负责碱性电解槽核心组件（膜电极、流场板、双极板）的研发优化及整机系统集成测试，聚焦催化活性、水管理效率与系统稳定性的提升，推动关键部件国产化替代

• 主导碱性电解槽膜电极催化层的配方迭代，基于响应面法优化铂碳载量（1.5-3.0 mg/cm²）与离聚物含量（20-40 wt%），通过电化学工作站（CHI760E）测试极化曲线与循环伏安曲线，解决催化层活性与耐久性的矛盾——最终将催化层氧析出过电位降低25%，10k次加速老化后衰减率从8%降至3%，支撑整机电压下降0.15V
• 针对流场板液态水积导致的局部气阻问题，使用ANSYS Fluent开展CFD仿真，对比0.5-1.2mm沟槽宽度与0.3-0.8mm深度的组合，创新设计梯度沟槽结构（入口宽0.8mm、深度0.5mm，出口窄0.5mm、深度0.3mm），经10kW电解槽实测，气体析出过电位降低18%，电解槽能量效率从78%提升至81%
• 牵头搭建10kW碱性电解槽全系统测试平台，集成LabVIEW数据采集系统监控温度（±1℃）、压力（±0.1bar）与电流密度（±0.05 A/cm²），针对冷启动时间长（原15min）的痛点，优化加热模块的PID自适应控制逻辑，将启动时间压缩至5min内，冷启动成功率从85%提升至98%
• 推动钛毡双极板的国产化替代，筛选3家国内供应商的材料，通过电化学抛光（电压5V、时间30s）+类金刚石（DLC）涂层工艺，解决国产板接触电阻高的问题——接触电阻从8mΩ·cm²降至5mΩ·cm²（达到进口板水平），单台设备成本下降20%

负责燃料电池膜电极与电解槽催化剂的基础研究，侧重低铂化设计与反应机理探索，为电解槽研发提供理论与材料储备

• 主导燃料电池膜电极的低铂化研究，采用原子层沉积（ALD）技术在碳载体表面制备5nm以下铂壳层，通过多巴胺功能化预修饰解决铂颗粒团聚问题，最终铂载量从0.4 mg/cm²降至0.15 mg/cm²，性能保持原设计的90%以上，为后续电解槽低铂催化层开发奠定材料基础
• 利用密度泛函理论（DFT）模拟铂基催化剂的氧析出反应（OER）机理，筛选出Co掺杂NiFe-LDH作为候选材料，通过水热合成工艺优化（温度180℃、时间12h）负载于镍网，解决材料稳定性问题——OER过电位降低30mV，5k次循环后活性保持85%，相关成果应用于电解槽阳极催化剂测试
• 搭建500W小型水电解测试系统，对比25%-35% KOH电解质浓度对性能的影响，针对高浓度下的镍基双极板腐蚀问题，采用镍磷合金镀层（厚度10μm）处理，实现电流密度从2.0 A/cm²提升至2.5 A/cm²，电压降低0.2V

参与水电解制氢的原型机开发与组件测试，聚焦基础性能验证与工艺优化，积累电解槽研发早期经验

• 调研国内外碱性电解槽技术现状，整理平行流道、蛇形流道、针翅流道的传质效率数据，通过制作3台原型机对比测试，确定蛇形流道的传质效率比平行流道高15%，为后续流场板设计提供数据支撑
• 优化电解槽密封结构，对比硅橡胶、氟橡胶与三元乙丙橡胶的性能，采用硅橡胶+纳米二氧化硅填料（填充量10%）的复合方案，解决高温（80℃）下的老化开裂问题，密封寿命从2年延长至5年
• 协助完成1kW电解槽中试，测试20%-100%负载下的稳定性，针对低负载（<40%）时效率下降（原70%）的问题，调整极板间距从2mm至1.5mm，优化电解液流速（0.5 m/s），最终低负载效率保持在75%以上，满足设计要求

长三角百兆瓦级氢电耦合电网侧储能电站系统设计与落地

• 项目背景：双碳目标下，长三角地区电网面临新能源消纳与调峰双重压力，氢电耦合储能因具备长周期、大规模储能潜力成为解决路径，但行业普遍存在“氢电转换效率低、多能协同失控”痛点——传统方案下电解槽与锂电池耦合效率仅68%，且氢制备-储存-发电全链路与电网调度联动不畅。我的核心职责是主导电站氢能系统架构设计，统筹解决效率与协同问题，确保项目满足电网“毫秒级响应、年运行小时数≥4000”的要求。
• 关键难题与技术：一是氢电动态匹配难题——PEM电解槽可变功率运行时，电流密度波动易导致膜堆衰减，同时与锂电池的功率分配策略无法适配电网峰谷；二是多能流数字孪生缺失——缺乏全链路状态模拟工具，调试阶段多次出现氢压波动引发电解槽跳机。我采用“高鲁棒性PEM电解槽+自适应功率分配算法”组合方案，基于ANSYS Fluent建立电解槽膜堆流场模型，优化电流密度梯度（从传统的0.4 A/cm²提升至0.6 A/cm²），同时用MATLAB/Simulink开发多能协同控制逻辑，实现氢制备功率随电网负荷实时调整。
• 核心行动与创新：1. 主导电解槽选型与改造：联合供应商定制“宽负荷自适应PEM电解槽”，将运行功率范围从30%-100%扩展至15%-100%，适配电网深调场景；2. 搭建数字孪生平台：整合氢流、电流、温度三维模型，提前模拟“电网骤升/骤降”“储氢罐压力突变”等12类极端场景，优化控制参数；3. 设计分层控制架构：底层通过PLC实现电解槽、压缩机、燃料电池的设备联动，中层用DCS系统协调氢储能与锂电池的功率分配，上层对接电网AGC指令，实现“秒级感知-分钟级响应-小时级调度”。
• 项目成果与价值：1. 系统综合效率从68%提升至79%，单兆瓦时储能成本下降22%；2. 调峰响应时间缩短至50ms以内，年运行小时数达4200小时，顺利通过电网“双细则”考核；3. 项目投运后，年消纳风电/光伏弃电1.8亿度，减排CO₂ 12万吨，为公司斩获长三角区域3个同类项目订单（合计3.2亿元）。我作为技术负责人，主导了系统核心架构设计与3项关键技术攻关，填补了公司在百兆瓦级氢电耦合系统的全链路设计能力空白。

钢铁厂工业副产氢提纯与液态有机储氢（LOHC）一体化装置开发

• 项目背景：合作钢企每年副产焦炉煤气约5亿立方米，其中氢含量约55%，但因含H₂S（≤100 ppm）、NH₃（≤20 ppm）等杂质，无法满足燃料电池用氢（≥99.97%）要求；且传统高压气态储运成本占比达35%，制约副产氢商业化利用。我的角色是技术主管，负责开发“提纯-储运”一体化装置，目标是将氢气纯度提升至99.99%以上，储运成本降低30%。
• 关键难题与技术：一是杂质中毒问题——焦炉煤气中的H₂S会快速毒化钯膜提纯组件的活性位点，导致膜通量下降50%以上；二是LOHC能耗高——传统甲基环己烷（MCH）脱氢温度需250℃以上，能耗占储运成本的40%。我采用“复合提纯工艺+低能耗LOHC”方案：提纯端用“活性炭吸附+钯膜过滤”双级工艺，先用蜂窝状活性炭吸附H₂S、NH₃，再用掺杂钇的钯银合金膜（抗硫性能提升2倍）过滤残余杂质；储运端优化LOHC循环系统，引入“热回收装置”将脱氢尾气热量用于预热原料，降低加热能耗。
• 核心行动与决策：1. 工艺集成：主导设计“焦炉煤气预处理-复合提纯-LOHC加注”全流程装置，解决提纯与储运的接口匹配问题（比如氢气湿度控制在露点-40℃以下，避免LOHC吸水变质）；2. 参数优化：通过正交试验法确定活性炭的最佳装填密度（800 g/L）和钯膜的运行压力（0.5 MPa），使提纯效率稳定在99.995%；3. 产业化验证：在钢企现场搭建中试装置，连续运行6个月，验证了设备在高粉尘、变流量工况下的稳定性。
• 项目成果与价值：1. 提纯氢气纯度达99.998%，满足燃料电池车用标准；2. LOHC储运能耗降低25%，单吨氢储运成本从1.2万元降至0.84万元；3. 装置已在3家钢铁企业落地，年供应燃料电池用氢1500吨，带动公司储运业务收入增长40%。我通过跨工艺的技术集成，解决了工业副产氢“提纯难、储运贵”的核心问题，推动公司从“氢制备”向“氢储运”延伸，构建了副产氢商业化的全链条能力。

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。