非改革省份科类要求:理工
改革省份选科要求:
3+3模式: 物理+化学、3+1+2模式: 物理+化学
软科评级:A
一句话介绍该专业?
掌控能量脉搏,储动绿色能源,为双碳时代充能。
储能科学与工程专业怎么样?
储能科学与工程专业是一个跨学科的领域,旨在研究和开发高效、可持续的能量转换、储存和释放技术。该领域涉及物理、化学、材料科学、电气工程、控制工程等多个学科,应用于电网调度、电动汽车、可再生能源等领域。在双碳背景下,储能技术可以帮助平衡可再生能源波动性,缓解电力系统压力,提高能源利用效率,降低碳排放,扮演着更加重要的角色。储能科学与工程专业致力于研究和开发更加高效、可持续的储能技术,如电池储能、超级电容器、压缩空气储能、储热储能等,为实现碳中和目标和可持续发展做出贡献。
储能科学与工程的研究方向主要包括
(1)热储能、太阳能全光谱利用
围绕辐射场与能源转换所需失配制约太阳能转换效率提升这一源头性问题,以构建多尺度辐射光谱和空间分布特性的调控新机制为思路开展研究:1)构建仿生微纳结构协同粒子调控太阳光和热红外双波段辐射特性新机制,将光子吸收率提升至近郎伯极限;2)提出介质内辐射空间分布与反应吉布斯自由能最小化原理相匹配的新思路,提升太阳能燃料产率5%;3)提出仿生微纳结构与多物理效应协同调控多维度辐射特性新方法,突破快速隐身与智能光热调控不兼容难题,提升隐身响应时间2个数量级。
(2)节能与储能热泵技术
瞄准可再生能源开发利用、节能及储能技术、热泵技术等具有科学发展前景和对经济社会进步有重大推动作用的研究方向,开展以新技术、新原理、新工艺、新装备为主的理论研究与实践应用,解决清洁能源高效利用过程中的重大关键性、基础性和共性问题,同时将具有重要应用前景的科研成果系统化、工程化和产业化,推动清洁能源可持续高质量发展。团队实施了国内首个采用原生污水进行供热的热泵供热项目和国内最大的清洁能源区域化供热项目,在清洁能源应用领域产生了广泛影响,并取得了一系列显著的原创性成果。
(3)高性能锂钠电池的关键材料开发
高能量/功率密度、长寿命、宽温域锂钠电池是电动汽车和储能电站的关键部件。中国工信部数据统计2024年中国锂电池产业总产值超过1.2万亿元。 同时高性能二次离子电池在航天、航空以及深海探索等极端利用场景有着广泛的应用。哈工大威海校区先进锂电池研究中心在高性能电池的关键材料的研究已经得到国家、山东省以及相关上市公司等超千万的研发资助。未来,哈工大将为中国锂钠电池产业发展提供重要支撑。
(4)新型储能热控技术开发
面向国防,助力锻造国之重器利器,目前已初步形成以数字化为特色的热设计新方向。在该方向,前期已获得来自国家基础重大专项、总装备部及航天科技集团等单位的项目支持,项目经费不少于1000万。以大功率电子元器件为主要研究对象,开展了大量储能系统及储能组件的设计工作,为多家航天院所及华为集团等单位开发相变储能冷板、液态金属相变储能、VC平板热管、石墨烯均温板、环路热管等产品。以航空航天热控为主要对象,开展了大量热控单元及热控系统的设计工作,研发了星敏热控、设备舱温控、载人飞船仪表舱热设计、小行星土壤采样加热系统、真空三轴转台热设计等系列产品。
(5)制取绿氢与氢能综合利用
围绕能源结构调整及需求优化,聚焦以风电、光伏等可再生能源电解水制氢的全链条技术,从高效析氢电极研发、电解槽优化设计到绿氢规模化储运,让 “绿电” 转化为零碳 “能量载体”,目前已自主设计研发镍基合金析氢电极,设计制造用于商用尺寸电极测试的电解水制氢设备。在氢能应用端,重点探索燃料电池在船舶、重卡等交通领域的创新实践,研制搭载自主研发燃料电池动力系统的无人船。上述研究已获得山东省重大科技示范项目支持,经费不少于1000万,同时与国内知名氢能企业开展合作。
(6)能源系统数字化技术开发
围绕山东省新旧动能转化及“双碳”目标重大需求,开展综合智慧能源管控与服务平台、电厂热力系统数字化技术开发研究。该方向受到了省重大科技示范项目子课题、山东省战略咨询专项等项目支持,经费达500万元。研究成果被山东省科技厅采纳,推动了山东省工业厅相关政策制定。
(7)火灾预警及环境探测仿真预测
围绕储能领域火灾消防需求,针对森林、船舱等典型场景下火灾的蔓延、消防开展相关研究,包括基于FDS实现森林火灾蔓延规律的数值仿真计算,根据所处的环境和地形对火灾的蔓延趋势进行快速、准确的预测;开展细水雾介质、生物防火林带等绿色灭火消防研究;基于反向蒙特卡洛法针对地面背景下高温疑似火灾目标开展红外遥感成像仿真预警研究,以期为储能领域消防工作提供辅助决策支持。
储能科学与工程专业本科核心课程
储能科学与工程专业的毕业生应具备能源工程、工程热力学、传热学、工程流体力学、电气工程、电路、电子技术、自动控制原理等基础知识。本科核心课程主要包括储能原理I、储能原理II、新能源系统基础、储热储冷技术、储能系统控制技术、传热学D、半导体物理、电化学基础、自动控制原理D、储能系统环境工程基础、储能气体动力学、储能材料基础、储能系统测试技术等。
学习储能科学与工程专业的学生需要具备哪些特质?
储能科学与工程专业是多学科交叉专业,涉及到热、机、电、材料等学科,对学生的综合素质要求较高。储能科学与工程是一个跨学科不断创新的领域,需要学生具备扎实的物理、化学、材料科学等基础知识、具备创新思维和解决问题的能力、具备良好的团队协作和沟通能力、具备一定的工程实践能力,能够将理论知识应用于实际工程项目。
学习储能科学与工程专业过程中可能遇到哪些困难?
储能科学与工程专业属于多学科交叉专业,学科跨度广,要求学生兼具较强逻辑思维能力和动手能力,要求学生在本专业学习时重视数理类课程的学习,打好必要的数理基础;重视专业课的课堂教学和实验课,注重提高实践能力和创新能力,前沿技术迭代快,学习持续性强。
现实工作和生活中,哪些问题是通过储能科学与工程专业的人才来解决的?
储能科学与工程专业人才致力于解决能源体系转型中的关键难题:在可再生能源领域,他们通过开发高效电池、压缩空气储能等技术,解决风电、光伏发电的间歇性与电网稳定需求间的矛盾如将日间过剩太阳能储存至夜间使用;在电力系统中,设计规模化储能电站实现“削峰填谷”,降低电网波动如应对夏季空调用电尖峰;在交通领域优化电动汽车动力电池管理,提升续航并推动退役电池梯次利用;在工业场景中构建余热/余压回收储能系统,降低能耗;在极端环境或灾害场景下保障应急电力供应如海岛微电网储能系统;同时研发新型储氢、储热技术助力碳中和,推动氢能汽车、清洁供暖等产业发展。该专业通过多学科融合,破解能源存储、转换与调度的核心瓶颈,支撑新型电力系统构建与零碳社会转型。
储能科学与工程专业的毕业生就业怎么样?
“双碳”目标和新型电力系统构建要求下,新能源发展进一步提速,预计2030年前后,新能源发电将成为我国第一大装机电源。储能技术不仅可以为新能源提供更多的消纳空间,还可以帮助提高能源利用效率,降低碳排放,促进社会经济可持续发展。储能科学与工程专业毕业生就业前景广阔,可投身阳光电源、宁德时代、比亚迪等新能源企业、国家电网、南方电网、电动汽车及氢能等战略行业,或入职华为、中科院等顶尖企业与科研机构,本科起薪可达20万。岗位涵盖储能系统设计、电池研发、能源管理算法工程师及碳中和解决方案顾问等多元化方向,随着国家“双碳”目标的推进,行业人才缺口持续扩大,职业发展兼具技术创新红利与政策机遇,毕业生可快速成长为能源转型核心力量,在“双碳”赛道实现技术价值与个人发展的双重突破!
社会上是否存在对储能科学与工程专业的理解误区?
储能科学与工程专业常被误解为仅围绕“电池技术”或局限于电力行业,实则其覆盖电化学储能、物理储能、热储能及氢能等多技术领域,课程融合材料、电气、热力学等多学科,就业横跨新能源、电动汽车、工业节能、氢能交通及碳资产管理等多元场景。部分人误以为“行业太新、就业不稳”,但事实上,国家新型储能目标及光储配套刚性需求驱动行业高速发展,锂电成本十年降90%推动市场化盈利。专业学生可参与储能政策分析、产品设计等岗位,无需担忧“纯工科壁垒”。就业环境并非在偏远地区,研发岗、项目岗及新兴领域均提供多样化选择。该专业以“技术+政策”双引擎支撑,既是碳中和核心赛道,更具备跨领域创新潜力,助力学生在新能源浪潮中把握职业黄金期。
储能科学与工程专业的培养优势是什么?
学生培养方面,本专业秉承了哈工大的优良传统,主要优势为:(1)师资力量雄厚,专业教师中高级职称比例达到80%,其中国家高层次人才计划2人。此外聘任一校三区知名专家为客座教授或兼职博导,助力学生能力培养提升。(2)优势学科支撑:目前拥有动力工程及工程热物理及电气工程两个国家重点学科一级学科,与本部共享动力工程及工程热物理及电气工程两个一级学科博士学位授权点。为培养多学科多领域交叉融合、协同创新的复合型储能技术精英和高端人才奠定了基础。(3)精准面向企业需求:与国电投、中核集团、航天科工集团、华为、比亚迪等相关企业密切合作,科学制定详实可行并符合行业需求的人才培养方案,加强产学研合作,开创储能科学与工程专业教育的新篇章。