專業(yè)解析

新能源材料與器件是什么?

所謂新能源，是指區(qū)別于煤、石油、天然氣以及大中型水電等常規(guī)能源，尚未大規(guī)模利用、正在積極研究開發(fā)的能源。比如，太陽(yáng)能、風(fēng)能、現(xiàn)代生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽芤约皻淠艿榷紝儆谛履茉础６�新能源材料就是�?shí)現(xiàn)這些新能源轉(zhuǎn)化和利用以及發(fā)展新能源技術(shù)過(guò)程中所使用的關(guān)鍵材料。

目前，研究得較多的、相對(duì)成熟的新能源材料主要是太陽(yáng)能電池材料、動(dòng)力電池材料、燃料電池材料、生物質(zhì)能材料、風(fēng)能材料、超級(jí)電容器、核能材料等。

新能源材料與器件專業(yè)就是研究開發(fā)新能源轉(zhuǎn)化、利用的關(guān)鍵材料及其器件設(shè)計(jì)、制造的專業(yè)。這個(gè)專業(yè)是教育部2010年首批增設(shè)的國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)，是工學(xué)門類材料類中最年輕的專業(yè)之一。

新能源材料與器件專業(yè)的內(nèi)涵就在于新能源材料與器件的一體化。與傳統(tǒng)的材料(如合金材料)不同，新能源材料不是簡(jiǎn)單的材料，而是有結(jié)構(gòu)和功能特性的。像太陽(yáng)能電池板的核心材料，不是單純的硅，而是要形成一定的結(jié)構(gòu)(如PN結(jié)等)，并能實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)化功能。因此，新能源材料與器件研究的不僅是材料或元器件，而是要把兩者結(jié)合起來(lái)。也就是說(shuō)，該專業(yè)研究的重點(diǎn)是如何打通新能源材料和器件之間的斷層。

還拿電動(dòng)汽車做例子，動(dòng)力電池技術(shù)的發(fā)展可謂日新月異。比如，鈦酸鋰負(fù)極電池具有快充性能、長(zhǎng)壽命、高安全性等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是能量密度低、價(jià)格高，適用于公交車使用。但是，近來(lái)碳負(fù)極的快充電池進(jìn)步很快，其能量密度高、成本低，有望替代鈦酸鋰負(fù)極電池。無(wú)論是哪種電池，其材料和器件都是密不可分的，最終都要把材料做成電池。當(dāng)然，這只是新能源材料與器件研究領(lǐng)域中的一小塊內(nèi)容。

新能源材料與器件研究的領(lǐng)域有哪些?

新能源材料與器件專業(yè)目前比較活躍的研究領(lǐng)域有：

一、能量的轉(zhuǎn)換過(guò)程。比如，光能轉(zhuǎn)化為電能，光能轉(zhuǎn)化為熱能，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為電能，等等。比如，太陽(yáng)能電池就是把光能轉(zhuǎn)化為電能，人工光合作用是把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。

三、綜合能源系統(tǒng)中的傳感器。這是李美成教授最近認(rèn)識(shí)到新能源材料與器件能夠廣泛應(yīng)用的另一個(gè)領(lǐng)域。在電力體制改革持續(xù)深化的背景下，傳統(tǒng)電網(wǎng)的改造、綜合能源系統(tǒng)的建設(shè)已是大勢(shì)所趨，但其中還缺少關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)，或者說(shuō)互通的開關(guān)。接入能源系統(tǒng)的能源越來(lái)越復(fù)雜，這就需要進(jìn)行智能調(diào)配。而目前的電網(wǎng)，還缺少“眼睛”和“耳朵”，無(wú)法迅速、準(zhǔn)確地調(diào)配能量。這些“眼睛”和“耳朵”，即傳感器，恰恰是新能源材料與器件專業(yè)的用武之地。很可能某一種新能源材料的運(yùn)用，就會(huì)引發(fā)一場(chǎng)巨大的革新。

新能源材料與器件學(xué)什么?

各高校新能源材料與器件專業(yè)的背景有很大不同，所以課程也各具特色。以華北電力大學(xué)為例，其課程特色是復(fù)合型、專業(yè)交叉性強(qiáng)。李美成教授說(shuō)，新能源材料與器件專業(yè)涉及以下三個(gè)方面的內(nèi)容：物理、化學(xué)機(jī)理是基礎(chǔ)，材料是主體，器件是材料的性能體現(xiàn)。各高校應(yīng)結(jié)合學(xué)校自身專業(yè)特色，通過(guò)合理的課程設(shè)置使三者有機(jī)結(jié)合。

主要課程設(shè)置：(綜合各校情況)

固體物理、物理化學(xué)、材料化學(xué)與物理、能源電化學(xué)、電源工藝學(xué)、半導(dǎo)體物理與器件、儲(chǔ)能材料與制備技術(shù)、材料分析與測(cè)試方法、能量轉(zhuǎn)換與應(yīng)用、先進(jìn)節(jié)能技術(shù)、太陽(yáng)能電池原理與工藝、鋰離子電池原理與工藝、能源系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)、世界新能源發(fā)展態(tài)勢(shì)系列講座等。

與新能源科學(xué)與工程專業(yè)的區(qū)別

這兩個(gè)專業(yè)都屬于工學(xué)門類，但新能源材料與器件專業(yè)屬于材料類，新能源科學(xué)與工程屬于能源動(dòng)力類。新能源科學(xué)與工程面向新能源產(chǎn)業(yè)，其學(xué)科交叉性強(qiáng)、專業(yè)跨度大，學(xué)科基礎(chǔ)來(lái)自于多個(gè)理科和工科，與物理、化學(xué)、材料、機(jī)械、電子、信息、軟件、經(jīng)濟(jì)等諸多專業(yè)密切相關(guān)。各高校根據(jù)社會(huì)需求和自身已有專業(yè)積累，設(shè)立了各具特色的新能源科學(xué)與工程專業(yè)，培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置、專業(yè)方向等都有較大差別。詳見(jiàn)《新能源 新動(dòng)力》。

專業(yè)與就業(yè)

涉及領(lǐng)域廣、新增就業(yè)崗位多

2017年1月5日，國(guó)家能源局發(fā)布《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》和《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，要求“十三五”期間非化石能源消費(fèi)比重提高到15%以上。到2020年，水電裝機(jī)達(dá)3.8億千瓦(含抽水蓄能電站0.4億千瓦)、風(fēng)電裝機(jī)2.1億千瓦以上、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)1.1億千瓦以上、生物質(zhì)能發(fā)電裝機(jī)1500萬(wàn)千瓦、地?zé)峁┡�利用總量達(dá)4200萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

可再生能源中就包括風(fēng)能、太陽(yáng)能和生物質(zhì)能等新能源。該產(chǎn)業(yè)涉及領(lǐng)域廣，可有力帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，可大幅增加新增就業(yè)崗位，也是實(shí)現(xiàn)脫貧攻堅(jiān)的重要措施，對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生積極影響，更是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的重要推動(dòng)力。2020 年，全國(guó)可再生能源部門就業(yè)人數(shù)超過(guò) 1300 萬(wàn)，其中“十三五”時(shí)期新增就業(yè)人數(shù)超過(guò)300萬(wàn)。

在國(guó)家戰(zhàn)略大力支持的背景下，新能源材料與器件專業(yè)畢業(yè)生的發(fā)展前景十分廣闊。本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后能勝任新能源材料設(shè)計(jì)與制備、能源器件設(shè)計(jì)與制造以及新能源技術(shù)開發(fā)等方面的技術(shù)與管理工作，并能從事相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)和管理等專業(yè)技術(shù)工作，成為富有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)復(fù)合型人才。畢業(yè)生適宜在新能源、新材料、新能源汽車、節(jié)能環(huán)保、高端裝備制造等國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域以及電力、航天航空、信息、交通等領(lǐng)域的研究機(jī)構(gòu)、企事業(yè)單位從事研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和器件設(shè)計(jì)及相關(guān)管理工作。

新能源材料與器件專業(yè)畢業(yè)生可謂是趕上了潮流，大有可為。

來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

以上是關(guān)于分析“南京工業(yè)大學(xué)專轉(zhuǎn)本新能源材料與器件專業(yè)介紹”的相關(guān)內(nèi)容，想獲取更多關(guān)于2022年江蘇專轉(zhuǎn)本的相關(guān)咨詢，如江蘇專轉(zhuǎn)本報(bào)考攻略、轉(zhuǎn)本最新公告、政策介紹、培訓(xùn)動(dòng)態(tài)、經(jīng)驗(yàn)共享等，敬請(qǐng)關(guān)注南師啟點(diǎn)專轉(zhuǎn)本官網(wǎng)（http://www.mlywg.com）