负责PEM电解槽核心模块（双极板、膜电极）的设计优化、性能测试及量产工艺衔接，主导解决高电流密度下的气泡分布不均、催化剂衰减等行业痛点，支撑单槽功率从50kW提升至80kW的中试目标。

• 主导PEM电解槽双极板流场迭代设计，基于COMSOL Multiphysics建立三维两相流仿真模型，对比平行流道、蛇形流道、交指流道的水-气传输特性，发现交指流道在1.8 V工作电压下氢气气泡脱离频率较平行流道提升35%，配合3D打印快速制样验证，将单槽有效反应面积利用率从78%提升至89%，支撑电流密度从2.0 A/cm²突破至2.3 A/cm²。
• 针对膜电极催化层铱基催化剂溶解问题，搭建电化学阻抗谱（EIS）+原位拉曼光谱联合测试平台，分析1.5-2.2 V电压区间内催化剂溶出动力学，提出“钛掺杂碳载体+梯度铂铱合金涂层”方案，在80℃、1.8 A/cm²工况下运行1000小时后，催化剂流失量从15%降至6%，单槽直流电耗从4.5 kWh/Nm³ H₂降低至4.2 kWh/Nm³ H₂。
• 协同工艺部开发钛基双极板微弧氧化涂层工艺，通过正交试验优化电压（250V→300V）、时间（20min→25min）、电解液浓度（10g/L→15g/L）参数组合，将涂层厚度均匀性从±12%提升至±4%，配合盐雾试验（ASTM B117）验证，耐腐蚀性提高2.8倍，单槽年维护周期从6个月延长至10个月。
• 负责500 Nm³/h中试线电解槽集成测试，制定《多物理场耦合测试规范》，同步采集温度（55-75℃）、压力（1.8-2.2 MPa）、气体湿度（露点≤-40℃）等15项参数，定位到密封垫压缩率不足（原15%）导致的氢气泄漏问题，调整压缩率至19%后，泄漏率从80 ppm降至8 ppm，实现连续720小时满负荷运行无故障。

承担碱性电解槽（AEC）与PEM电解槽的基础研发支持，包括材料选型测试、小试样机装配及数据采集分析，为后续工程化开发积累关键参数库。

• 完成12种钛基双极板表面处理方案对比测试，采用划痕仪（WS-2005）、接触角测量仪（DSA100）评估涂层结合力与疏水性，筛选出“热氧化+PTFE改性”方案，接触角从45°提升至110°，气泡剥离速度加快2倍，支撑后续流场设计的基础数据输入。
• 搭建小型电解槽测试平台（5 kW），设计《极化曲线-温度-压力三因素正交试验方案》，测试不同镍网催化剂层厚度（50μm→200μm）对过电位的影响，发现120μm厚度时，在2.0 V电压下产氢量较80μm提升18%，为膜电极量产厚度标准提供依据。
• 协助解决小试电解槽启动时间过长问题（原80分钟→目标30分钟），通过分析电解液浓度（20% KOH→25% KOH）、加热策略（分段升温）的匹配性，优化后启动时间缩短至35分钟，配合编写《碱性电解槽快速启动操作指南》。
• 参与建立电解槽性能数据库，整理200+组测试数据（涵盖电流密度、电耗、衰减速率等），开发Python自动化分析脚本，实现关键指标（如欧姆阻抗、活化极化）的批量计算与可视化，将数据处理效率提升60%。

聚焦电解水制氢关键材料（催化剂、隔膜）的基础研究，参与铱基催化剂载体制备、质子交换膜（PEM）性能测试等工作，为后续电解槽研发储备材料科学基础。

• 参与铱钌合金催化剂制备实验，优化柠檬酸溶胶-凝胶法工艺参数（pH=3→4、煅烧温度=450℃→500℃），将催化剂粒径从5nm控制在3nm以内，比表面积从40 m²/g提升至65 m²/g，电化学活性面积（ECSA）提高40%。
• 负责质子交换膜（Nafion 117）的溶胀率与质子传导率测试，设计温湿度循环实验（25-80℃，RH 30%-100%），发现膜在高温低湿（80℃/RH 40%）下溶胀率从25%增至38%，传导率下降15%，为电解槽运行湿度控制提供数据支撑。
• 协助搭建催化剂表征平台，掌握透射电镜（TEM）观察催化剂颗粒分散性、X射线光电子能谱（XPS）分析表面元素价态的方法，完成10批次催化剂的微观结构与成分分析报告，其中2批次因杂质污染被判定不合格，避免后续研发资源浪费。

百兆瓦级氢电耦合储能电站系统设计与全生命周期落地项目

• 项目背景为国家双碳目标下区域电网可再生能源消纳率不足（仅78%）、弃风弃光率达12%的痛点，公司承接省级重点工程——建设国内首批百兆瓦级氢电耦合储能电站，目标实现“风电光伏制氢-氢储能-电网调峰/工业供氢”一体化，我作为项目总负责人，统筹系统设计、技术攻关与全流程落地。
• 关键难题有三：一是氢电耦合系统多时间尺度能量匹配（风电波动周期分钟级 vs 氢储能小时级）导致效率损失超15%；二是PEM电解槽与锂电池储能的动态响应差异（前者滞后200ms、后者响应50ms）引发系统振荡；三是高压氢气存储（70MPa）的安全冗余设计缺乏工商业场景验证。
• 针对能量匹配，基于MATLAB/Simulink搭建多目标优化模型，融合实时气象预测与电网负荷数据，动态调整电解槽功率分配策略，将系统综合效率从72%提升至85%；针对协调控制，开发“分层EMS+设备级自适应控制器”架构，通过数字孪生模拟100+种工况，优化控制算法使两者响应同步率提升至99%；安全层面，参照IEC 62282标准，引入光纤光栅传感器与AI泄漏预警系统，将氢气泄漏检测时间从30秒缩短至5秒。
• 项目投运后，年消纳可再生能源电量1.2亿kWh，相当于减少碳排放12万吨；系统响应时间≤50ms，达到电网调峰一级标准；申请发明专利2项（氢电耦合能量管理方法、高压氢气安全预警系统），获“2023年度中国氢能行业科技进步二等奖”，我个人因主导核心技术与落地贡献，被列为公司氢能板块技术带头人。

分布式氢储能系统在工商业场景的适配与标准化推广项目

• 项目背景为工商业用户面临峰谷电价差扩大（部分地区达0.8元/kWh）、应急供电可靠性低的问题，但传统锂电池储能受时长限制（≤4小时），氢储能的长时存储优势未适配小型化场景，目标开发“紧凑式、低成本、易安装”的工商业分布式氢储能系统，我负责系统适配、试点验证与标准化输出。
• 核心挑战包括：工商业场地限制导致氢储能系统体积能量密度不足（传统系统体积达10m³/MW）；用户侧负荷波动大（如制造业车间三班倒）导致系统效率波动±10%；国产化部件（如PEM电解槽）稳定性差，故障率高（月均2次）。
• 针对空间问题，采用“电解槽-储氢罐-燃料电池”模块化集成设计，通过流场优化（ANSYS Fluent模拟）将氢气循环管路缩短30%，系统体积压缩至6m³/MW；针对负荷波动，基于HOMER软件建立用户负荷预测模型，开发自适应功率分配策略，使系统效率稳定在75%以上；针对稳定性，联合供应商优化电解槽催化剂涂层工艺，将故障率降至月均0.3次。
• 项目在3家制造业用户试点成功，年节省电费15%（单用户年均省20万元），投资回收期从8年缩短至5年；形成《工商业分布式氢储能系统技术规范》（企业标准），推广至12个项目，累计实现营收3800万元，我个人因主导适配方案与成本优化，获公司“年度研发创新奖”，并发表核心期刊论文《工商业氢储能系统的小型化设计与经济性分析》。

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。