主导PEM电解槽核心部件（催化剂层、气体扩散层GDL、膜电极MEA）的设计开发与性能优化，推动实验室成果向工程化转化，支撑80kW级PEM电解槽产品迭代。

• 针对实验室级膜电极在工况下催化剂层脱落问题，牵头建立多尺度失效分析体系：通过SEM+EDS表征定位Pt颗粒团聚区域，结合COMSOL仿真优化催化剂浆料中PTFE粘结剂比例（从3wt%调整至5wt%）及热压工艺参数（温度从135℃升至145℃，压力从0.5MPa增至0.8MPa），使催化剂层附着力提升40%，单槽电压衰减速率从2.1mV/千小时降至0.8mV/千小时，支撑产品通过2000小时加速老化测试。
• 为解决GDL在高电流密度（2.5A/cm²）下局部水淹问题，开发基于多孔介质传输模型的GDL结构设计工具：采用ANSYS Fluent模拟不同孔隙率（65%-80%）、纤维直径（5-10μm）的碳纸对液态水分布的影响，结合DOE实验验证，选定孔隙率72%、纤维直径7μm的定制化GDL，使单池有效反应面积利用率从88%提升至94%，对应整槽效率从78%提升至80.5%（基于低位热值LHV）。
• 主导搭建PEM电解槽动态响应测试平台，模拟风光波动场景下的变载过程（10%-100%负载阶跃）：通过LabVIEW采集电压、温度、产氢量等20+参数，发现膜电极质子传导阻抗随温度骤降增加35%的问题，提出在膜电极中添加5vol%纳米级SiO₂导热填料方案，使变载响应时间从120秒缩短至45秒，满足电网一次调频响应要求。
• 推动膜电极量产工艺转化，优化狭缝涂布参数：针对实验室手工涂布批次间厚度偏差（±5μm）问题，引入在线激光测厚仪+闭环反馈控制，将涂布精度提升至±1μm，配合辊压工序压力梯度优化（从0.3-0.5MPa线性增加至0.8MPa），使量产膜电极性能离散度从8%降至3%，支撑首条100MW级产线良率达到95%。

负责PEM电解槽整槽系统集成设计，主导解决流场均匀性、密封可靠性及量产一致性难题，完成从5kW样机到200kW工程样机的迭代。

• 针对初始流场设计（平行蛇形流场）导致的反应气体分布不均问题，采用计算流体力学（CFD）仿真分析：在COMSOL中建立三维流道模型，模拟不同流道宽度（1.5mm/2.0mm）、拐角半径（R1/R2）对气体流速分布的影响，优化后流道宽度1.8mm、拐角半径R1.5，使各单池入口流速偏差从±15%缩小至±5%，对应整槽产氢量波动率从7%降至2%。
• 解决密封失效难题：拆解12台故障样机发现，O型圈在高温高压（80℃、3MPa）下压缩永久变形率达35%，选用氟硅橡胶（FKM）替代原三元乙丙橡胶（EPDM），并通过有限元分析（FEA）优化密封槽尺寸（压缩率从18%调整至22%），使1000小时压力循环测试后泄漏率从1×10⁻⁵ mbar·L/s降至5×10⁻⁷ mbar·L/s，达到车规级密封标准。
• 主导制定量产工艺路线：梳理膜电极制备、极板加工、总装焊接等12道关键工序，引入自动堆叠设备（定位精度±0.1mm）替代人工组装，配合AOI视觉检测系统（分辨率5μm）全检极板对齐度，使单槽装配时间从4小时缩短至1.5小时，同时将极板错位导致的短路故障率从5%降至0.3%。
• 搭建整槽性能测试矩阵：设计覆盖启动时间（≤5分钟）、冷启动（-20℃环境）、变载（10%-100%/min）等18项测试用例，通过200次循环测试验证系统可靠性，最终产品通过DNV GL认证，支撑获取3个海外绿氢项目定点订单（合计50MW）。

参与碱性电解槽（AEC）研发项目，聚焦极板腐蚀抑制与电流密度提升，积累电解槽材料选型、工艺验证及性能测试经验。

• 针对传统镍基极板在高电流密度（0.4A/cm²）下腐蚀速率过快（0.5mm/年）问题，开展表面改性实验：筛选3种过渡金属氧化物（IrO₂、RuO₂、MnO₂）作为涂层材料，通过电化学工作站（CHI760E）测试极化曲线，发现IrO₂涂层可使腐蚀电流密度从2×10⁻⁵ A/cm²降至5×10⁻⁶ A/cm²，结合磁控溅射工艺优化涂层厚度（从5μm调整至2μm），在0.6A/cm²工况下极板寿命从5000小时延长至12000小时。
• 优化电极制备工艺：对比热压法与涂覆法对催化层结构的影响，发现涂覆法（PTFE乳液含量30%）可使电极孔隙率从55%提升至65%，配合超声分散（功率300W，时间15分钟）减少催化剂团聚，使电极活性面积从0.2cm²/mg Pt提升至0.35cm²/mg Pt，对应单池电流密度从0.35A/cm²提升至0.5A/cm²（1.8V电压下）。
• 建立电解槽性能评价体系：定义静态指标（直流电耗、产氢纯度）与动态指标（变载响应、冷启动时间），设计10kW级测试平台，集成氢气纯度分析仪（精度0.1%）、电化学阻抗谱（EIS）设备，完成20+组对比实验，输出《碱性电解槽性能测试规范》并被纳入公司企业标准。
• 参与首台10kW AEC样机调试：解决因隔膜（石棉布）吸碱不充分导致的膜电阻偏高问题（初始电阻0.8Ω·cm²），提出隔膜预处理方案（5%KOH溶液浸泡24小时+真空干燥），使膜电阻降至0.4Ω·cm²，整槽直流电耗从4.8kWh/Nm³降至4.5kWh/Nm³，达到行业先进水平。

百兆瓦级氢电耦合储能电站系统设计与全流程落地项目

• 项目背景为国家双碳目标下电网峰谷调节压力剧增，客户需求一套集“光伏制氢-高压储氢-燃料电池发电”于一体的氢电耦合系统，解决区域电网100MW级调峰及可再生能源消纳问题；我的总体职责是主导系统架构设计、关键设备选型及全链路技术集成。
• 关键难题有两点：一是氢电转换效率低（初始方案PEM电解槽+锂电池组合效率仅78%），二是动态工况下氢气供需匹配失衡（电网波动时易出现氢气积压或短缺）；技术上引入固体氧化物燃料电池（SOFC）与PEM电解槽的“双堆协同”架构，通过氢气缓冲罐+智能压力 PID 控制实现动态平衡，同时用MATLAB/Simulink搭建氢电耦合动态模型仿真验证。
• 核心行动包括：1. 牵头联合电解槽、燃料电池厂商定制化开发适配电网频率的响应模块；2. 设计“光伏-制氢-储氢-发电-电网”闭环控制策略，将氢气损耗率从5%降至1.2%；3. 对接电网调度系统，实现系统AGC指令响应时间≤10秒的实时调节。
• 项目成果：系统综合效率提升至85%（行业平均80%），年消纳光伏余电1.2亿度，支撑电网调峰容量120MWh；项目成为省内首个百兆瓦级氢电耦合示范工程，申请发明专利3项（其中1项已授权），我个人主导的技术模块被纳入公司氢能系统标准设计库。

工业园区分布式氢储能应急供电系统研发与应用项目

• 项目背景为某化工园区频繁因电网波动导致停产（年均停机损失约800万元），需建设分布式储能系统解决应急供电及光伏余电消纳问题；我的职责是从需求调研到落地运维的全周期技术管理，重点突破小型化氢储能的系统集成。
• 关键难题：一是园区空间有限（可用面积仅500㎡），传统氢储设备体积过大；二是混合系统（氢储能+锂电池）的控制逻辑复杂，易出现功率分配失衡；技术上选用紧凑式碱性电解槽（体积较行业常规减小30%）与固态储氢罐组合，用HOMER Pro软件优化“光伏-制氢-储氢-锂电池-负载”配置比例。
• 核心行动：1. 针对园区负荷特性（峰值15MW，应急需求8MW），设计“锂电池承担基荷+氢储能应对峰值”的分层供电策略；2. 开发基于物联网的远程监控系统，实现氢气浓度、储氢压力的实时预警（泄漏响应时间≤30秒）；3. 配合园区完成3次停电模拟测试，验证系统自启动时间≤2分钟。
• 项目成果：系统投运后园区供电可靠性提升至99.9%（原98.5%），年消纳光伏余电1800万度，节省电费120万元；客户复购2套同款系统，项目获“省级新能源应用示范项目”称号，我主导的“分布式氢储能空间优化方案”被公司列为中小项目标准模板。

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。