焦魁

男， 天津大学， 讲席教授

学习/工作经历

教育经历：
2001年-2005年，加拿大温莎大学，机械工程系，本科
2005年-2007年，加拿大温莎大学，机械工程系，硕士
2007年-2011年，加拿大滑铁卢大学，机械工程系，博士
工作经历：
2011.09-2014.06，天津大学机械工程学院，特聘研究员
2014.06-2023.01，天津大学机械工程学院，教授
2018.06-2019.12，天津大学机械工程学院副院长，教授
2019.12-2022.04，天津大学教务处副处长，教授
2022.04-2023.01，天津大学国家储能技术产教融合创新平台副主任，教授
2023.01-至今，天津大学国家储能技术产教融合创新平台常务副主任（正处级），讲席教授

研究领域和兴趣

燃料电池，电化学热物理，储能

主要业绩

申请人是天津大学讲席教授、博士生导师，国家储能技术产教融合创新平台常务副主任，中国内燃机学会储能技术分会主任委员、国际绿色能源协会储能分会主席，英国皇家化学学会会士(FRSC)和工程技术学会会士(FIET)。
申请人致力于燃料电池水热管理研究，针对其机理不明、仿真不准的难点，开发了介微观多孔电极传质反应仿真技术，实现了真实物性的传输过程仿真；开发了燃料电池高效仿真与设计技术，实现了全电池级的仿真和优化；开发了电堆和系统瞬态实时仿真技术，实现了多场耦合条件下的状态解析，推动了燃料电池产业发展。申请人以第一和通讯作者身份在Nature、Energy & Environmental Science等国际期刊发表论文200余篇，被引13000余次（谷歌学术）；出版专著4本，图书章节9个；获国家发明专利和软著40余项。2021年，申请人在Nature正刊发表展望长文，首次提出了高功率密度设计理念，并提出了“一体化”和“有序化”是未来的重要发展方向，为超高功率密度燃料电池发动机理论与设计指明了发展方向，得到了国内外同行的高度关注和认可，被人民日报、科技日报、基金委官网等重要媒体大篇幅正面报道。
申请人主持承担了国家杰出青年基金、优秀青年基金、牛顿高级学者基金、国家重点研发计划课题以及一汽、博世等企业横向等40余项项目；作为第一完成人，获2021年中国内燃机学会自然科学一等奖、2023年中国汽车工程学会技术发明一等奖、2022年中国能源研究会学术创新一等奖、2022年国际绿色能源协会技术创新奖、2021年英国化学工程师学会IChemE过程自动化与数字化提名奖、2019年英国化学工程师学会 IChemE 研究项目提名奖等奖项。
申请人国际期刊Energy and AI创刊副主编，International Journal of Green Energy副主编，Frontiers in Energy Research栏目主编(Energy Storage)，IEEE Transactions on Transportation Electrification, Applied Energy, Digital Chemical Engineering, Energy Advances等期刊编委；作为大会主席和共同主席举办了2020-2023四届能源与人工智能国际会议、2018年绿色交通能源发展与变革中英双边研讨会(国家自然科学基金委与英国皇家学会共同资助)和2017年中国工程热物理传热与多相流青年论坛(国家自然科学基金委资助)，应邀在世界内燃机大会、世界燃料电池大会、国际清洁能源会议、中国工程热物理年会、金砖五国青年科学家论坛等国内外学术会议以及国内外企业、高校及科研机构作学术报告100余次。
申请人建立的燃料电池包括组件、单电池、电堆-系统等不同尺度层级的全流程仿真工具，已应用于一汽、上汽、德国博世等30余家燃料电池电堆、系统、整车的头部企业，推动燃料电池产品技术发展创新与产业化推进，助力汽车行业产业升级。通过技术转让、开发及服务等方式，近五年仅通过仿真数学模型实现累计直接收入达2483万元，部分企业利用申请人的研究成果实现销售收入17.2亿元、税收7620万元、利润2.4亿元。
申请人在教育教学方面充分发挥天津大学“新工科”建设优势，获批天津市2023年重点教改项目，获国家教学成果二等奖2项，天津市教学成果特等奖3项、一等奖1项，入选国家一流课程1门。入选教育部新世纪优秀人才支持计划，获霍英东青年教师奖、吴仲华优秀青年学者奖等奖励。申请人以第一作者身份出版的专著《多物理场传热传质基础与建模实例》，入选“双一流”高校建设“十四五”规划系列教材。
申请人培养了一大批优秀青年人才，荣获世界燃料电池大会、国际绿色能源会议、SAE年会最佳论文奖等国际奖励10余次，2人荣获中国汽车工程学会优秀博士论文奖，1人荣获中国内燃机学会优秀博士论文奖、2人荣获宝钢优秀学生特等奖（每年全国仅26人），为中汽中心、一汽、上汽、潍柴、德国博世等企业输送了大批人才；通过联合培养，派出研究生与英国帝国理工学院等国外顶级高校的科研人员深入交流学习，为我国燃料电池产业持续发展提供源动力。
申请人的研究成果得到了学术界的高度认可与广泛关注，其中中国科学院院士、中国香港科技大学教授赵天寿大篇幅正面引用了申请人的8篇相关文章和3幅结果图，他指出了“申请人弥补了之前燃料电池流道多相流动研究中对湍流的忽略”（Prog. Energy Combust. Sci., 66:141-175.）；还指出“申请人建立了三维非等温模型，研究了各种设计和操作参数对电池水热传输和性能的影响”（Prog. Energy Combust. Sci., 66:141-175.）。美国国家工程院院士、麻省理工大学Chen教授评价申请人文章是“少有的详细考虑电池热导率参数的研究”（Nano Energy, 22:301-309.）。

代表成果

1. 论文：Kui Jiao*, Jin Xuan, Qing Du, Zhiming Bao, Biao Xie, Bowen Wang, Yan Zhao, Linhao Fan, Huizhi Wang, Zhongjun Hou*, Sen Huo, Nigel P. Brandon, Yan Yin, Michael D. Guiver*, Designing the next generation of proton-exchange membrane fuel cells, Nature, 2021, 595: 361-369. DOI:10.1038/s41586-021-03482-7.
2. 期刊封面论文：Zhiqiang Niu, Valerie J. Pinfield, Billy Wu, Huizhi Wang, Kui Jiao*, Dennis Y. C. Leung*, Jin Xuan*, Towards the digitalisation of porous energy materials: evolution of digital approaches for microstructural design, Energy & Environmental Science, 2021, 14:2549-2576. DOI:10.1039/d1ee00398d.
3. 期刊封面论文：Xing Li, Yuze Hou, Chengru Wu, Qing Du, Kui Jiao*, Interlink among catalyst loading, transport and performance of proton exchange membrane fuel cells: a pore-scale study, Nanoscale Horizons, 2022,7:255-266. DOI:10.1039/d1ee00398d. DOI:10.1039/d1nh00501d.
4. 论文：Zhiqiang Niu, Renfang Wang, Kui Jiao*, Qing Du, Yan Yin, Direct numerical simulation of low Reynolds number turbulent air-water transport in fuel cell flow channel, Science Bulletin, 2017,62:31-39. DOI: 10.1016/j.scib.2016.11.010.
5. 论文：Linhao Fan, Yun Wang*, Kui Jiao*, Oxygen Transport Routes in Ionomer Film on Polyhedral Platinum Nanoparticles, ACS Nano, 2020,14:17487-17495. DOI:10.1021/acsnano.0c07856.
6. 专利：焦魁、宫智超、王博文、吴康成，质子交换膜燃料电池瞬态实时模型的建立方法，2020，CN202011517759.9，2022，ZL 202011517759.9。
7. 专利：焦魁、宫智超、王博文，基于随机优化算法的燃料电池与空压机匹配建模方法，2022，CN202210058602.7，2022，ZL 202210058602.7。
8. 英文学术专著：Kui Jiao, Bowen Wang, Qing Du, Yun Wang, Guobin Zhang, Zirong Yang, Hao Deng, Xu Xie，Water and thermal management of proton exchange membrane fuel cells, 2021, Elsevier.
9. 中文学术专著：焦魁, 张国宾, 杜青, 樊林浩, 焦道宽, 武承如, 王博文，多物理场传热传质基础与建模实例, 2022, 天津大学出版社。
10. 国际会议邀请报告：Kui Jiao. 报告题目：Faster heat and mass transfer: next-generation PEMFC; 报告年份: 2021-04; 会议名称: The 2nd World Congress of Internal Combustion Engines; 地点: Jinan China.

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