Ano ang mga bagong materyales at kagamitan ng enerhiya?

Ang tinatawag na bagong enerhiya ay tumutukoy sa enerhiya na hindi pa nagagamit sa malaking sukat at nasa ilalim ng aktibong pananaliksik at pag-unlad, na iba sa kumbensyonal na enerhiya tulad ng karbon, langis, natural gas at malaki at katamtamang laki ng hydropower. Halimbawa, ang solar energy, wind energy, modern biomass energy, geothermal energy, ocean energy at hydrogen energy ay mga bagong pinagmumulan ng enerhiya. Ang mga bagong materyales sa enerhiya ay ang mga pangunahing materyales na ginamit sa proseso ng pagsasakatuparan ng pagbabago at paggamit ng mga bagong pinagkukunan ng enerhiya at pagbuo ng mga bagong teknolohiya ng enerhiya.

Sa kasalukuyan, ang higit na pinag-aralan at medyo mature na mga bagong materyales sa enerhiya ay higit sa lahat ay mga solar cell na materyales, power battery materials, fuel cell materials, biomass energy materials, wind energy materials, supercapacitors, nuclear energy materials, atbp.

Ang pangunahing ng mga bagong materyales at aparato ng enerhiya ay ang pangunahing ng pananaliksik at pagpapaunlad ng mga pangunahing materyales at disenyo ng aparato at paggawa ng bagong conversion at paggamit ng enerhiya. Ang major na ito ay isa sa unang batch ng mga major na may kaugnayan sa pambansang strategic na umuusbong na mga industriya na idinagdag ng Ministri ng Edukasyon noong 2010, at isa ito sa mga pinakabatang major sa materyal na kategorya ng engineering.

Sinabi ni Propesor Li Meicheng na ang konotasyon ng pangunahing ng mga bagong materyales at kagamitan ng enerhiya ay nakasalalay sa pagsasama-sama ng mga bagong materyales at kagamitan ng enerhiya. Iba sa mga tradisyunal na materyales, tulad ng mga materyales ng haluang metal, ang mga bagong materyales sa enerhiya ay hindi simpleng mga materyales, ngunit may mga katangian ng istruktura at pagganap. Halimbawa, ang pangunahing materyal ng mga solar panel ay hindi simpleng silikon, ngunit upang bumuo ng isang tiyak na istraktura (tulad ng PN junction), at maaaring makamit ang photoelectric conversion function. Samakatuwid, ang pananaliksik ng mga bagong materyales at kagamitan ng enerhiya ay hindi lamang mga materyales o bahagi, ngunit upang pagsamahin ang dalawa. Sa madaling salita, ang major ay nakatuon sa kung paano masira ang mga linya ng fault sa pagitan ng mga bagong materyales at device ng enerhiya.

Kunin ang mga de-kuryenteng sasakyan, halimbawa, kung saan mabilis na umuunlad ang teknolohiya ng power battery. Halimbawa, ang negatibong baterya ng lithium titanate ay may mga pakinabang ng pagganap ng mabilis na pagsingil, mahabang buhay, mataas na kaligtasan, atbp., Ang kawalan ay mababa ang density ng enerhiya, mataas na presyo, na angkop para sa paggamit ng bus. Gayunpaman, kamakailan lamang, mabilis na umunlad ang baterya ng carbon negative fast charging, at ang mataas na density ng enerhiya at mababang gastos nito ay inaasahang papalitan ang negatibong baterya ng lithium titanate. Anuman ang uri ng baterya, ang mga materyales at kagamitan nito ay hindi mapaghihiwalay, at ang huling materyal ay dapat gawing baterya. Siyempre, ito ay isang maliit na bahagi lamang ng larangan ng pananaliksik ng mga bagong materyales at aparato ng enerhiya.

Ano ang mga lugar ng pananaliksik ng mga bagong materyales at kagamitan ng enerhiya?

Sinabi ni Propesor Li Meicheng na ang kasalukuyang aktibong mga lugar ng pagsasaliksik ng mga pangunahing materyales at kagamitan sa enerhiya ay:

Una, ang proseso ng conversion ng enerhiya. Halimbawa, liwanag na enerhiya sa kuryente, liwanag na enerhiya sa init, liwanag na enerhiya sa kemikal na enerhiya, hangin na enerhiya sa kuryente, biomass na enerhiya sa kuryente, at iba pa. Halimbawa, ang mga solar cell ay nagko-convert ng liwanag na enerhiya sa kuryente, at ang artipisyal na photosynthesis ay nagko-convert ng liwanag na enerhiya sa enerhiya ng kemikal.

Pangalawa, pagkuha at pag-iimbak ng enerhiya. Noong Nobyembre 2016, pinangunahan ni Premyer Li Keqiang ang isang pulong ng National Energy Commission, na nag-deliberate at nag-apruba sa 13th Five-Year Energy Development Plan. Iminungkahi ni Li na mag-focus sa renewable energy development at utilization, lalo na ang bagong enerhiya sa grid technology at energy storage, micro network technology breakthrough, ang komprehensibong construction na "Internet +" na wisdom energy, pagbutihin ang power system adjustment kakayahan, dagdagan ang bagong enerhiya na ibinigay na kakayahan , bumuo ng advanced na mataas na kahusayan at teknolohiya sa pag-save ng enerhiya at kumpetisyon sa enerhiya ang namumunong taas ng agham at teknolohiya. Noong 2016, inaprubahan ng National Energy Administration ang pagtatayo ng national large-scale chemical energy storage demonstration project sa unang pagkakataon sa buong bansa, at naglagay din ng mga partikular na innovation target para sa energy storage technology ng malalaking kapasidad na ultracapacitors. Ang teknolohiya sa pag-iimbak ng enerhiya ay magiging isa sa mga pangunahing lugar ng pananaliksik sa susunod na limang taon. Bilang karagdagan, ang wind turbine impeller surface coating (anticorrosion at iba pang mga katangian), fuel cell, atbp., ay mga bagong materyales sa enerhiya at mga larangan ng pananaliksik ng mga aparato.

Mga sensor sa pinagsamang sistema ng enerhiya. Ito ay isa pang lugar kung saan napagtanto kamakailan ni Propesor Li na ang mga bagong materyales at kagamitan ng enerhiya ay maaaring malawakang magamit. Sa ilalim ng background ng patuloy na pagpapalalim ng reporma ng electric power system, ang pagbabago ng tradisyunal na power grid at ang pagtatayo ng integrated energy system ay naging pangkalahatang trend, ngunit mayroon pa ring kakulangan ng mga key node, o switch sa makipag-usap sa isa't isa. Ang pagtaas ng pagiging kumplikado ng enerhiya na konektado sa sistema ng enerhiya ay nangangailangan ng matalinong pag-deploy. Ang kasalukuyang grid, gayunpaman, ay walang "mata" at "tainga" upang mabilis at tumpak na mag-deploy ng enerhiya. Ang mga "mata" at "tainga", na mga sensor, ay eksaktong kung saan pumapasok ang mga bagong materyal ng enerhiya at propesyon ng mga aparato. Malamang na ang paggamit ng isang bagong materyal ng enerhiya ay hahantong sa isang mahusay na pagbabago.

Paano ang tungkol sa Bagong enerhiya Mga materyales at kagamitan?

Noong Hulyo 2012, pinangunahan ng North China Electric Power University ang ikatlong Pambansang Symposium sa pagtatayo ng mga bagong materyales at kagamitan ng enerhiya. Mahigit sa 70 katao ang lumahok sa kaganapan, kabilang ang mga punong-guro ng mga bagong materyales at kagamitan ng enerhiya mula sa higit sa 30 unibersidad, mga kinatawan ng mga bagong negosyo sa enerhiya at mga asosasyon ng industriya, at mga bagong yunit ng pag-publish ng enerhiya. Si Ni Weidou, akademiko ng Tsinghua University, ay nagsasalita tungkol sa pag-unlad at pangangailangan ng talento sa larangan ng bagong enerhiya. Itinuro niya na ang pag-unlad ng bagong industriya ng enerhiya ay dapat tumagal ng isang praktikal na daan, at ang mga kolehiyo at unibersidad na nagdadalubhasa sa bagong enerhiya ay dapat magbatay sa kanilang sariling mga katangian, pagtagumpayan ang bottleneck ng pag-unlad, at mag-ambag sa pagtatayo ng bagong enerhiya. China Renewable Energy Association photovoltaic committee deputy director, secretary general Wu Dacheng nakaumang sa pulong, bagong enerhiya tauhan pagsasanay ay dapat palakasin ang pangunahing edukasyon ng mga unibersal na talento, ang makatwirang pagpapakilala ng mga guro, palakasin ang pagpapalitan at magkasanib na edukasyon.

Ang background ng mga bagong materyales sa enerhiya at mga aparato na pangunahing sa iba't ibang mga unibersidad ay ibang-iba, kaya ang mga kurso ay mayroon ding sariling mga katangian. Isinasaalang-alang ang North China Electric Power University bilang halimbawa, ang kurikulum nito ay nagtatampok ng malakas na kumbinasyon ng mga disiplina at intersection. Sinabi ni Propesor Li Meicheng na ang pangunahing ng mga bagong materyales at kagamitan ng enerhiya ay kinabibilangan ng sumusunod na tatlong aspeto: ang pisikal at kemikal na mekanismo ang batayan, ang materyal ay ang pangunahing katawan, at ang aparato ay ang pagganap ng materyal. Ang mga kolehiyo at unibersidad ay dapat pagsamahin ang kanilang sariling mga propesyonal na katangian at gawin ang tatlo sa organikong paraan sa pamamagitan ng makatwirang setting ng kurikulum.

Mga pangunahing kurso (komprehensibong impormasyon ng bawat paaralan)

Solid state physics, physical chemistry, material chemistry at physics, enerhiya, electrochemistry, power supply technology, semiconductor physics at device, energy storage materials at paghahanda, material analysis at testing method, energy transformation at application, ang advanced energy saving technology na prinsipyo at teknolohiya, mga solar cell, prinsipyo at teknolohiya ng baterya ng lithium ion, disenyo ng pagsasama-sama ng sistema ng enerhiya, ang bagong uso sa pagbuo ng enerhiya sa mundo ng serye ng panayam, atbp.

At bagong enerhiya agham at engineering pangunahing pagkakaiba

Ang parehong mga major ay nabibilang sa kategorya ng engineering, ngunit ang mga bagong materyales at aparato ng enerhiya ay nabibilang sa kategorya ng materyal, at ang bagong agham at engineering ng enerhiya ay nabibilang sa kategorya ng lakas ng enerhiya. Ang bagong agham at engineering ng enerhiya ay nakatuon sa bagong industriya ng enerhiya, na may malakas na interdisciplinary at malaking propesyonal na span. Ang pundasyon ng disiplina ay nagmula sa maraming agham at inhinyero, at malapit na nauugnay sa pisika, kimika, materyales, makinarya, elektroniko, impormasyon, software, ekonomiya at marami pang ibang mga major. Ayon sa mga pangangailangang panlipunan at kanilang sariling propesyonal na akumulasyon, ang mga kolehiyo at unibersidad ay nag-set up ng kanilang sariling mga katangian ng bagong agham ng enerhiya at engineering major, mga layunin sa pagsasanay, Mga Setting ng kurikulum, pangunahing direksyon at iba pa ay medyo naiiba.