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一、科研概况

能源与动力工程学部科研工作紧密围绕国际学科前沿和国家重大需求，着眼能源科技与能源经济未来发展，重点在可再生能源、能源节约及环保技术等相关工程领域开展基础研究与先进技术开发。

主要研究方向包括：生物质能、氢能、强化传热、储能技术、能源政策与双碳战略。

（一）生物质能

主要致力于有机固体废弃物（生物质）高效转化技术研究与应用推广，包括生物质气化、生物基液体燃料与化学品、土壤修复与炭基投入品等。主要研究工作和成果包括：

1.针对农作物秸秆、林业废弃物、禽畜粪污、厨余、餐厨垃圾等有机固体废物利用的共性关键技术难题，开发了复合式低焦油固定床生物质气化技术、基于脱焦脱碳的定向热解气化技术、煤+生物质耦合燃烧二氧化碳检测技术、含碳资源清洁高效催化转化制高端化学品及碳材料技术、智能化好氧发酵处理装备、多元原料高浓度混合厌氧发酵制备沼气和生物天然气技术等，建立起基于热化学和生化转化分质消纳的有机固废能源化利用技术体系，提出了热解气化燃气与生物天然气协同互补供能创新模式，并进行了10余项工程应用示范，实现了大宗有机固废的减量化、资源化、无害化处置。

2.开发出有机固废基障碍土壤“修复+固碳”高活性炭基菌剂制备技术，以有机固废为原料制备的多孔生物炭为载体，添加不同功能（降解、抗逆、促生、生防等）微生物，通过固态扩繁技术，开发出系列用于有机废弃物资源化、土壤改良、绿色种植等领域的炭基菌剂产品。开发出炭基降解菌剂、炭基促生菌剂、炭基生防菌剂等产品，有效活菌数≥100亿/克，技术居国内领先水平。

（二）氢能

主要致力于氢能高效利用研究、高效光解制氢技术及装备研究等。主要研究工作和成果包括：

1.获批国家重点研发计划项目“氢能动力与供能系统关键技术”子课题（1000万），迈入氢能研究领域国家梯队。通过自研高性能催化剂、双极板以及膜电极材料，形成了具有宽功率波动适应性的长寿命电解制氢装备(额定功率调节范围20～150%)，相关指标达到国际先进水平。设计出适用于高速服务区、工业园区、船舶等场景氢燃料电池热电联供系统。

2.开展低成本无毒新型镀膜技术开发及高品质无铟TCE规模化生产联合研究，形成高效光解制氢技术及装备。经瑞士苏黎世大学第三方检测，CuBi2O4 光电转化效率（3mA/cm2)达到国际前列水平。

（三）强化传热

主要致力于微流动及换热、太阳能热利用、强化传热共性技术研究及产业化应用。主要研究工作和成果包括：

1.针对电子器件及高端芯片的高热流密度散热需求，开展微纳尺度流动与传热强化机理研究，形成高效低阻协同热管理方法，为新一代功率器件“卡脖子”热管理问题的有效解决提供理论基础与技术指导。面向国家节能降耗目标和先进空天设备对轻质、高效、可靠的光谱选择性隔热材料需求，研发高光谱选择性超轻气凝胶设计制备方法，为气凝胶在太阳能利用、红外隐身热防护等领域的应用提供新思路。

2.将微通道热输运理论与海洋大功率LED芯片散热需求结合，首创了大功率LED微通道无动力液冷高热流散热技术与装置，研发的千瓦级LED集鱼照明系统产生的诱鱼经济价值相比传统照明技术高出1.69倍，节能60%以上，为改善我国海洋领域夜间作业环境、提高夜间作业效率提供了有力支撑。开发出了隧道LED智慧照明系统，亮度及色温自适应调节，雾雨天气下可见度提升30%，实现远程控制、故障自检，减少管护人员劳动强度70%，有效解决了“白洞/黑洞效应”。

（四）储能技术

主要致力于锂、钠电池材料研究及储能系统设计，高效氨氢转化技术研究和应用推广。主要研究工作和成果包括：

1.研究开发了系列磷酸铁锂正极材料、镍钴锰三元正极材料制备技术及其前驱体制备技术，具有完善的实验室制备、表征条件，具备中试放大能力。采用控制结晶工艺开发的磷酸铁锂正极材料，1C倍率放电容量达到160mAh/g;开发了复合包覆高镍三元正极材料，9系材料0.1C倍率放电容量220 mAh/g（4.3V），1C倍率下大于195mAh/g（4.3V），100周循环（4.3V）容量保持率>93%。

2.开发了低温氨氢转换工艺及关键技术装备，低钌氨制氢催化剂450℃转化率≥98%，使用寿命≥24000h，工况波动50%-100%。形成了氨分解制氢-残氨脱除-氢氮分离集成工艺包、氨氢燃料电池、撬装式现场氨分解制氢装置等产品；已经应用于水下大功率氨氢供电装备涉水深度≥10m，功率范围3kw-30kw；续航时间≥6个月；撬装式现场氨分解制氢纯化一体机，产氢纯度≥99.999vol.%，装备型号10kg/D-300kg/D。可以提供一个更为安全、易于储存和运输的氢气来源，增强军事装备的燃料供应安全性和便捷性。

（五）能源政策与双碳战略

新型能源环境监测科学仪器研发，能源咨询和技术服务、碳核查和碳交易服务等。主要研究工作和成果包括：

1.获批国家重点研发计划青年科学家项目“高精度在线甲烷浓度及碳同位素检测仪的研发”。开发了国家首台套生物质应用量快速在线检测仪器设备，设备价格低于加速器质谱的5%，样品测量成本不足C-14检测技术的1%，正积极对接国家电网等推进应用转化。

2.承担国家发改委、山东省委财经办等政府部门及机构能源绿色低碳转型、碳核算战略研究与服务项目 32 项，多项政策建议获刘家义等省领导的肯定性批示，荣获山东省发改委优秀成果奖 2 项，为国家和山东省碳达峰方案编制、碳交易市场建设提供了有力支撑。