负责80-120kW级质子交换膜燃料电池电堆的全生命周期研发管理，涵盖正向设计、关键材料验证、量产工艺转化及客户定制化开发，主导解决电堆耐久性、功率密度及成本三大核心痛点。

• 主导80kW车用电堆正向开发项目，基于ANSYS Fluent完成流场仿真优化，创新设计‘变截面蛇形流道’结构，将单电池平均电压提升至0.85V（行业平均0.82V），配合膜电极（MEA）梯度催化层设计，电堆功率密度达3.8W/cm²（超国标40%）；同步搭建台架测试体系，完成1000小时AEC-Q100加速老化试验，验证耐久性达标。
• 针对量产良率瓶颈，牵头分析GDL（气体扩散层）褶皱问题根源，引入激光在线测厚仪与热压温度梯度控制技术，优化碳纸预处理工艺参数（温度从120℃提升至150℃，压力从0.5MPa增至0.8MPa），使单堆GDL贴合不良率从12%降至2%，支撑中试线月产能爬升至500套。
• 对接某头部车企定制化需求，开发120kW高功率电堆，创新采用‘钛基双极板表面纳米涂层’技术替代传统镀金工艺，单堆铂用量从0.4mg/cm²降至0.25mg/cm²，成本降低22%；完成ISO 26262功能安全ASIL-C级认证，推动项目进入车企样车搭载阶段。
• 建立电堆失效分析数据库，累计归类12类典型问题（如膜电极化学衰减、密封胶热膨胀失配），开发基于机器学习的寿命预测模型（R²=0.91），为客户端运维提供预判工具，获客户年度技术创新奖。

聚焦燃料电池电堆核心组件（膜电极、双极板）的性能优化与工艺验证，支撑30-60kW电堆的平台化开发，重点突破低温启动与动态响应能力不足的技术瓶颈。

• 主导膜电极（MEA）制备工艺开发，创新采用‘超声喷涂+热压固化’复合工艺替代传统刮涂法，催化剂层厚度均匀性从±15%提升至±5%，单电池峰值功率从0.6V提升至0.68V；配合GDL疏水处理优化（PTFE含量从30%增至45%），解决阴极水淹问题，动态工况下电压波动幅度从15%收窄至8%。
• 搭建低温启动测试平台（-30℃环境舱），通过‘电加热+氢氧喷射’组合策略，优化电堆初始加热速率（从5℃/min提升至12℃/min），实现-30℃环境下30秒内启动至额定功率的80%，满足北方地区车用需求；相关成果发表于《电源技术》期刊。
• 负责双极板（BPP）量产工艺验证，对比石墨板与金属板性能差异，主导完成316L不锈钢板表面纳米碳涂层工艺开发（厚度5μm，接触电阻≤5mΩ·cm²），使电堆体积功率密度从2.2kW/L提升至2.8kW/L，支撑研究院完成60kW电堆样机交付。
• 建立电堆性能衰减评估体系，设计加速老化实验方案（电流密度1.5A/cm²，温度80℃），累计测试200组样品，输出《电堆寿命预测白皮书》，为后续产品质保政策制定提供数据支撑。

参与燃料电池电堆基础组件研发与测试，协助完成膜电极制备、双极板成型及单电池性能测试，积累电堆开发全流程经验，重点学习材料特性与工艺参数对电堆性能的影响规律。

• 协助开发30kW电堆原型机，负责膜电极涂覆工序操作，使用精密涂布机（精度±2μm）完成催化剂层涂覆，通过调整刮刀角度（从45°优化至30°）与走速（从50mm/s降至30mm/s），使催化剂层负载量偏差从±8%缩小至±3%，单电池功率离散度降低15%。
• 搭建单电池测试平台（Arbin BT2000），设计多工况测试方案（恒流、阶跃、循环），累计测试500+片单电池，输出《单电池性能分布报告》，识别出‘流场入口区域电压偏低’共性问题，推动前端流场设计优化。
• 参与双极板冲压模具调试，分析石墨板边缘毛刺问题（发生率18%），通过调整模具间隙（从0.05mm缩小至0.02mm）与增加去毛刺工序，使毛刺发生率降至3%，保障电堆装配密封性（泄漏率＜1×10⁻⁶ mbar·L/s）。
• 整理电堆研发实验数据，建立材料-工艺-性能关联数据库，收录膜电极、双极板等12类组件的2000+条测试数据，为团队快速定位性能异常问题提供参考，获部门‘最佳新人贡献奖’。

工业余热梯级利用耦合碳捕集的低碳工艺包研发与应用

• 针对钢铁、化工等行业余热资源（300-800℃中低温余热）利用率不足45%、同时生产环节碳排放强度高的痛点，项目目标为开发“余热梯级回收+碳捕集协同”工艺包，实现余热高效转化与碳排放强度下降30%以上的双重目标，我作为研发创新负责人，主导从工艺设计、仿真验证到工业化落地的全流程。
• 项目核心难点在于两点：一是中低温余热的梯级匹配与碳捕集系统的热量耦合，易导致余热回收效率衰减；二是传统碳捕集溶剂（如MEA）在高湿度、变负荷工况下损耗率高达15%/年，增加运营成本。我采用Aspen Plus建立多组分、多工况的余热-捕集耦合模型，同时引入哌嗪衍生物改性胺基溶剂，通过分子模拟优化官能团配比，解决溶剂的热稳定性和抗降解问题。
• 我牵头跨工艺、设备、环保的6人团队，开展12轮全工况仿真迭代，优化形成“三级换热（280℃→180℃→80℃）+ 溶剂再生塔分段提浓”的工艺路线；针对钢铁厂变负荷生产场景，设计“余热流量-溶剂循环量”双闭环控制系统，动态调整捕集单元的运行参数，确保系统在70%-120%负荷下稳定运行。此外，我推动与高校合作开发新型溶剂在线监测传感器，实现溶剂损耗的实时预警与补充。
• 项目成果显著：工艺包的余热利用率从传统方案的45%提升至68%，碳捕集率达到92%，溶剂年损耗率降至9.25%（较MEA方案降低38%）；该工艺包已成功应用于华北某100万吨/年钢铁联合企业，年减排CO₂达12万吨，节约标煤4.5万吨，为企业每年节省能源成本及碳交易支出合计1800万元。我个人主导的“余热-捕集协同调控方法”申请发明专利2项，形成行业标准草案1项。

生物质气化耦合燃气轮机的分布式供能系统优化

• 针对县域工业园区生物质能（秸秆、木屑）利用率低（仅30%）、分布式供能系统因焦油含量高导致的燃气轮机故障频发问题，项目目标为优化生物质气化工艺与燃气轮机适配性，将系统发电效率从55%提升至70%以上，保障连续稳定运行时长≥8000小时/年，我作为核心研发工程师，负责气化工艺建模与系统集成优化。
• 项目关键挑战在于：一是生物质气化产生的焦油（初始含量150mg/Nm³）会堵塞燃气轮机叶片，二是气化炉出口合成气成分波动大（H₂/CO比在1.2-2.5间变化），导致燃气轮机燃烧不稳定。我采用密度泛函理论（DFT）模拟焦油分子的裂解路径，筛选出Ni-MgO/Al₂O₃复合催化剂，同时利用TRNSYS软件搭建分布式供能系统变工况模型，分析合成气成分波动对燃气轮机性能的影响规律。
• 我主导优化气化炉的“两段式布风+旋转锥分布器”结构，将气化温度精准控制在850-900℃，促进焦油的催化裂解；针对合成气成分波动，设计“水洗+吸附”的预处理单元，将H₂/CO比稳定在1.8±0.2，并调整燃气轮机的燃料喷嘴配比与燃烧室温度场，适应宽成分合成气的燃烧需求。此外，我建立系统远程监控平台，实时采集气化炉温度、燃气成分等12项参数，实现故障提前预警。
• 项目落地后，生物质气化焦油含量降至18mg/Nm³以下，燃气轮机连续运行时长提升至9200小时/年，系统发电效率达到72%（超目标2%）；该系统已在华东某工业园区投运，年处理生物质原料1.5万吨，年供电1.2亿度，替代标煤4万吨，减少碳排放8.2万吨。我因此获得公司“年度技术创新奖”，相关成果发表EI论文1篇。

支教时发现乡村小学因缺乏实验器材，科学课多停留在课本讲解。返校后联合实验室开发出百元级科学实验背包，内含20个基础实验器材。为确保可持续运营，设计配套视频课程与城乡结对系统，并培训132名大学生担任远程助教。项目覆盖9省47所学校后，学生科学兴趣评分提升35%。这段经历教会我用产品思维解决社会问题，当看到孩子们用自制望远镜发现土星光环时，我理解了教育的真谛是点燃可能性。