负责PEM电解槽核心组件（阴极催化剂层、短堆结构）的设计开发与性能优化，主导单池至百千瓦级系统的工程化迭代，支撑产品在高电流密度下的能效提升与耐久性达标

• 主导PEM电解槽阴极催化剂层配方与工艺优化，通过COMSOL Multiphysics模拟催化剂层孔隙率（30%-45%）与Pt/C载量梯度对传质阻抗的影响，针对“高活性与低欧姆阻抗”的矛盾，设计分层涂覆方案——底层采用0.4mg/cm² Pt/C（保证传质），表层叠加0.2mg/cm² Pt-Co合金（提升活性），结合热压工艺参数调整（温度145℃、压力15MPa），使单池电压从1.85V降至1.72V（@1.0A/cm²），直流能效从70%提升至76.5%，达到DOE 2024年高性能电解槽指标
• 负责100kW级短堆集成设计与泄漏率控制，利用ANSYS Fluent模拟堆内流场分布，发现端板不锈钢材质与密封胶的界面应力集中导致氦气泄漏率超标（初始1.2×10⁻⁵ mbar·L/s）；改进为“金属波纹管柔性连接+氟橡胶双道密封”结构，配合激光焊接工艺优化（光斑直径从0.5mm缩至0.3mm），泄漏率降至3×10⁻⁶ mbar·L/s，满足国际氢能标准ISO 14687对短堆密封性的要求
• 牵头单池耐久性测试与失效机理分析，搭建10kW多通道单池测试平台，模拟8000小时连续运行工况（电压循环±10%、温度冲击5-80℃）；通过SEM与XPS分析发现催化剂层因热应力产生微裂纹，引入2wt%全氟磺酸树脂增韧剂，使裂纹扩展速率降低60%，8000小时后电压衰减率从15%控制在8%以内，通过IEC 62282-2耐久性认证
• 协同系统工程团队完成百千瓦级PEM电解槽与整流器、纯水系统的接口匹配，基于MATLAB/Simulink建立水电解质流量分配模型，优化阴极侧去离子水流量（从5L/min提至8L/min）与温度控制（±1℃），解决因局部浓度过高导致的膜电阻上升问题，系统额定功率从80kW提升至100kW，综合能效达75%

协助ALK/PEM电解槽核心组件的设计与测试，参与小试样机组装与性能验证，支撑实验室成果向工程化的转化

• 参与碱性电解槽阳极Ni基极板的耐腐蚀性优化，通过EDS与XRD分析发现传统Ni极板在80℃KOH溶液中因Co元素流失导致腐蚀速率高达0.05mm/year；提出添加0.5wt% CeO₂纳米颗粒的改进方案，CeO₂与Ni形成固溶体抑制Co溶出，腐蚀速率降至0.015mm/year，极板寿命从5000小时延长至15000小时
• 负责碱性电解槽隔膜的性能选型与工艺适配，对比聚苯硫醚（PPS）、聚四氟乙烯（PTFE）两种材质的孔隙率（35%-45%）与离子电导率，筛选出40%孔隙率的PPS隔膜；配合热压工艺优化（温度150℃、压力8MPa），使隔膜欧姆阻抗从0.2Ω·cm²降至0.12Ω·cm²，单池电压降低0.1V，小试样机电流密度从0.2A/cm²提升至0.4A/cm²
• 搭建小试电解槽测试平台，用LabVIEW编写数据采集脚本，实时监测电流密度、温度、氢气纯度（≥99.97%）等参数；针对冷却水流速不足导致的局部过热（温度超90℃）问题，将矩形流道改为蛇形流道，冷却效率提升40%，解决了高温对膜堆的损伤问题

参与氢能设备的基础研发支持，负责文献调研、基础实验与样品组装，积累电解槽研发的核心技能

• 系统调研国内外PEM电解槽催化剂研究进展，整理20篇核心文献（涵盖Pt基、Ir基催化剂的结构设计），总结出“低载量Pt合金化+梯度结构”是提升催化剂活性与稳定性的关键方向，为后续研发提供理论框架
• 协助进行电解槽极板的表面处理实验，用磁控溅射法制备Ni-Cr合金涂层，通过Tafel曲线测量腐蚀电位；发现Cr含量从10%提至15%时，腐蚀电位从-0.8V（vs SCE）提至-0.5V，耐腐蚀性增强30%，为正式研发提供了工艺参数参考
• 参与小型PEM电解槽的组装与调试，负责极板与质子交换膜（Nafion 212）的贴合，优化贴合压力（从5MPa增至8MPa）以减少界面气泡；使单池气体交叉渗透率从1.5%降至0.8%，电解槽效率提升1.2%

张北绿氢-储能综合能源示范站系统设计与落地项目

• 项目背景为张北可再生能源基地面临风电光伏消纳率不足（仅78%）、冬季供暖期能源供需错配问题，目标是打造国内首个“风光制氢+多类型储能+热电联供”综合示范站，实现电-氢-热跨品类协同优化，提升可再生能源利用率至90%以上。我作为项目技术负责人，主导从系统架构设计到全生命周期技术管控的全流程工作。
• 项目核心难题有三：一是可再生能源波动导致制氢负荷震荡（波动幅度达±30%），传统PID控制无法稳定调节；二是氢燃料电池分布式供能与锂电池储能的功率分配策略缺失，易出现能量浪费；三是-30℃低温环境下，液氢储罐的蒸发损失率高达5%/天，超出行业平均水平（3%/天）。
• 针对负荷波动，我牵头开发了“风光功率预测+滚动优化制氢负荷”算法——基于LSTM模型预测未来4小时风光出力，结合氢燃料电池的动态响应特性，用Python搭建实时优化引擎，每5分钟调整一次制氢电解槽的功率指令；针对协同控制，构建了数字孪生仿真平台（基于Modelica语言建模），模拟12种极端场景下的氢-储-热交互，优化出“锂电池响应高频波动、氢燃料电池支撑基荷”的功率分配策略；针对低温储氢，引入真空绝热+脉冲电伴热的复合保温系统，参考GB/T 34584-2017《液氢储存运输技术规范》调整伴热功率，将蒸发损失率降至1.8%/天。
• 项目成果：综合能源站投运后，可再生能源利用率达92%，较传统单一制氢模式提升14%；制氢单位成本降低22%（从35元/kg降至27.3元/kg）；冬季热电联供覆盖周边5个村庄，年减少标煤消耗1.2万吨。我个人主导的“绿氢-储能协同控制算法”申请了2项发明专利，项目成为河北省“双碳”重点示范项目，推动公司与张北3家风电企业达成后续合作。

山东某百兆瓦级电网侧锂电池储能电站EMS系统开发与调试

• 项目背景是山东电网迎峰度夏期间峰谷差率达55%，需建设百兆瓦级储能电站实现快速调峰。目标是开发一套能量管理系统（EMS），支持储能电站与电网调度的实时交互，同时解决多组锂电池并联的均流与电池健康度管理问题。我作为核心开发工程师，负责EMS系统架构设计及电池管理（BMS）算法开发。
• 项目难点集中在三方面：一是10组5MW锂电池并联时，电流分配不均导致单组电池衰减速率加快（月均容量损失2.5%）；二是传统安时积分法SOC估计误差大（±3%），无法满足电网调度的精准控制要求；三是与电网调度主站的通信协议不兼容（原系统仅支持Modbus RTU，需适配IEC 61850-7-420标准）。
• 针对均流问题，我设计了基于模型预测控制（MPC）的并联协调算法——通过采集每组电池的电压、温度、SOC数据，预测未来10秒的电流需求，动态调整各组的DC/DC变换器占空比，将电流偏差控制在±2%以内；针对SOC估计，引入扩展卡尔曼滤波（EKF）融合电池端电压、电流和温度数据，将误差降至1.2%以内；针对通信兼容，开发了协议转换网关，实现了Modbus RTU与IEC 61850的双向映射，满足电网调度的实时数据上传要求。
• 项目成果：EMS系统投运后，储能电站响应电网调度的延迟从150ms缩短至40ms，调峰效率提升28%；电池组月均容量损失降至0.8%，延长使用寿命2年以上。我个人因算法开发贡献获得公司“年度优秀项目奖”，该EMS系统后来被公司复用至江苏、河南的3个储能项目，成为公司电网侧储能的核心技术模块。

• 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。