立足国需，深耕科创 

天津大学重磅推出

高价值科技成果推介系列

以智研之力，赋产业之兴 

快来和小天一起解锁

硬核科技成果第4期吧

01

智能微电网技术

01

所属领域

智能电网

02

成果介绍

分布式能源是实现能源结构清洁化转型，提升能源系统韧性和安全保障能力的重要路径。以分布式光伏、风电为代表的分布式能源发电随机性和间歇性强，高效利用和消纳挑战大。微电网是一种分布式能源灵活组网形式，可实现分布式能源的多能互补高效利用和重要负荷高可靠供电，解决“高海边无”地区常规电网供电难问题，是智能配电网重大变革性技术。

天津大学王成山院士团队攻克了三大核心技术：

一、多场景仿真与规划技术，首创批量化矩阵指数快速暂态仿真技术和全工况精细化规划设计理论；

二、多机构网与稳定控制技术，突破规模化储能变流器集群同步化组网与稳定控制技术，团队研发的模块化储能变流器支持多机并联、主动支撑、无缝切换等关键功能；

三、多能流优化调度技术，首创微电网多能流集成母线统一建模方法，实现多能流高效协同调度，提升系统运行经济性和可靠性。

03

主要指标

04

团队介绍

王成山院士带领的智能微电网团队是我国最早开展微电网技术研究的团队，引领了我国微电网技术的创新发展，突破了微电网定制化能源供应系统精细设计与精准管控难题，研发了微电网规划仿真软件、能量管理系统、协调稳定控制装置等成套系统与装备，应用于南极极地科考站、离岸海岛、偏远矿区、油田等国内外百余个微电网工程。

05

知识产权

涉及专利数100余项、软著数20余项。

06

应用领域

工业绿色微电网、绿色矿山、国防科技、末端保供型微电网、零碳园区等。

02

无源物联技术

01

所属领域

室内无线定位与感知

02

成果介绍

• 无源物联被动定位技术：为实现无源物联网中非合作目标的高精度定位，团队在被动式定位理论和方案上开展了一系列研究工作，构建了无源信号反向散射信道模型，揭示了天线和标签的能量及相位不确定性对定位性能的影响规律，设计了高效地指纹库构建方案，提出了精细粒度的射频层析成像定位方法，解决了贴近目标与重叠目标无法准确定位的难题。

  
  

• 无源物联主动定位技术：针对无源物联网络中协作增益挖掘这一问题，团队在多维标度框架下从协作定位出发开展了一系列理论研究工作，揭示了半分布式协作定位框架下归并背后的误差流动机制，确立了无源物联组网定位的性能边界，提出了基于费歇尔信息核矩阵的迁移最优性条件分析方法，阐述了无源标签间的协作机理，量化了协作算法的泛化迁移能力，形成了具有场景特异性的无源协作理论体系。

  
  

• 无源物联合成孔径技术：针对现有合成孔径技术存在的导航定位分立设计、空间信息挖掘不充分等问题，团队提出了相位中心偏移校准技术，揭示了相位差分在全息方法中的增益机理，构建了导航定位联合设计理论框架，在多维标度框架下从全新的角度建模合成孔径定位问题，突破了无源物联合成孔径的建模思路和设计方法，充分挖掘导航定位联合增益、虚拟阵列耦合增益、标签组协作增益，从导航设计、位置估计和姿态识别三个层面全面提升无源物联合成孔径系统定位和感知性能。

03

主要指标

在无源物联被动定位领域，团队实现了目标数的自适应确定和伪目标的有效去除，目标数识别准确率提升35%，定位精度提升30%；在无源物联主动定位领域，团队在稀疏连接情况下将定位精度提升30%，将半分布式框架确定复杂度从阶乘级降至平方级；在无源物联合成孔径领域，团队突破传统网格法精度和复杂度间的矛盾，复杂度从秒级降至毫秒级，定位精度提升25%。

04

团队介绍

马永涛教授带领的团队依托智能传感功能材料全国重点实验室、天津国家“芯火”双创平台，在国内较早开展了无源物联定位与情景感知服务技术研究。团队现有教授1人，副教授3人，副研究员1人，近年来持续承担国家级、省部级科研项目，联合中电科、中移动、中兴通讯、高新兴、歌尔等头部企业推动技术转化。在无源射频定位感知方向，团队连续承担5项国家自然科学基金项目（青年基金两项，面上基金三项），通过主动式、被动式以及合成孔径等研究方案，系统性突破无源物联网在定位精度提升、环境抗干扰、移动目标感知等方面的核心难题，相关成果形成具有国际影响力的研究体系，为无源物联网高精度感知奠定关键技术基础。

05

知识产权

目前团队在IEEE TMC、TWC、TAP、TVT、TII、TIM、JIOT 等国内外期刊及会议发表百余篇论文，获授权发明专利30 多项，系统地形成了具有知识产权的非接触电磁波感知、计算、抗干扰技术成果。

06

应用领域

智慧园区、仓储、零售、家居、医疗等。

03

多功能复合激光晶圆划片机及深紫外213nm皮秒激光

01

所属领域

半导体/先进制造

02

成果介绍

• 行业痛点：

  ① 传统机械切割（如金刚石砂轮）对三代半导体、硅光芯片等高硬材料以及光传输波导结构切割效率低、损伤大、成本高；

  ② 先进芯片制程检测用深紫外光源均为国外进口产品。

  
  

• 技术优势：
  

  ① 本技术可实现高效、精准、低损伤晶圆切割与剥离，切口窄、无需化学保护。波导切割断面无需后续工艺处理，可直接使用。

  ②213nm超短脉冲激光实现全国产化，持续稳定输出1w（@80MHz）以上，支持28nm以下芯片检测，可实现国产化替代。

03

主要指标

晶圆划片

213nm深紫外超短脉冲激光器

04

团队介绍

胡明列教授带领的超快激光团队，承担多项国家级项目，拥有多项专利，成功开发多款高端激光装备并实现国产化替代。

05

知识产权

专利数量：30余项

06

应用领域

半导体芯片制造、光电集成、微纳制造、三代半导体与硅光芯片加工。

04

超表面光芯片多维光调控技术

01

所属领域

未来信息

02

成果介绍

• 行业痛点：

  1.目前国内产品的人体感应模组无法探测人体径向移动。

  2.AR光学模组长期存在"高折射率材料与轻量化不可兼得"的行业难题。

  
  

• 技术优势：
  

  1. 团队研发的光场调控芯片可以在8米外精准探测人体移动，解决现有智能家居产品人体探测不灵敏的行业困难，实现国产替代的同时相比国外同类产品具有成本优势。

  2. 团队研制的超表面闪耀光栅实现了AR镜片厚度的大幅缩减，同时实测绝对光效达到20%（2025年国际上最新报道的同类产品光效为5%），处于国际领先水平。

03

主要指标

04

团队介绍

团队负责人张林，天津大学讲席教授，国家“万人计划”科技创新领军人才。带领的超表面光芯片研发团队，专注于超表面光芯片设计、制造及多维光调控技术的研究，开发的超表面光转换器已被华为公司资助完成光通信系统功能。在超表面结构设计、纳米加工工艺、光场调控芯片研发等方面取得多项国际领先成果，攻克了大深宽比单元结构的工艺难题，研发的光场调控芯片在智能家居人体感应、微型光谱成像、AR光学模组、虚拟现实（VR）眼动追踪等领域有广阔的市场前景。

05

知识产权

涉及专利数：8项

06

应用领域

• 微型光谱成像：芯片化光谱相机规避主动扫描探测方法，突破传统光谱成像方案体积大、分辨率低的局限，可成为手机影像革新的关键方向。

  
  

• 智能家居中的人体感应：超表面技术可实现径向移动的灵敏探测、全方位人体移动探测。

  
  

• 增强现实（AR）光学模组：超表面闪耀光栅可在降低AR镜片体积的同时提升光效，兼具低成本的优点。

  
  

• 虚拟现实（VR）眼动追踪：基于超表面的眼动追踪模组缩小了体积，大幅减少了计算量，更契合VR设备轻量化的需求。

05

图像传感技术

01

所属领域

集成电路

02

成果介绍

• 行业痛点：随人工智能应用快速发展，三维深度信息与二维图像融合面临分辨率不足、精度有限、实时性差及融合效率低等瓶颈，制约高要求场景下应用效能。

  
  

• 技术优势：天津大学团队从源头突破二维、三维成像器件结构冲突问题，实现1920×1080分辨率二维/三维兼容成像芯片，三维精度处于国际先进水平，显著提高空间点云生成效率。

03

主要指标

04

团队介绍

徐江涛教授带领的智能图像传感芯片团队自2003年开始CMOS图像传感器芯片和视觉系统研究，已形成自主可控的技术理论体系，突破仿生视觉芯片、三维成像芯片、大动态范围成像芯片、亿级像素成像芯片，单光子成像芯片等多项关键技术，实现十余款高端图像传感芯片。目前相关成果在多家单位落地应用，获评中国专利优秀奖、天津市科技进步一等奖等荣誉。

05

知识产权

涉及专利数：100余项

06

应用领域

• 消费电子：如辅助驾驶、智能机器人、智能终端。

  
  

• 行业应用：如安防监控、智慧农业、智慧工业、国防科技等。

06

集成电路用电子级高纯化学

01

所属领域

集成电路材料，化学工程

02

成果介绍

随着我国高端制造业、特别是半导体、显示面板、光伏和光纤等电子信息等战略性新兴产业的持续发展，对上游关键化工原料的纯度提出了前所未有的苛刻要求。电子级气体及高纯液体化学品是现代高端制造业，特别是半导体、显示面板、光伏和光纤等电子信息技术产业不可或缺的核心基础。其对产品纯度要求高，99.99%（4N）至99.9999%（6N）以上，微量杂质含量要求为ppb或者ppt级。传统的分离技术难以达到要求，已成为制约相关产业提质增效和转型升级的“卡脖子”环节。

许春建团队开发的 “精密（特殊）精馏-靶向除杂复合分离”技术，以精馏分离理论为基础，通过工艺创新与设备强化的深度融合，解决极端条件下的分离难题，具有超高的分离精度、较低能耗的优势，实现了“1+1>2”的协同效应，突破了单一分离技术的极限。

03

主要指标

1.超高分离精度：创新开发了精密分离技术及高精度、低液阻的专用塔内件，实现了极高的理论塔板数和极低的轴向返混，通过化学转化、吸附、精密精馏、特殊精馏等技术复合，实现共性杂质共脱除，关键杂质靶向脱除。部分产品纯度可达到99.9999%（6N）以上。

2.显著节能降耗：集成应用了双效精馏、热泵精馏等节能工艺，大幅降低蒸汽消耗，相比传统工艺可节能20%-40%。

3.金属离子深度脱除复合分离技术：针对特定杂质，采用复合靶向脱除工艺。定向脱除微量金属离子、水分、氧化物等关键杂质至ppb或者ppt级，突破了单一分离技术极限。

4.系统集成与过程控制技术：开发了与之匹配的控制方案，实现了操作参数的稳定，确保生产过程的长期稳定性和产品的一致性。

04

团队介绍

许春建研究员团队属于天津大学化工学院、化学工程与低碳技术全国重点实验室。研究方向重点聚焦难分离体系、多元共沸混合物、近沸混合物等难分离物系的基础分离理论研究及工艺设计。通过多元组分热力学性质研究、稳态流程设计与模拟、随机算法优化和动态过程控制等手段开发了“精密（特殊）精馏-靶向除杂复合分离“高精度分离与纯化技术，该技术已经成功应用于电子气体及高纯化学品、石油化工领域高端尼龙产业链的核心原料高纯环己酮、己内酰胺精制、有机硅、多晶硅领域；煤焦油中高纯度、高附加值化学品的生产以及医药中间体的提纯。相关成果获国家科技进步二等奖、天津市科技进步一等奖、河北省科技进步一等奖、河北省科学技术合作奖、浙江省科技进步二等奖等多项国家及省部级奖项。

05

知识产权

授权发明专利20余件

06

应用领域

高纯化学品（不含电子特气）、石油化工高端化学品纯化、煤焦油提取精细化学品、精细化工及医药领域。

07

单原子血管支架的规模化制备和应用

01

所属领域

单原子催化生物材料

02

成果介绍

行业痛点

1.传统工艺复杂，成本高昂，无法大规模制备。

2.原子分散可控性差。

3.高温易损伤器械结构。

解决方案

1. 通过机器学习与密度泛函理论（DFT）计算相结合，精准锁定了具有潜在催化活性的单原子单元。

2. 引入离子注入技术，在临床级镍钛合金基底上实现了单原子催化剂的高效、均匀负载，实现了规模化制备。

03

主要指标

04

团队介绍

张晓东，天津大学教授，博导，国家青年科学基金（A类）（原国家杰出青年基金）获得者，国家重点研发计划首席科学家，国家级青年人才项目获得者（四青），天津市‘杰青’，天津大学医学工程与转化医学研究院副院长；入选科睿唯安（Clarivate）“全球高被引科学家”和爱思唯尔（Elsevier）高被引学者（2020-）。获得天津大学物理系硕士、博士学位，2013-2015年赴斯坦福大学戴宏杰院士课题组进行博士后研究。长期从事纳米生物医学，生物材料和光学成像研究，率先提出‘团簇酶’（Clusterzyme）的概念，实现原子水平活性可编程和神经创伤的高效干预；构建红外二区光片成像系统，实现临床病理监测与检测；设计新一代神经植入电级，实现基础到临床转化。以通讯作者发表论文100多篇，包括Nature Sustainability 1篇, Nature Communications 4篇，Science Advances 2篇，Advanced Materials 6篇，Matter 1篇，总引用次数超过16000多次。

05

应用领域

可广泛应用于心血管支架、骨修复材料等植入式医疗设备。

合作对接

合作方式：专利许可、转让、作价入股等。

联系方式：成果转化处 

022-27400019   cgzh@tju.edu.cn

意向征集

咨询电话：成果转化处 022-27400019

征集邮箱：cgzh@tju.edu.cn 

办公地址：天津大学北洋园校区1895行政楼B203

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内容来源 / 天津大学科研院

摄影 / 黄维旻

底图制作 / 唐兰

审核 / 尹伟 薛子易

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