【正文】 300余萬元。 2021 年 試生產(chǎn) 2 萬套液態(tài)金屬散熱器 ； 2021 年實現(xiàn)年產(chǎn) 10 萬套生產(chǎn)線 ； 2021 年實現(xiàn)年產(chǎn) 20 萬 套生產(chǎn)線 。 經(jīng)濟(jì)目標(biāo) 在投資 億元 人民幣規(guī)模下 ,達(dá)產(chǎn)后 可逐步實現(xiàn)產(chǎn)值 億元、2 億元、 4 億元； 實現(xiàn)利稅 1200 萬元、 8000 萬元 、 18000 萬元 。 質(zhì)量 指標(biāo) 每年至少研發(fā)兩種新型號液態(tài)金屬散熱器； 每種產(chǎn)品因設(shè)計 錯誤 原因造成的 技術(shù)更改為零 次 /年。 是 主要經(jīng)營電子器材、計算機(jī)芯片散熱的 研究開發(fā)及銷售的 企業(yè) 。多年來創(chuàng)建了好幾個公司并從事企業(yè)管理和項目實施。 劉靜 于 1992 年 7 月、 1996 年 2 月獲得清華大學(xué)工學(xué)士、理學(xué)士及工學(xué)博士學(xué)位，隨即留校任教，此后曾為美國 Purdue 大學(xué)博士后、 8 麻省理工學(xué)院高級訪問學(xué)者。他長期致力于醫(yī)學(xué)微系統(tǒng)技術(shù)與生物傳熱傳質(zhì)學(xué)方面的研究工作，并取得系列在國際上有影響的成果，提出 過多項有影響的原創(chuàng)性方法。他本人曾 5 次榮獲中國科學(xué)院優(yōu)秀研究生指導(dǎo)教師獎或優(yōu)秀教師稱號。 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所副研究員。他主要從事熱物理學(xué)科與生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)方面的交叉課題研究，在腫瘤冷、熱療及生物傳熱等生物醫(yī)學(xué)工程問題的研究上 取得了一系列創(chuàng)新性成果，已合著出版腫瘤熱療方面學(xué)術(shù)著作一部，發(fā)表英文著作章節(jié)兩章，并在國內(nèi)外期刊及會議上發(fā)表論文 70余篇，其中 SCI 收錄 20余篇，EI收錄 30 余篇，申請專利 10 余項。 多年來從事 IT產(chǎn)業(yè) 及企業(yè)的組織管理工作，有實際管理工作經(jīng)驗。 范 軍 ：（ 技術(shù)總監(jiān)） 男， 47 歲， 1964 年 8 月出生，碩士。 負(fù)責(zé)本項目的硬件開發(fā) 和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計及優(yōu)化。 實驗室實施 科學(xué) 化 管理體系， 首先由產(chǎn)品經(jīng)理反饋市場需求信息 12 并將其轉(zhuǎn)化為技術(shù)需求，再由項目經(jīng)理組織相關(guān)人員進(jìn)行評審，確定設(shè)計方案并經(jīng)審核、評審后再進(jìn)行技術(shù)設(shè)計、原理設(shè)計，整個設(shè)計過程嚴(yán)格執(zhí)行階段測試、評審和最終測試、驗證。 三．項目的技術(shù)可行性和成熟性分析 1 項目的可行性分析 項目建設(shè)的依據(jù) 總公司已與中科院理化所簽訂了專 利技術(shù)轉(zhuǎn)讓合作合同，并以此作為項目建設(shè)的依據(jù)。中科院理化所于 2021 年提出并將液態(tài)金屬散熱核心技術(shù)申請專利保護(hù)， 系 世界上 最早提 出、申請并獲得液態(tài)金屬散熱技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)的機(jī)構(gòu)，擁有首項此方面的底層自主知識產(chǎn)權(quán)。 ” 項目建設(shè)的技術(shù)可行性分析 技術(shù)的 創(chuàng)新點(diǎn) 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所科研人員首次在計算機(jī)熱管理領(lǐng)域引入了具有通用性的室 溫金屬流體散熱技術(shù)，并 獲得國內(nèi)外首項發(fā)明專利。特別是，采用液態(tài)金屬后，散熱器尺寸可大幅減小，且易于通過功耗較低的電磁泵驅(qū)動，由此可實現(xiàn)整體集成化的微型散熱器。 美國研究者在此方面開展的工作，相繼得到多個國際著名科學(xué)媒體及產(chǎn)業(yè)界新聞雜志如 New Scientists、 Technology Review、 The Wall Street Journal 等的報道，并獲得超過 2021 萬美元的投資，凸顯這類有別于傳統(tǒng)技術(shù)觀念的計算機(jī)熱管理方法的重大價值。 在近期出版的英國《物理學(xué)雜志 D 輯：應(yīng)用物理學(xué)》雜志（ Journal of Physics D： Applied Physics）上，以中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所研制的室溫金屬流體散熱器的實驗系統(tǒng)圖為封面，報道了直接利用器件產(chǎn)生的熱量驅(qū)動的液態(tài)金屬散熱技術(shù)。 當(dāng)前， 國內(nèi) 各類光電器件普遍采用受迫對流空氣來冷卻 的 發(fā)熱器件，散熱技術(shù)主要包括：風(fēng)冷散熱技術(shù)，以水冷為代表的液冷技術(shù)，熱管散熱技術(shù) 及其各種變型。然而，這類液體冷卻雖然效率較高，但在運(yùn)行中由于工質(zhì)蒸發(fā)或泄露等會導(dǎo)致器件老化、腐蝕，對 液體及流動管道的要求較高，可 17 靠性尚有待提高，據(jù)報道，有些采用水冷的器件易于燒毀，原因就在于此類系統(tǒng)尚不可靠，一旦由于某些故障導(dǎo)致水流停止，則失去冷卻的器件溫度將迅速攀升，直至燒毀。 下表給出了液態(tài)金屬散熱技術(shù)與水冷技術(shù)的各項具體性能對比見下表 3。 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所 組建于 1999 年 6 月，是以原中國科學(xué)院感光化學(xué)研究所、低溫技術(shù)實驗中心為主體， 聯(lián)合北京人工晶體研究發(fā)展中心和化學(xué)研究所的相關(guān)部分整合而成。 理化技術(shù)研究所是以物理、化學(xué)和工程技術(shù)為學(xué)科背景，以技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展為主的 研究機(jī)構(gòu)。 中國感光學(xué)會、中國化學(xué)會光化學(xué)委員會、中國制冷學(xué)會低溫專業(yè)委員會和中國物理學(xué)會低溫物理專業(yè)委員會等掛靠在理化所。 2 項目的成熟性和 可靠性 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所項目組已先期對各類最基本的液態(tài)金屬散熱器原理性器件進(jìn)行了充分探索，取得了許多令人鼓舞的結(jié)果。 總之，液體金屬散熱器的冷卻性能十分快速顯著。 21 四 .項目 的產(chǎn)業(yè)化前景及市場分析 1． 產(chǎn)業(yè)化前景 本項目基于實驗室在國內(nèi)外首次提出的液體金屬芯片散熱技術(shù)，系統(tǒng)研究以 室溫下呈液體狀態(tài)的低熔點(diǎn)金屬及其合金作為冷卻流動工質(zhì)的超高功率芯片散熱技術(shù)，探索篩選出可廣泛用于實際散熱器且熱工性能極佳的低熔點(diǎn)金屬及其合金組份，并通過大量實驗研究和技術(shù)探索，總結(jié)出低熔點(diǎn)液體金屬流體的流動和強(qiáng)化換熱規(guī)律，在此基礎(chǔ)上設(shè)計、優(yōu)化及加工高效的液體金屬芯片散熱器工業(yè)化樣機(jī)，直至將其推向大規(guī)模實際應(yīng)用。 這種情況表明，本項目技術(shù)具有十分明確的產(chǎn)業(yè)化前景，以及十分重要的經(jīng)濟(jì)及社會效益。下面就通訊基站舉例說明： 據(jù)估算， 2021 年中國僅 GSM 基站耗電量就接近 32 億千瓦時，基站電費(fèi)近 20 億元，這還不包括空調(diào)、變電、傳輸?shù)饶芎?。根?jù)消耗主體的不同，移動通信基站能耗主要包括： ○ 1 通信設(shè)備用電：通信設(shè)備用電主要取決于在網(wǎng)設(shè)備數(shù)量及其功耗，同時也受限于網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷水平?？照{(diào)是基站機(jī)房的主要耗電設(shè)備，能耗比重約占 40%～ 50%。 因此，本項目技術(shù)具有十分明確的產(chǎn)業(yè)化前景，以及十分重要的經(jīng)濟(jì)及社會效益，預(yù)計僅在國內(nèi)就可取得超過 100 億元的經(jīng)濟(jì) 效益，全球市場的經(jīng)濟(jì)效益更是不可估量。 而僅利用器件運(yùn)行中所釋放熱量來驅(qū)動的液體金屬散熱器，由于無任何運(yùn)動部件及風(fēng)扇，這種裝置徹底實現(xiàn)了無噪音運(yùn)行。 通常，工作中的光電器件表面具有較高溫度，其與環(huán)境之間會形成自然的溫差，因而利用這種溫差，可借助半導(dǎo)體發(fā)電片獲得電能后，轉(zhuǎn)而供應(yīng)磁力泵并驅(qū)動循環(huán)通道內(nèi)的金屬冷卻劑流動，從而完成熱量的輸運(yùn)。 熱沉型散熱器 工藝 設(shè)計方案 考慮到通訊基站和通訊機(jī)房設(shè)備的特殊性，我們設(shè)計了熱沉式散熱裝置。 圖 4 熱沉設(shè)計 幾何模型 散熱器生產(chǎn)工藝流程圖 26 2 裝備選擇方案及裝備技術(shù)水平 裝備選擇 裝備選擇方案依據(jù)用電量、體積、重量分為兩類。此類設(shè)備 主要保證結(jié)構(gòu)、儀表、電氣設(shè)計研發(fā)的適用性，另外保證階段測試的完整性。 表 4 實驗室裝備明細(xì)表 序號 名稱 規(guī)格 型號 單位 數(shù)量 備注 1 Dell 臺式電腦 臺 30 2 Lenovo 筆記本 電腦 臺 10 3 A3 打印 /復(fù)印 /掃描機(jī) 臺 2 4 示波器 臺 4 5 信號發(fā)生器 臺 3 6 寬帶信號發(fā)生器 臺 1 7 交流毫伏表 臺 10 8 LCR 數(shù)字電橋 臺 1 9 臺式萬用表 臺 3 10 直流穩(wěn)壓電源 臺 5 11 終端設(shè)備嵌入式軟件仿真 /編程器 套 3 生產(chǎn)線 裝備及需求見下表 5。 H=80m 臺 3 20 排污泵 臺 5 29 21 交通工具 輛 4 六 .項目實施方案及分階段計劃進(jìn)度安排 1 項目實施方案 實驗室發(fā)展方向 實驗室由山西福泰隆科技有限公司建立，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所為協(xié)作單位，雙方合作 以 液態(tài)金屬散熱器的應(yīng)用 開發(fā)為主要發(fā)展方向。 項目實施進(jìn)度計劃 企業(yè)已投資 1300 萬與中科院 理化所 進(jìn)行液態(tài)金屬芯片散熱器 的研發(fā)合作和產(chǎn)業(yè)化的前期準(zhǔn)備工作， 并于 2021 年 10 月在北京組建了實驗室研發(fā)中心。 3 資金使用計劃 資金使用計劃 項目經(jīng)費(fèi)預(yù)算（單位：萬元） 經(jīng)費(fèi)來源預(yù)算 經(jīng)費(fèi)支出預(yù)算 科 目 預(yù)算數(shù) 科 目 預(yù)算數(shù) 項目投資合計 12021 支出預(yù)算合計 2021 34 一、申請科技 撥款 2021 一、設(shè)備費(fèi) 600 二、其它部門撥款 0 二、相關(guān)業(yè)務(wù)費(fèi) 1300 三、單位自籌 5000 1．能源材料費(fèi) 200 四、銀行貸款 4000 2．試驗外協(xié)費(fèi) 1000 五、其它 1000 3．測試及化驗費(fèi) 40 4．差旅費(fèi) 10 5．其他費(fèi)用 50 三、人員費(fèi) 100 八． 結(jié)論 液態(tài) 金屬散熱技術(shù)，是世界首創(chuàng)的高新技術(shù)新型產(chǎn)業(yè)，具有應(yīng)用范圍廣 發(fā)展前景看好的優(yōu)勢。 本項目生產(chǎn)工藝及設(shè)備為國內(nèi)先進(jìn)水平，符合清潔生產(chǎn)要求。 山西福泰隆科技有限公司 2021 年 11月 。 本項目建設(shè)條件如原輔材料供應(yīng)與運(yùn)輸、電源、水源及建設(shè)用地等都是可行的，可滿足建設(shè) 30萬套 /年 液態(tài)金屬芯片散熱器 項目的要求。必將對我市帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 表 6 項目工程進(jìn)度計劃表 序號 項 目 2021 年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 可行性研究 2 工程地質(zhì)初勘 3 初步設(shè)計 31 4 提出設(shè)備 采購清單 5 工程地質(zhì)詳勘 6 施工圖設(shè)計 7 施工準(zhǔn)備 場 地平整 8 土建施工 9 設(shè)備安裝 10 試運(yùn)營及投產(chǎn) 七 .投資預(yù)算與資金籌措 1 項目投資估算 項目總投資 12021 萬元，其中建設(shè)及生產(chǎn)投資 萬元，流動資金 萬元 ，詳見表 表 8。 2021 年形成年產(chǎn) 10 萬套液態(tài)金屬散熱器規(guī)模； 2021年 實現(xiàn)年產(chǎn) 20 萬套生產(chǎn)線 規(guī)模。 H60m3h總之為保證液態(tài)金屬散熱器 系列化產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)業(yè)化的推廣，并在降低投入成本的前提下，主要生產(chǎn)、測設(shè)、檢驗、驗證設(shè)備均采用國內(nèi)技術(shù) 27 水平領(lǐng)先的設(shè)備。此類設(shè)備主要保證裝配加工精度、外觀精致、液態(tài)金屬防氧化等指標(biāo)，另外還要保證批量生產(chǎn)效率。熱沉的外部尺寸是 400mm 400mm 8mm，在其內(nèi)部為一內(nèi)徑為 5mm 的 M 型流道，如下圖 4 所示。目前不使用任何風(fēng)扇及外加電流，已能實現(xiàn)