郑红祥
  • 学 科 :
    化工过程机械
  • 单 位 : 环境与化学工程学院
学历 : 博士研究生毕业
出生年月 : 1998-01
毕业院校 : 中国石油大学(华东)
科学研究

研究领域

  • (1)研究领域

    1. 固体氧化物燃料电池与先进能源转换技术
      开展固体氧化物燃料电池/电解池关键材料、器件结构及系统集成研究,面向高效能源转换与氢能利用需求,研究性能提升与长期稳定运行方法。

    2. 能源装备多物理场耦合与可靠性设计
      面向高温能源装备长期服役过程中的性能退化与失效问题,开展电化学、传热、流动及结构力学多物理场耦合分析,研究寿命预测、健康管理与可靠性优化方法。

    3. 高温结构完整性与寿命评估
      围绕能源装备及关键承压结构,开展残余应力、疲劳损伤、蠕变失效、界面退化及结构完整性评价研究。

    4. 新能源系统集成与智能运行优化
      开展燃料电池热电联供系统、综合能源系统建模、运行控制、状态监测与智能优化研究。

    (2)学术论文

    [1] Hongxiang Zheng, Wenchun Jiang, Xiucheng Zhang, et al. Multiphysics-coupled failure mechanism of Solid oxide fuel cell sealants under long-term operation: From microcrack evolution to electrochemical degradation and mechanistic damage[J]. Composites Part B: Engineering, 2025, 301: 112527.(SCI一区Top期刊论文,IF = 14.2)

    [2] Hongxiang Zheng, Wenchun Jiang, Yun Luo, et al. Coupled degradation mechanism of electrochemical and mechanical performance of solid oxide fuel cells under thermal cycling[J]. Applied Energy, 2025, 381: 125187.(SCI一区Top期刊论文,IF=11.0)

    [3] Hongxiang Zheng, Wenchun Jiang, Yun Luo, et al. Electrochemical and mechanical performance degradation mechanisms of solid oxide fuel cell stacks under long-term operation[J]. Renewable Energy, 2025, 251: 123462.(SCI一区Top期刊论文,IF=9.1)

    [4] Hongxiang Zheng, Wenchun Jiang, Xiucheng Zhang, et al. Thermal Cycling-Induced Failure Mechanism of Solid Oxide Fuel Cell Sealants: Synergistic Effects of Electrochemical-Mechanical Degradation and Microcrack Evolution[J]. Renewable Energy. 2025, 256: 124280.(SCI一区Top期刊论文,IF=9.1)

    [5] Hongxiang Zheng, Yun Luo, Jingyu Zang, et al. Comparison of strengthening effect and fatigue properties of SAF2205 cruciform welded joints by ultrasonic impact and cavitation jet peening treatment[J]. Materials Science and Engineering: A, 2022, 852: 143717.(SCI一区Top期刊论文,IF=7.0)

    [6] Hongxiang Zheng, Wenchun Jiang, Yun Luo, et al. Life prediction method of solid oxide fuel cells based on mechanistic damage and electrochemical performance degradation[J]. Journal of Power Sources, 2025, 631: 236202.(SCI二区期刊论文,IF=7.9)

    [7] Hongxiang Zheng, Yun Luo, Wenchun Jiang, et al. Effects of cavitation jet peening treatment on the residual stress and fatigue properties of SAF2205 cruciform welded joints[J]. Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures, 2022, 45(12): 3731-45.(SCI二区期刊论文,IF=3.2)

    [8] Hongxiang Zheng, Yun Luo, Jingyu Zang, et al. Effect of nozzle outlet type on the flow field velocity and impact pressure of high-pressure water jet peening[J]. Journal of Fluids Engineering, 2022, 144(7): 071201.(SCI四区期刊论文,IF=2.4)

    [9] Hongxiang Zheng, Yun Luo, Baozhu Zhang, et al. A new calculation formula to describe the dynamic pressure of water jet peening with elliptical nozzle for high-efficiency treatment[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 2022, 236(10): 5238-56.(SCI四区期刊论文,IF=1.7)

    [10] Hongxiang Zheng, Wenchun Jiang, Yun Luo, et al. Gradient Thermal Expansion Structured Cell Improves Thermal Cycle Life and Mechanical Stability of Solid Oxide Fuel Cell Stack[J]. Renewable Energy. (Under review)(SCI一区Top期刊论文,IF=9.1)

    [11] Hongxiang Zheng, Wenchun Jiang, Yun Luo. Life prediction method of solid oxide fuel cells based on mechanistic damage and electrochemical performance degradation. The 12th Japan-China Bilateral Symposium on High Temperature Strength of Materials, Kanazawa, Japan, August 8-11, 2025.(国际会议)

    [12] Hongxiang Zheng, Yun Luo, Yu-Cai Zhang, et al. Improving fatigue properties of SAF2205 cruciform welded joint by cavitation jet peening. 2021 International Symposium on Structural Integrity, Hangzhou, China, October 8-11, 2021.(国际会议)

    [13] Hong-xiang Zheng, Wenchun Jiang, Yun Luo, Ming Song, Yu-Cai Zhang. Research on high temperature creep-fatigue damage behavior of solid oxide fuel cells. 2022 International Symposium on Structural Integrity, Changsha, China, October 14-16, 2022.(国际会议)

    [14] 郑红祥, 罗云, 蒋文春. 空化射流处理工艺对SAF2205焊接接头残余应力和疲劳寿命的影响研究. 第二十一届全国疲劳与断裂学术会议, 山东青岛, 2022, 8, 21-24.(国内会议)

    [15] 郑红祥, 蒋文春, 罗云. 基于机械损伤及电化学性能衰减的固体氧化物燃料电池寿命预测. 第十五届全国高温材料及强度学术会议, 山东青岛, 2025, 5, 9-12.(国内会议)

    [16] Yazhou Shi, Hongxiang Zheng, Wenchun Jiang, et al. Hybrid neural network and dynamic decay model for life prediction of solid oxide fuel cell combined heat and power systems[J]. Journal of Power Sources, 2025, 645: 237165.(SCI二区期刊论文,IF=7.9)

    [17] Yun Luo, Hongxiang Zheng, Wenchun Jiang, et al. Improving structure integrity and fatigue properties of 316L welded joint by water jet peening treatment[J]. Journal of Materials Engineering and Performance, 2023, 32(2): 664-79.(SCI四区期刊论文,IF=2.0)

    [18] Guangcheng Jia, Yun Luo, Hongxiang Zheng, et al. Evolution of residual stresses in 2205 DSS cruciform weld joints of filter press under water jet peening impact[J]. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 2025, 214: 105413.(SCI二区期刊论文,IF=3.5)

    [19] Yun Luo, Jingyu Zang, Hongxiang Zheng. Flow field and gas field distribution of non-submerged cavitation water jet based on dual-nozzle with concentric configuration[J]. Water, 2023, 15(16): 2904.(SCI四区期刊论文,IF=3.0)

    [20] Yun Luo, Qian Zhang, Hongxiang Zheng, et al. Reducing full-field residual stress of girth weld with thick wall by combining local PWHT and water jet peening[J]. Journal of Pressure Vessel Technology, 2022, 144(6): 061302.(SCI四区期刊论文,IF=1.4)

    [21] 龙亮, 胡齐贤, 罗云, 郑红祥, 王玉杰. 大型焊接容器局部热处理防畸变工装优化设计[J]. 金属热处理, 2022, 47(03): 234-238.

    (3)发明专利

    [1] Wenchun Jiang, Hongxiang Zheng, Yun Luo, et al. Prediction method of electrochemical and mechanical performances in SOFC cold and hot cycle [P]. United States patent: US 12,424,642 B1. 2025-09-23.

    [2] Wenchun Jiang, Hongxiang Zheng, Yazhou Shi, et al. SOFC or SOEC with long-life sealant interface and preparation method thereof [P]. United States patent: US 12,388,095 B1. 2025-08-12.

    [3] 郑红祥, 蒋文春, 胡齐贤, 等. 一种高效率消除焊接残余应力的非淹没空化水射流装置及方法: ZL202210429346.8[P]. 2024-06-07.

    [4] 蒋文春, 郑红祥, 罗云, 等. 固体氧化物燃料电池电堆耐久性的加速测试方法: ZL202310744966.5[P]. 2024-08-30.

    [5] 蒋文春, 郑红祥, 罗云, 等. SOFC电堆运行寿命的冷热循环加速测试方法: ZL202310747755.7[P]. 2024-07-12.

    [6] 蒋文春, 郑红祥, 罗云, 等. 固体氧化物燃料电池电堆电化学性能的寿命预测方法: ZL202310745018.3[P]. 2024-07-02.

    [7] 蒋文春, 郑红祥, 罗云, 等. 一种SOFC冷热循环中电化学与力学性能的预测方法: ZL202410933097.5[P]. 2024-10-15.

    [8] 蒋文春, 郑红祥, 罗云, 等. SOFC电堆结构损伤及电化学性能衰减的寿命预测方法: ZL202310744987.7[P]. 2024-08-06.

    [9] 蒋文春, 郑红祥, 罗云, 等. 一种固体氧化物燃料电池服役寿命预测和优化方法: ZL202410926081.1[P]. 2024-09-24.

    [10] 蒋文春, 郑红祥, 罗云, 等. 一种具有梯度结构的固体氧化物燃料电池及其制备方法: ZL202410926077.5[P]. 2024-10-29.

    [11] 蒋文春, 郑红祥, 罗云, 等. 具有长寿命密封界面的SOFC或SOEC及其制备方法: ZL202411398806.0[P]. 2025-02-11.

    [12] 蒋文春, 郑红祥, 罗云, 等. 一种用于十字焊接接头结构的空化水射流强化工艺: ZL202210558503.5[P]. 2023-06-30.

    [13] 蒋文春, 郑红祥, 罗云, 等. 一种基于焊接残余应力调控的高压水射流装置及使用方法: ZL202011485159.9[P]. 2022-09-30.

    [14] 宋明, 郑红祥, 蒋文春, 等. 固体氧化物燃料电池电堆蠕变寿命的预测方法: ZL202310747725.6[P]. 2024-07-02.

    [15] 蒋文春, 石亚洲, 郑红祥, 等. 一种一键启停控制策略的SOFC热电联供系统设计方法: ZL202411835572.1[P]. 2025-07-08.

    [16] 罗云, 蒋文春, 郑红祥, 等. 一种基于水射流的T型焊接接头焊接残余应力处理方法: ZL202110520093.0[P]. 2024-11-05.

    [17] 罗云, 蒋文春, 郑红祥, 等. 一种用于处理异性钢焊缝的空化水射流装置: ZL202210429401.3[P]. 2024-08-23.

    [18] 罗云, 蒋文春, 郑红祥, 等. 一种非淹没空化水射流喷嘴结构及强化装置与应用: ZL202210101178.X[P]. 2023-06-30.

    [19] 罗云, 蒋文春, 郑红祥, 等. 用于降低全场焊接残余应力的高压水射流喷嘴及装置: ZL202010210306.5[P]. 2021-11-05.

    [20] 蒋文春, 石亚洲, 宋明, 郑红祥, 等. 一种混合驱动的SOFC热电联供系统寿命预测方法: ZL202411614279.2[P]. 2025-07-01.

    [21] 罗云, 蒋文春, 杨兴源, 石亚州, 郑红祥, 等. 固体氧化物燃料电池发电系统剩余寿命预测方法: ZL202411412053.4[P]. 2025-10-10.

    [22] 蒋文春, 赖利诚, 罗云, 解学方, 钮瑞艳, 郑红祥. 一种固体氧化物燃料电池电极板的热疲劳寿命预测方法: ZL202510294931.5[P]. 2025-05-27.

    [23] 蒋文春, 曾碗莹, 宋明, 张玉财, 罗云, 李少华, 钮瑞艳, 郑红祥, 等. 一种千瓦级固体氧化物燃料电池电堆的均质化建模方法: ZL202410182752.8[P]. 2024-04-30.

    [24] 宋明, 高晓艳, 蒋文春, 张玉财, 罗云, 万娱, 钮瑞艳, 郑红祥, 等. 冷热循环过程中SOFC连接体蠕变疲劳寿命预测方法: ZL202411126090.9[P]. 2024-10-29.

    [25] 钮瑞艳, 蒋文春, 赖利诚, 宋明, 谢学方, 罗云, 张玉财, 闫怡飞, 郑红祥. 一种脆性材料拉伸试验装置及试验方法: ZL202311839676.5[P]. 2024-04-02.

    (4)计算机软件著作权登记

    [1] 蒋文春, 郑红祥, 石亚洲, 宋明. 固体氧化物燃料电池电堆寿命预测软件V1.0: 2023SR0932168[CP]. 中国国家版权局, 2023-05-25.

    [2] 蒋文春, 郑红祥, 石亚洲, 罗云, 杨兴源. SOFC热电联供系统的能量管理与运行控制软件V1.0: 2025SR2303017[CP]. 中国国家版权局, 2025-11-28.

    [3] 蒋文春, 石亚洲, 郑红祥, 杨兴源, 罗云. SOFC热电联供系统用户侧使用环境安全管控与应急处理软件V1.0: 2025SR2301820[CP]. 中国国家版权局, 2025-11-28.

    [4] 蒋文春, 石亚洲, 郑红祥, 宋明, 罗云. SOFC热电联供系统性能计算及寿命预测软件V1.0: 2026SR0046559[CP]. 中国国家版权局, 2026-01-08.

    (5)团体标准

    [1] 中国可再生能源学会/中国能源研究会. 平板式固体氧化物燃料电池电池堆运行性能评价规范: T/CRES 0037-2025[S]. 2025-07-17.

    [2] 中国可再生能源学会/中国能源研究会. 平板式固体氧化物燃料电池 电池堆通用技术要求与试验方法: T/CRES 0038-2025[S]. 2025-07-17.

    (6)科研项目

    [1] 基于固体氧化物燃料电池结构损伤及电化学性能衰减的寿命预测模型研究, 中国石油大学(华东)研究生创新基金重点项目, 项目编号: 22CX04005A, 2022-2024, 项目负责人.

    [2] 千瓦级固体氧化物燃料电池发电系统及高可靠性电堆关键技术, 国家科技部国家重点研发计划项目, 项目编号: 2021YFB4001500, 2021-2025, 核心成员.

    [3] 高可靠性SOFC电堆寿命预测与优化设计方法, 国家科技部国家重点研发计划项目子课题, 项目编号: 2021YFB4001501, 2021-2025, 核心成员.



个人简介

郑红祥,中共党员,燕山大学环境与化学工程学院过程装备与控制工程专业教师。

主要从事固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)、先进能源转换装备及高温结构可靠性研究,研究方向包括固体氧化物燃料电池/电解池关键材料与器件、多物理场耦合与寿命预测、高温能源装备结构完整性与可靠性、新能源系统集成与智能运行优化等。

截至2026年10月,以第一作者发表SCI论文10篇,其中中科院一区TOP论文6篇;授权美国发明专利2项、中国发明专利13项,登记软件著作权5项;参与制定中国可再生能源学会团体标准2项。

作为核心成员参与国家重点研发计划、国家自然科学基金联合基金重点项目等科研项目,围绕能源装备长期服役过程中的性能退化、寿命预测与可靠性设计问题,开展SOFC电堆退化机理、多物理场耦合建模、寿命评估及结构优化研究,形成了以下代表性研究成果:

(1)揭示了SOFC电堆长时运行及冷热循环条件下电化学性能衰减与力学性能退化规律,阐明了微观结构演化、界面损伤与性能衰减之间的关联机制;

(2)建立了基于电化学-力学耦合退化机理和多物理场数值模拟的SOFC电堆寿命预测方法,实现长期服役状态下性能退化与寿命评估;

(3)构建了融合机器学习方法的SOFC系统动态仿真模型,开展热电联供系统性能预测、运行优化及智能管理研究;

(4)面向SOFC电堆高温可靠运行需求,开展关键材料、界面结构及密封体系优化设计,提出电堆性能提升与长寿命设计方法;

(5)围绕高温能源装备结构可靠性问题,研究残余应力、蠕变-疲劳损伤及寿命演化机制,开展关键装备结构完整性分析与强化技术研究。

欢迎对新能源技术、燃料电池、多物理场仿真、能源装备结构可靠性、数据驱动建模与智能优化等方向感兴趣的同学联系交流,共同开展科研创新与学科竞赛。

邮箱:zhenghx@ysu.edu.cn或zhenghx_upc@foxmail.com



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