华体会体育app官网:新动力资料与器材专业解析

发布时间:2021-09-22 14:40:09 来源:华体会体育app官方下载 作者:hth华体会手机app 分类:光学显示材料

  我们最近或许都被董明珠出资某新动力公司的音讯“刷屏”了。该公司的中心技能是“钛酸锂负极电池”,而电池技能是决议电动车胜败的重要因素。这是新动力资料与器材的一个好比方。

  所谓新动力,是指差异于煤、石油、天然气以及大中型水电等惯例动力,没有大规模运用、正在活跃研讨开发的动力。比方,太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及氢能等都归于新动力。而新动力资料便是完成这些新动力转化和运用以及开展新动力技能进程中所运用的要害资料。

  现在,研讨得较多的、相对老练的新动力资料主要是太阳能电池资料、动力电池资料、燃料电池资料、生物质能资料、风能资料、超级电容器、核能资料等。

  新动力资料与器材专业便是研讨开发新动力转化、运用的要害资料及其器材规划、制作的专业。这个专业是教育部2010年第一批增设的国家战略性新兴工业相关专业,是工学类别资料类中最年青的专业之一。

  李美成教授说,新动力资料与器材专业的内在就在于新动力资料与器材的一体化。与传统的资料(如合金资料)不同,新动力资料不是简略的资料,而是有结构和功用特性的。像太阳能电池板的中心资料,不是单纯的硅,而是要构成必定的结构(如PN结等),并能完成光电转化功用。因而,新动力资料与器材研讨的不仅是资料或元器材,而是要把两者结合起来。也便是说,该专业研讨的要点是怎么打通新动力资料和器材之间的断层。

  还拿电动汽车做比方,动力电池技能的开展可谓一日千里。比方,钛酸锂负极电池具有快充功能、长寿命、高安全性等长处,缺陷是能量密度低、价格高,适用于公交车运用。可是,近来碳负极的快充电池前进很快,其能量密度高、成本低,有望代替钛酸锂负极电池。无论是哪种电池,其资料和器材都是密不可分的,终究都要把资料做成电池。当然,这仅仅新动力资料与器材研讨范畴中的一小块内容。

  一、能量的转化进程。比方,光能转化为电能,光能转化为热能,光能转化为化学能,风能转化为电能,生物质能转化为电能,等等。比方,太阳能电池便是把光能转化为电能,人工光合作用是把光能转化为化学能。

  二、能量的捕获与存储。2016年11月,李克强总理掌管举行国家动力委员会会议,审议经过了《动力开展“十三五”规划》。李克强提出,要集中力量在可再生动力开发运用,特别是新动力并网技能和储能、微网技能上获得打破,全面建造“互联网+”才智动力,提高电网体系调理才能,添加新动力消纳才能,开展先进高效节能技能,抢占动力科技竞赛制高点。2016年,国家动力局在全国范围内初次同意建造国家级大型化学储能演示项目,还针对大容量超级电容储能技能等提出了详细的立异方针。储能技能将是未来五年研讨的要点之一。别的,风力发电机叶轮的外表涂层(具有防腐等功能)、燃料电池等,都是新动力资料与器材研讨的范畴。

  三、归纳动力体系中的传感器。这是李美成教授最近认识到新动力资料与器材可以广泛使用的另一个范畴。在电力体制改革继续深化的布景下,传统电网的改造、归纳动力体系的建造已是大势所趋,但其间还短少要害的节点,或者说互通的开关。接入动力体系的动力越来越杂乱,这就需求进行智能分配。而现在的电网,还短少“眼睛”和“耳朵”,无法敏捷、精确地分配能量。这些“眼睛”和“耳朵”,即传感器,恰恰是新动力资料与器材专业的用武之地。很或许某一种新动力资料的运用,就会引发一场巨大的改造。

  2012年7月,华北电力大学主办了全国新动力资料与器材专业建造第三次研讨会。全国三十多所高校新动力资料与器材专业的负责人、新动力企业和职业协会代表、新动力出版单位等,共70余人参与。清华大学倪维斗院士对新动力范畴的开展和人才需求宣布说话。他指出,新动力职业开展要走结壮之路,新动力专业的院校要安身本身特征,战胜开展瓶颈,为新动力建造出力。我国可再生动力学会光伏专委会副主任、秘书长吴达到在会中指出,新动力人才培养应加强遍及人才的根底教育、师资的合理引入、加强沟通和联合办学。

  各高校新动力资料与器材专业的布景有很大不同,所以课程也各具特征。以华北电力大学为例,其课程特征是复合型、专业交叉性强。李美成教授说,新动力资料与器材专业触及以下三个方面的内容:物理、化学机理是根底,资料是主体,器材是资料的功能表现。各高校应结合校园本身专业特征,经过合理的课程设置使三者有机结合。

  固体物理、物理化学、资料化学与物理、动力电化学、电源工艺学、半导体物理与器材、储能资料与制备技能、资料剖析与测验办法、能量转化与使用、先进节能技能、太阳能电池原理与工艺、锂离子电池原理与工艺、动力体系的集成规划、国际新动力开展态势系列讲座等。

  这两个专业都归于工学类别,但新动力资料与器材专业归于资料类,新动力科学与工程归于动力动力类。新动力科学与工程面向新动力工业,其学科交叉性强、专业跨度大,学科根底来自于多个理科和工科,与物理、化学、资料、机械、电子、信息、软件、经济等许多专业密切相关。各高校依据社会需求和本身已有专业堆集,设立了各具特征的新动力科学与工程专业,培养方针、课程设置、专业方向等都有较大不同。详见《新动力 新动力》。