尺度计量等前沿技术研究，加强生命科学与健康、绿色低碳、新型信息化、先进制造、新材料、空天海洋等重点领域的计量关键技术研究，研发一批具有自主知识产权的高精度、高可靠性计量仪器和标准器，提升计量支撑国家战略和重点领域发展的核心技术能力。 　　这里我主要选两个方面展开说一下：第一个是绿色低碳领域研究。2020年，习近平主席提出中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。“十四五”时期，将开展碳计量关键技术攻关，研究生态环境监测、应对气候变化、清洁能源发电、储能及并网领域的计量测试技术，建立覆盖碳计量基准、计量标准和标准物质的溯源体系,提升碳排放计量监测能力，加速推动由宏观“碳核算”向精准“碳计量”转变，支撑相关行业的 绿色低碳发展。第二个是生命健康领域研究。健康是促进人类全面发展的必然要求，生命健康与民生幸福、社会和谐的关系越来越密切。全球新冠疫情的肆虐，进一步强化了提升生命健康计量能力的迫切性。“十四五”时期，将加快特征生物分子多维度智能识别与表征精密计量技术，新兴生物功能性物质结构、分子诊断与细胞诊疗等的质量控制技术，重大疾病体外诊断试剂及性能评价量值溯源技术，医学诊疗设备计量技术等研究，持续提升生命健康领域的计量支撑能力。