为充分激发青年教师的创新活力，彰显学院在前沿科研领域的开拓精神，浙江大学能源工程学院于近日举行了2025年度“青年教师十大科技创新成果奖”评选活动。
经评审与综合评议，十项具备显著创新价值与应用潜力的优秀成果最终获选。这些成果紧密对接国家“双碳”战略与能源科技前沿，聚焦储能、减碳、智能系统、绿色转化等关键方向，集中体现了学院青年科技工作者勇担使命、锐意创新的精神风貌。（按成果名称排序）
主要完成人：
薄拯
成果名称：超级电容微孔电极/电解液界面“离子去溶剂化”储能机制
超级电容是我国重点发展的功率型储能技术，其基本原理是固液静电吸附，离子在电极材料内的溶剂化特性对储能性能有至关重要的影响。其中，微孔的电荷存储机制自2006年“离子去溶剂化”猜想提出以来长期缺乏直接证据。针对此难题，浙江大学能源学院薄拯教授团队与法国P.Simon院士等国内外团队合作，将原子级成像技术、数值模拟和电化学测试相结合，通过积分差分相位衬度扫描透射电镜、高分辨电子能量损失谱元素分布图、⁷Li固态核磁共振和程序升温脱附-质谱联用等手段，对过渡金属碳化物赝电容储能中的“离子去溶剂化”和“溶剂共插层”两种界面现象进行了原子级成像和分析，并深入研究了以上两种不同界面状态下的储能性能。
该成果于2025年4月发表于《Nature Communications》，并获国家自然科学基金委资助成果报道。研究工作在原子尺度下提升了对超级电容储能机理的认识，为高效电化学储能材料的设计和制备提供了理论指导。
主要完成人：
李智
成果名称：高功率密度热电化学电池研制与应用
热电化学电池具有较高的塞贝克系数，在低于100℃的近室温低品位余热发电领域应用前景广阔，但功率密度低是限制其应用的主要瓶颈。针对此挑战，浙江大学动力机械及车辆工程研究所李智副研究员团队在液态与固态体系热电化学电池方向取得重要进展。在液态电解质体系中，团队通过调控电解液自然对流强度来改善离子传质速率，实现了功率密度比典型基础体系提升744%；在固态水凝胶体系中，团队创新采用双聚合物网络水凝胶制备方法，提高电解质浓度的同时增强了机械性能，使功率密度提升52%，拉伸极限提升114%。围绕该成果，团队在Energy Storage Materials等能源领域权威期刊发表SCI论文7篇，申请发明专利1项，获授权发明专利2项。相关技术已在管道自供能防腐系统、全天候自供电电致变色玻璃及可穿戴设备等领域开展应用探索，为低功耗电子器件的自供能提供了新的解决方案。
主要完成人：
秦世杰
成果名称：航运船舶空气润滑减阻降碳技术
针对航运碳减排与船舶绿色节能技术需求，浙江大学特种装备研究所秦世杰研究员团队提出了面向大型航运船舶的空气润滑介尺度气泡减阻方法。团队通过多尺度模型验证与实尺度数值仿真揭示了壁湍流介尺度气泡减阻机理，突破了空气润滑减阻系统总体设计、介尺度气泡发生器构型、低能耗离心压缩供气系统等关键技术。该方案显著提升了船底空气润滑层稳定减阻率并有效降低了系统能耗，核心装置已获中国船级社（CCS）AIP证书及系统审图认可，授权专利10余项。
2025年，团队在2600DWT散货船上完成实船安装与长江航道试航，压载实测净节能达6%-16%，节能效果显著。此外，团队正与国内航运龙头企业等合作，推进大型集装箱船、散货船空气润滑减阻系统应用。该技术兼具新造船与旧船改造潜力，为航运业绿色转型提供了有力支撑。
主要完成人：
林小杰
成果名称：机理数据融合的综合能源系统灵活运行调控技术
为应对综合能源系统动态分析难、运行灵活性不足的核心难题，浙江大学热工与动力系统研究所林小杰副研究员与团队成员研发了综合能源系统智慧调控技术。团队提出了机理与人工智能融合的数字孪生建模方法，突破了异质流体网络统一建模的瓶颈，实现了系统动态仿真与状态实时分析。在此基础上，建立了量化“虚拟蓄能”的灵活性评估技术，并研发了机理数据融合的综合能源调控平台，实现了多能流、多时间尺度的协同优化。
该成果已发表高水平论文40余篇，被人工智能领域顶级会议AAAI-2026利用，受邀在npj Thermal Science and Engineering创刊号发表综述，并获浙江省科技进步三等奖、全国发明展览会金奖。
主要完成人：
王凯歌
成果名称：基于分级分质的生物质全产物高值化利用技术
针对生物油含氧量高、热值低、难以高值化利用的难题，浙江大学热能工程研究所王凯歌研究员团队提出了“分级分质”的生物质全产物高值化利用技术体系。团队通过原位监测与模拟，从微观尺度解析生物质热解的反应网络与转化机制。在技术上，创新引入供氢体引导大分子定向解聚，并研制新型催化剂，实现了常压条件下高效加氢脱氧，大幅降低了能耗与成本。基于此，团队构建了全碳高值化利用策略：定向合成高值化学品、将生物油转化为航空煤油、提取高品质天然抗氧化剂，并将剩余重质组分制备成改性生物沥青。
该成果形成了“机理—调控—利用”的完整链条，显著提升了生物质转化的经济性与碳利用率，为生物质能源产业化与“双碳”目标提供了关键技术支撑。
主要完成人：
李洋
成果名称：面向高海拔高寒地区的热电氢氧四联供系统
针对高原低气压环境下制氢制氧面临流阻大、气泡脱附难、能效低等瓶颈，浙江大学特种装备研究所李洋团队实现了从材料、界面到装备的全链条突破。材料层面，构建了双活性位点原子级材料，有助于降低反应能垒并减少贵金属依赖。界面调控方面，构筑超疏气/超亲水微纳结构，改善了低压条件下气泡脱离行为。装备层面，团队探索了“流场-电场-压力场”协同调控策略，并中子源合作搭建国内首个中子-电解可视化平台揭示低压气泡滞留机制，提升了传质效率。
基于此，团队牵头并联合相关氢能企业构建了全球首套适应4500米海拔“氢-氧-热-电”四联供系统，并在西藏那曲完成实地示范。该成果为高原地区提供了清洁能源与氧气综合供应的解决方案，具有重要战略意义。
主要完成人：
李克明
成果名称：内压椭圆/碟形封头弹塑性设计方法
椭圆/碟形封头作为高端装备的核心承压件，其设计理论基于弹性/理想塑性假设导致结构余量过大、难以轻量化等问题。对此，浙江大学特种装备研究所李克明团队在郑津洋院士带领下，历时13年研究，完成了36个最大直径达5米的工业规模封头失效全过程试验，创新引入弹塑性理论，系统揭示了封头“内压屈曲-塑性垮塌”的失效机制，建立了预测精度高的封头失效压力计算公式，充分利用材料应变强化与封头几何球化的双重增强效应，提出了基于弹塑性理论的封头设计新方法。
该成果已纳入压力容器系列国家标准（GB/T 150.3-2024 和 GB/T 4732.3-2024），结束了我国长期依赖美国ASME标准的历史。应用新方法设计的封头壁厚可比旧国标及ASME标准平均减薄约20%和8%，在确保安全的前提下实现了显著的轻量化与经济效益。
主要完成人：
王海鸥
成果名称：气固两相湍流燃烧边界层多场多尺度耦合作用规律与模型
多相湍流边界层燃烧广泛存在于航空发动机、燃气轮机和锅炉等动力装置，其中的化学反应、湍流、颗粒和壁面之间存在强耦合相互作用，影响装置的燃烧效率、污染物生成、积灰结渣、强化传热和壁面烧蚀等特性。研究建立了耦合边界层湍流-颗粒-燃烧-壁面复杂相互作用的高精度直接数值模拟平台，对两相湍流燃烧边界层中的流动、传热、燃烧特性、颗粒运动等多场多尺度耦合相互作用开展了深入研究，发展了气固两相湍流燃烧边界层的高精度预测模型。
取得的成果为能源领域相关工程实际问题的解决提供了理论指导，推动了复杂多相湍流燃烧理论的发展。
主要完成人：
朱燕群
成果名称：生成式AI+VR双驱动的能源实验数智课程建设与实践
针对传统能源实验教学时空受限、高危场景难复刻等痛点，浙江大学热能工程研究所朱燕群团队构建了“生成式AI+VR”双驱动的能源实验数智课程体系。团队开发了贯穿教学全流程的AI智能体与助教，实现了个性化预习、智能出题与批改；并开创“大规模热化学循环制氢”等省级虚拟仿真实验，打破了实体实验限制。在教学模式上，开创“线上虚拟仿真+线下实体实验+AI课程智能体”三位一体协同教学新范式，基于大模型构建智能评价机制，生成学生“知识-人格-能力”三维画像，实现精准育人。
该体系已应用于多门课程，服务学生超1.3万人次，实验数据判定准确率提升65%，教学满意度达100%。成果获评省级一流课程等荣誉，并推广至多所高校，为能源实验教学智能化升级提供了可复制的方案。
主要完成人：
郑梦莲
成果名称：液流电池多场协同多级孔电极设计及工程应用
针对高功率液流电池单堆放大过程中存在的非均匀传质与多场耦合失配等工程瓶颈，浙江大学热工与动力系统研究所郑梦莲团队提出了基于功能分区的电堆结构与电极材料一体化设计方法，以高流量区域、高传质能力区域和高反应活性区域的空间重合度为核心优化目标，实现不同功能区域的差异化、定向优化。团队构建了三维多尺度仿真体系，实现了对局部性能的快速预测，并发展了基于流道和宏孔协同的流动路径主动调控技术。在此基础上，构建了大孔承载流量、双尺度小孔强化传质、界面层诱导无枝晶沉积行为的沉积型液流电池电极分区设计方案。相关电极工程设计使全钒液流电池峰值功率密度较商用产品提升约5倍，水系锌基液流电池在120mA/cm²下电压效率突破90%，并在320 mA/cm²下实现了超300圈的无枝晶稳定运行。
相关技术已应用于kW级电堆，为高功率液流电池的工程化应用提供了可推广的技术范式。
此次“青年教师十大科技创新成果奖”的成功评选，是浙江大学能源工程学院在前沿科研与工程实践领域的一次集中展示。这些成果，展现了学院在解决国家重大能源需求与工程技术挑战中的创新实力。
展望未来，学院将持续推动有组织的科研与工程创新，鼓励青年科技工作者面向世界科技前沿与国家战略需求，勇攀高峰、攻坚克难。我们期待更多突破性成果从这里诞生，为推动我国能源科技自立自强、实现“双碳”战略目标贡献坚实的工程智慧与解决方案。
内容来源：浙江大学能源工程学院