负责车用质子交换膜燃料电池（PEMFC）电堆的核心组件开发、性能优化及量产导入，覆盖石墨双极板流场设计、膜电极（MEA）工艺适配、电堆集成测试全流程，支撑80kW级商用车电堆的工程化落地。

• 主导石墨双极板流场结构创新，基于计算流体力学（CFD）仿真平台ANSYS Fluent建立三维流场模型，针对传统蛇形流道传质阻力高（局部电流密度偏差＞15%）的问题，提出‘变截面交错流道’设计方案——通过COMSOL多物理场耦合分析优化流道宽度（由1.2mm渐变至0.8mm）与深度（1.5mm→1.2mm），结合DOE实验设计验证，将单池传质损失降低22%，电堆峰值功率密度从1.6W/cm²提升至1.85W/cm²（基于1.5bar操作压力）。
• 牵头膜电极（MEA）与双极板的界面适配开发，针对量产MEA催化层与石墨板接触电阻高（初始值＞50mΩ·cm²）的痛点，引入表面微织构处理技术：采用激光刻蚀在石墨板表面加工微米级沟槽（深度5μm，间距20μm），配合PTFE疏水处理，将界面接触电阻稳定控制在35mΩ·cm²以内；同步优化热压工艺参数（温度135℃→140℃，压力1.2MPa→1.5MPa），使MEA与双极板的贴合均匀性提升至98%以上，电堆单池电压一致性偏差从8mV缩小至3mV。
• 主导完成80kW电堆的耐久性验证与失效分析，基于ASTM D7565标准搭建加速老化测试平台，模拟1000小时工况循环（负载变化率±20%/min），发现催化层铂颗粒团聚导致的质量活性衰减（1000小时后衰减率＞18%）；通过引入锡掺杂碳载体（Sn/C）抑制颗粒迁移，配合电堆水管理策略优化（增湿量从80%降至65%），将1000小时衰减率控制在8%以内，满足商用车20000小时寿命目标。
• 推动电堆量产工艺转化，梳理关键质量控制点（KPC）12项，设计自动化装配线工装夹具（如双极板涂胶定位精度±0.05mm），联合供应商开发石墨板批量化成型工艺（模压时间从45min缩短至20min），最终实现电堆量产良率从试制阶段的78%提升至92%，单堆制造成本下降28%（从8500元降至6100元）。

聚焦质子交换膜燃料电池电堆的基础研究与工程验证，负责单电池性能测试、关键材料筛选及小批量样堆开发，支撑50kW级乘用车电堆的技术迭代。

• 搭建单电池综合测试平台，集成I-V曲线测试（Arbin BT2000）、交流阻抗谱（EIS，频率范围1Hz-10kHz）及气体渗透率检测功能，完成200+组不同催化剂载量（0.2-0.4mgPt/cm²）、离聚物含量（20-40wt%）的MEA性能对比，筛选出最优配方（0.3mgPt/cm²+30wt%离聚物），使单池峰值功率从0.6W/cm²提升至0.75W/cm²。
• 开发石墨双极板的疏水处理工艺，针对传统模压板易吸水导致的腐蚀电流增大问题（腐蚀电流密度＞1μA/cm²），采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术在其表面沉积类金刚石（DLC）涂层（厚度200nm），结合接触角测试（水接触角从30°提升至110°）与电化学腐蚀测试（腐蚀电流密度降至0.2μA/cm²以下），验证了涂层对双极板耐蚀性的显著提升。
• 参与50kW电堆的集成设计，负责流场匹配与密封方案制定：通过CFD仿真优化进堆歧管结构（将气体分布均匀性从85%提升至95%），选用氟橡胶密封垫（压缩永久变形＜10%）并设计阶梯式密封槽（深度0.3mm，宽度1.5mm），解决了样堆在高压（1.5bar）下的氢气泄漏问题（泄漏率从1×10⁻⁵Pa·m³/s降至5×10⁻⁷Pa·m³/s）。
• 主导编制电堆测试规范（涵盖性能、耐久、安全3大类28项指标），建立数据追溯系统（基于LabVIEW开发测试数据管理模块），累计完成15版样堆测试报告，为后续工程化提供关键数据支撑。

协助开展质子交换膜燃料电池关键材料的实验室研究，负责催化剂制备、膜电极涂覆及基础性能表征，为上层电堆开发提供材料级数据支持。

• 优化铂基催化剂的制备工艺，采用乙二醇还原法合成Pt/C催化剂（Pt负载量40wt%），通过调控还原温度（从60℃升至80℃）与搅拌速率（300rpm→500rpm），将催化剂粒径从4.2nm减小至3.5nm，质量比活性从0.24A/mgPt提升至0.31A/mgPt（@0.9V），达到DOE 2020年目标值的90%。
• 开发膜电极（MEA）的刮涂制备工艺，设计定制化刮刀（间隙50μm）与干燥箱（温湿度控制±1℃/±5%RH），解决传统喷涂工艺导致的催化剂层厚度不均问题（厚度偏差从±1.5μm降至±0.8μm），MEA的峰值功率密度从0.4W/cm²提升至0.55W/cm²。
• 负责材料表征与数据分析，使用扫描电子显微镜（SEM）观察催化剂层形貌，X射线光电子能谱（XPS）分析离聚物分布，结合透射电子显微镜（TEM）测量铂颗粒尺寸分布，累计输出20+份材料性能分析报告，为催化剂配方优化提供直接依据。
• 参与小型电堆（10W级）的组装与测试，学习电堆装配流程（双极板堆叠精度±0.1mm），完成单池电压监测与极化曲线测试，掌握燃料电池基础运行特性，为后续独立承担研发任务奠定实践基础。

重卡用高功率密度长寿命氢燃料电池系统集成优化项目

• 重卡作为物流运输核心载体，对氢燃料电池系统的体积比功率（需≥3.5kW/L）和使用寿命（需≥2万小时）要求极高，但当时行业主流产品存在体积比功率不足、长期运行水热管理失效等问题。项目目标为开发满足GB/T 35544-2017标准的车用系统，实现体积比功率提升20%、寿命超2万小时；我主导系统架构设计、关键部件协同优化及量产转化全流程。
• 项目核心难点在于两点：一是高电流密度下膜电极水热分布不均，导致电堆性能衰减（较额定功率低12%）；二是空压机与电堆的流量动态匹配偏差，引发系统效率下降8%。技术上，我搭建了COMSOL Multiphysics多物理场耦合仿真模型，结合随机森林算法训练水热预测模型，定位流场设计的“死区”；同时针对空压机响应滞后问题，引入PID+Fuzzy复合控制策略优化协同逻辑。
• 我创新提出“梯度化微孔层+自增湿膜电极”结构——将微孔层孔隙率从40%降至25%、碳粉粒径从20nm增至50nm，优化水的传输路径；同步将电堆流场从蛇形改为平行沟槽式，降低压降15%；此外，推动电堆与空压机的联合标定，迭代3版控制算法，解决匹配偏差问题。
• 项目成果显著：系统体积比功率达4.2kW/L（超目标20%），寿命测试（GB/T 34016-2017）超2.5万小时；搭载该系统的重卡已在京津冀地区量产120台，为客户带来年新增营收3000万元。我个人主导攻克3项核心技术瓶颈，获公司“年度研发突破奖”，成为部门系统集成方向的负责人。

车用质子交换膜（PEM）耐氧化性能提升研发项目

• 质子交换膜是燃料电池的“心脏”，其耐氧化性能直接决定系统寿命——当时行业主流全氟磺酸PEM在高电压（>1.2V）下易发生侧链断裂，寿命仅5000小时，无法满足车用“1万小时+”需求。项目目标为开发耐氧化PEM，将膜电极寿命提升至1万小时以上；我作为核心研发成员，负责材料配方优化、性能测试及结构设计。
• 项目难点在于全氟磺酸树脂的侧链长度与交联度的矛盾：短侧链提升质子传导率但降低耐氧化性，长侧链反之。我通过正交试验法筛选12组配方，结合FTIR（傅里叶变换红外光谱）和XPS（X射线光电子能谱）分析，发现侧链末端的-CF3基团可增强抗氧化性，但单纯调整侧链无法兼顾传导率与寿命。
• 我提出“双层复合膜”创新结构——内层采用短侧链全氟磺酸膜（12μm）保证质子传导率（0.1S/cm），外层涂覆长侧链全氟磺酸与PTFE共混物（5μm）作为耐氧化保护层；通过磁控溅射工艺优化涂层均匀性，使外层交联密度提升40%，解决了“传导率-寿命”的平衡问题。
• 项目成果：复合膜耐氧化时间从800小时延长至2000小时，膜电极寿命（DOE加速老化测试）达1.2万小时，通过DOE 2021版测试标准；该材料应用于公司主力电堆，使产品售后故障率下降15%，年节省成本800万元。我个人主导5轮材料配方迭代，提出复合膜设计思路，获2项发明专利（排名第二），成长为材料研发方向的核心骨干。

• 大二观察到毕业生离校时大量教材被废弃，而新生购书支出占生活费12%，便发起校园书籍教材循环计划。为解决传统二手书交易效率低的问题，我们开发微信小程序实现扫码估价、预约取件功能，并说服快递中心以成本价承接物流。
• 通过建立翻新消毒标准打消卫生顾虑，项目年流通教材1.2万册，累计为同学节省书费38万元。这段经历让我从商业小白成长为能设计闭环模式的实践者，项目不仅获省级创业金奖，更被纳入学校官方服务体系延续至今。