肖文平

近年來(lái)，國(guó)家在新能源開(kāi)發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域制訂了各種扶持政策以支持新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展對(duì)技術(shù)型人才提出了相應(yīng)的需求，在教育部的鼓勵(lì)下，國(guó)內(nèi)高職院校紛紛開(kāi)設(shè)新能源應(yīng)用技術(shù)專業(yè)。目前已設(shè)立的新能源類專業(yè)，教學(xué)方向主要圍繞新能源發(fā)電領(lǐng)域，然而新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要發(fā)電與儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)展的相互平衡。近年來(lái)新能源汽車也獲得快速的發(fā)展，而制約其發(fā)展的核心部件仍然是儲(chǔ)能系統(tǒng)。因此有必要在高職院校中，基于新能源應(yīng)用技術(shù)專業(yè)背景下發(fā)展儲(chǔ)能應(yīng)用與技術(shù)方向。本文就新能源儲(chǔ)能應(yīng)用技術(shù)方向發(fā)展的可行性和必要性、產(chǎn)業(yè)定位和課程體系建設(shè)進(jìn)行深入的探討。

一、引言

隨著不可再生能源的日益枯竭以及環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，新能源的開(kāi)發(fā)與利用達(dá)到了空前的熱度，國(guó)家出臺(tái)了多項(xiàng)政策支持新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)人才的培養(yǎng)，特別是技能型人才的培養(yǎng)，提出了新的要求。國(guó)內(nèi)大多高職院校開(kāi)設(shè)了新能源相關(guān)的專業(yè)，以適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)人才的需求。

新能源的開(kāi)發(fā)主要圍繞各種新能源相關(guān)的發(fā)電技術(shù)，如光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、潮汐能發(fā)電等[1]。2010年，教育部發(fā)文鼓勵(lì)有條件的高校申請(qǐng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)的專業(yè)[2]。國(guó)內(nèi)高職院校紛紛開(kāi)設(shè)新能源應(yīng)用技術(shù)專業(yè)。目前國(guó)內(nèi)高職院校開(kāi)設(shè)的新能源相關(guān)專業(yè)也主要圍繞發(fā)電技術(shù)開(kāi)展，絕大部分的專業(yè)方向?yàn)楣夥l(fā)電技術(shù)和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，并且部分高職院校將其作為重點(diǎn)專業(yè)發(fā)展，辦出了其特色。國(guó)內(nèi)已開(kāi)設(shè)的新能源應(yīng)用技術(shù)類專業(yè)情況大致如下，以天津中德職業(yè)技術(shù)學(xué)院、湖南理工職業(yè)技術(shù)學(xué)院為代表的眾多高職院校開(kāi)展新能源發(fā)電方向?yàn)橹鞯慕虒W(xué)[3]，還有部分高職院校開(kāi)設(shè)新能源汽車相關(guān)的專業(yè)，如安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院[4]，但該方向主要關(guān)注新能源汽車整車及關(guān)鍵零部件的安裝調(diào)試、性能檢測(cè)和故障檢修，并非涉及新能源儲(chǔ)能領(lǐng)域。

新能源的利用，除了需要開(kāi)發(fā)先進(jìn)的發(fā)電技術(shù)，同時(shí)必須具備能與之匹配的儲(chǔ)能系統(tǒng)。發(fā)電技術(shù)與儲(chǔ)能技術(shù)屬于匹配性領(lǐng)域。然而，在目前高職領(lǐng)域新能源專業(yè)建設(shè)中，呈現(xiàn)了一邊倒的現(xiàn)象，儲(chǔ)能系統(tǒng)的教學(xué)與研究從來(lái)沒(méi)有被重視。已報(bào)道的開(kāi)展從事鋰電相關(guān)方向的高職院校僅有宜春職業(yè)技術(shù)學(xué)院[5]，且其方向僅為鋰離子電池的生產(chǎn)、制造和檢測(cè)，未上升到作為儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)考慮專業(yè)建設(shè)。

順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院在全國(guó)高職院校中，首個(gè)提出了在新能源應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的背景下，發(fā)展儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)的方向，以滿足儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)θ瞬虐l(fā)展的需求。筆者在2015年度全國(guó)新能源職教聯(lián)盟年會(huì)上，作了題為《新能源儲(chǔ)能應(yīng)用技術(shù)及課程設(shè)計(jì)》的報(bào)告，引起了國(guó)內(nèi)對(duì)該領(lǐng)域?qū)I(yè)建設(shè)的巨大反響。本文介紹了本校在開(kāi)展上述專業(yè)發(fā)展過(guò)程中所作的初步探索，分析新能源儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)的產(chǎn)業(yè)背景，就新能源發(fā)展儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向的可行性與必要性作深入的分析，并就儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向的課程體系建設(shè)作探討。希望能為國(guó)內(nèi)高職院校的新能源專業(yè)建設(shè)提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

二、新能源儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向建設(shè)的可行性

（一）新能源產(chǎn)業(yè)支撐

圖1近三年新能源汽車產(chǎn)量及累計(jì)保有量

近年來(lái)，由于政府的政策引導(dǎo)及環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，新能源汽車呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。2015年，由于政策、補(bǔ)貼和資金等一系列因素的支持，以及技術(shù)進(jìn)步和成本降低突破了臨界點(diǎn)，中國(guó)新能源汽車及鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈迎來(lái)了爆發(fā)式增長(zhǎng)。2015年各類EV和PHEV總產(chǎn)量超過(guò)30萬(wàn)臺(tái)，帶來(lái)了超過(guò)15GWh的動(dòng)力電池需求量。據(jù)中國(guó)工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司發(fā)布消息，2015 年中國(guó)累計(jì)生產(chǎn)新能源汽車37.90 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)4 倍。據(jù)工信部網(wǎng)站消息，根據(jù)機(jī)動(dòng)車整車出廠合格證統(tǒng)計(jì)，2016年1 月，我國(guó)新能源汽車生產(chǎn)1.61 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)144%。其中，純電動(dòng)乘用車生產(chǎn)7952 輛，同比增長(zhǎng)3 倍，插電式混合動(dòng)力乘用車生產(chǎn)4887 輛，同比增長(zhǎng)115%；純電動(dòng)商用車生產(chǎn)2422 輛，同比增長(zhǎng)80%，插電式混合動(dòng)力商用車生產(chǎn)834 輛，同比下降4%。其中，列入《免征車輛購(gòu)置稅的新能源汽車車型目錄》 前六批的國(guó)產(chǎn)新能源汽車生產(chǎn)1.55 萬(wàn)輛，占1 月產(chǎn)量的97%。[6]

隨著扶持政策的刺激以及新能源汽車技術(shù)的不斷革新，新能源汽車呈現(xiàn)井噴式的增長(zhǎng)趨勢(shì)。產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，需要相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)型人才予以支撐，其涵蓋技術(shù)研發(fā)、檢測(cè)、生產(chǎn)、銷售及售后技術(shù)服務(wù)等整個(gè)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈。

鋰離子電池方面，全球鋰離子電池的市場(chǎng)，已經(jīng)基本形成中日韓三足鼎立的局面。新能源汽車的放量拉動(dòng)動(dòng)力鋰電池及電池關(guān)鍵材料需求快速增長(zhǎng)。工信部披露，2015 年上半年我國(guó)鋰離子電池制造企業(yè)，累計(jì)完成主營(yíng)收入同比增長(zhǎng) 17.4%，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額同比增長(zhǎng) 72.8%，完成稅金總額同比增長(zhǎng) 43.1%。鋰電池行業(yè)利潤(rùn)的快速上升，與新能源汽車的銷售放量密切相關(guān)。隨著各地補(bǔ)貼細(xì)則相繼落地、充電設(shè)施扶持政策出臺(tái)等因素推動(dòng)，電動(dòng)汽車銷售將延續(xù)高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，并給上游鋰電池企業(yè)帶來(lái)實(shí)質(zhì)性訂單支撐。

目前國(guó)內(nèi)的新能源發(fā)電與儲(chǔ)能相關(guān)產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展的時(shí)期，基于新能源應(yīng)用技術(shù)專業(yè)背景下開(kāi)展儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向的建設(shè)，符合新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，并能確保高職院校培養(yǎng)的學(xué)生實(shí)現(xiàn)靈活高效的就業(yè)，提高高職院校的就業(yè)率。

（二） 工程技術(shù)能力與創(chuàng)新

近年來(lái)，隨著新能源的開(kāi)發(fā)以及小型化電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，儲(chǔ)能相關(guān)的檢測(cè)與應(yīng)用模塊已相對(duì)較為成熟；另外，隨著工程技術(shù)的不斷革新，目前國(guó)內(nèi)廠商已具備針對(duì)新能源儲(chǔ)能與應(yīng)用設(shè)計(jì)教學(xué)模塊的能力。

（三）社會(huì)政策環(huán)境

工信部發(fā)布《中國(guó)制造2025》規(guī)劃系列解讀，在節(jié)能與新能源汽車方面提出以下發(fā)展目標(biāo)。對(duì)于純電動(dòng)汽車及插電式混合動(dòng)力汽車，產(chǎn)業(yè)化方面提出，到 2020 年，自主品牌純電動(dòng)和插電式新能源汽車年銷量突破100 萬(wàn)輛，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占70%以上；到2025年，與國(guó)際先進(jìn)水平同步的新能源汽車年銷量300萬(wàn)輛，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占80%以上。政策的引導(dǎo)將促使新能源汽車的快速發(fā)展。

《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃的建議》明確指出支持節(jié)能環(huán)保、新能源等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

教育部公布的2016年職業(yè)教育與產(chǎn)業(yè)對(duì)話活動(dòng)計(jì)劃中，將新能源汽車列為產(chǎn)業(yè)對(duì)接項(xiàng)目之一。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要以及國(guó)家政策的引導(dǎo)，將確保新能源儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向建設(shè)工作的有序開(kāi)展。

三、新能源儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向建設(shè)的必要性

近年來(lái)國(guó)家大力支持新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，新能源汽車產(chǎn)業(yè)及其產(chǎn)業(yè)鏈也獲得了快速的發(fā)展。產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展需要相關(guān)技術(shù)型人才予以支撐，而國(guó)內(nèi)高職院校的新能源類別專業(yè)主要關(guān)注新能源發(fā)電領(lǐng)域，鮮見(jiàn)關(guān)于開(kāi)展儲(chǔ)能應(yīng)用技術(shù)專業(yè)方向發(fā)展的報(bào)道?；谛履茉磻?yīng)用技術(shù)專業(yè)背景下發(fā)展新能源儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向，符合國(guó)家的中長(zhǎng)期規(guī)劃要求。因此有必要建設(shè)新能源儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向。

（一） 發(fā)展儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向，符合國(guó)家節(jié)能環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展的需要

隨著不可再生能源的日益枯竭，世界大國(guó)紛紛重新定位本國(guó)的能源儲(chǔ)備。我國(guó)近年來(lái)大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，并宣傳低碳節(jié)能環(huán)保理念。在新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，與之匹配的儲(chǔ)能系統(tǒng)日益暴露出短板，成為亟需解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。另外，能源短缺和環(huán)境污染是當(dāng)今世界最為關(guān)注的兩大難題。以燃油為動(dòng)力的交通運(yùn)輸工具已經(jīng)成為能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題的重要組成部分。近年來(lái)的實(shí)踐表明，中長(zhǎng)期內(nèi)采用二次電池為純動(dòng)力或混合動(dòng)力能源是解決能源短缺和環(huán)境污染的必然選擇。同時(shí)，我國(guó)的汽車產(chǎn)業(yè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美日韓，發(fā)展電動(dòng)汽車將是我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的捷徑。因此，在高職院校開(kāi)展儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)與研究，為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)型技能型人才，有利于促進(jìn)我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，符合國(guó)家節(jié)能環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展的需要。

（二） 發(fā)展儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向，是提高就業(yè)率、實(shí)現(xiàn)學(xué)生人生價(jià)值的需要

目前國(guó)家正大力發(fā)展新能源及其儲(chǔ)能系統(tǒng)，制定了各項(xiàng)扶持政策。在利好形勢(shì)的帶動(dòng)下，相關(guān)產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展。目前人才的培養(yǎng)遠(yuǎn)不能滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。通過(guò)新能源儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向的建設(shè)，開(kāi)展儲(chǔ)能領(lǐng)域的教學(xué)與研究，為國(guó)家培養(yǎng)和儲(chǔ)備相關(guān)技術(shù)型人才，一方面能為國(guó)家新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供人才支撐；另一方面，儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)θ瞬诺那啡?，恰為學(xué)生提供了廣闊的就業(yè)空間，使學(xué)生將所學(xué)技能應(yīng)用于國(guó)家建設(shè)，因此開(kāi)展儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)的課程教學(xué)與實(shí)訓(xùn)，將有利于提高學(xué)生的就業(yè)率，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的人生價(jià)值。

（三）發(fā)展儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向，是新能源專業(yè)發(fā)展的需要

在新能源領(lǐng)域，新能源發(fā)電技術(shù)與儲(chǔ)能技術(shù)屬于匹配性技術(shù)，新能源發(fā)電后，所產(chǎn)生的電量需要儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行儲(chǔ)存利用。然而目前的高職院校新能源專業(yè)建設(shè)過(guò)程中，呈現(xiàn)了向新能源發(fā)電一邊倒的現(xiàn)象，導(dǎo)致新能源專業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)畸形趨勢(shì)，不利于新能源產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。目前依據(jù)新能源專業(yè)建設(shè)情況，發(fā)電領(lǐng)域已相對(duì)成熟且具備一定的規(guī)模，因此后續(xù)的新能源專業(yè)建設(shè)應(yīng)向儲(chǔ)能領(lǐng)域發(fā)展并適度傾斜。在新能源專業(yè)背景下發(fā)展新能源儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向，完善課程體系規(guī)劃建設(shè)，符合新能源應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的發(fā)展需要。

（四）發(fā)展儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向，是高職院?？蒲袆?chuàng)新能力提升的需要

目前新能源發(fā)電與儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)儆趪?guó)家重點(diǎn)支持領(lǐng)域，高職院校發(fā)展新能源儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向，開(kāi)展相關(guān)領(lǐng)域的研究工作，有利于獲得國(guó)家、省、市、區(qū)相關(guān)政策的支持，有利于提升本校的科研創(chuàng)新能力，全面提升高職院校科研技術(shù)能力形象；同時(shí)以發(fā)電以及儲(chǔ)能相結(jié)合的技術(shù)開(kāi)展項(xiàng)目設(shè)計(jì)，有利于研究成果獲得快速的落地和應(yīng)用，將有利于體現(xiàn)高職院校對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐作用。

四、新能源儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向產(chǎn)業(yè)定位

新能源儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向的建設(shè)要立足當(dāng)前儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀以及與發(fā)電產(chǎn)業(yè)的匹配性配置，其核心技術(shù)是儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其應(yīng)用。目前較為成熟的儲(chǔ)能系統(tǒng)是鋰離子電池系統(tǒng)，在研的儲(chǔ)能系統(tǒng)有超級(jí)電容器，而電池管理系統(tǒng)（BMS管理系統(tǒng)）也屬于電池電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心組成部分。對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用，目前主要有兩大領(lǐng)域，一是大型電池組的應(yīng)用，主要用在電動(dòng)機(jī)車上，二是小型便攜式電池的應(yīng)用，如航模玩具。本校新能源儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向的產(chǎn)業(yè)定位如圖2所示。

五、 新能源儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)課程體系建設(shè)

新能源儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)課程體系應(yīng)包括專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)技能以及專業(yè)核心技能，其中專業(yè)核心技能課程應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有新能源儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)中所涉及崗位設(shè)置，而專業(yè)基礎(chǔ)技能及專業(yè)基礎(chǔ)課則根據(jù)專業(yè)核心技能所涉及的基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)技能而設(shè)置。根據(jù)目前電動(dòng)機(jī)車產(chǎn)業(yè)以及鋰離子電池應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的崗位需求，我校新能源儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)的專業(yè)核心技能課程有鋰離子電池BMS管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)、動(dòng)力電池系統(tǒng)制造與測(cè)試、電動(dòng)機(jī)車安裝與設(shè)計(jì)、儲(chǔ)能產(chǎn)品制造工藝、智能產(chǎn)品儲(chǔ)能應(yīng)用實(shí)訓(xùn)；專業(yè)基礎(chǔ)技能課程有電子產(chǎn)品通用項(xiàng)目測(cè)試、單片機(jī)技術(shù)初步實(shí)踐、電力電子技術(shù)、電子線路CAD、電極控制與PLC應(yīng)用；專業(yè)基礎(chǔ)課有電化學(xué)基礎(chǔ)、材料物理化學(xué)、鋰離子電池基礎(chǔ)、超級(jí)電容器基礎(chǔ)。新能源儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向課程體系如圖3所示。

六、結(jié)論

新能源儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)與新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)屬于匹配性領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)，且隨著電動(dòng)汽車、小型化電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，新能源儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)獲得空前的發(fā)展。然而目前高職院校新能源應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的設(shè)置主要圍繞新能源發(fā)電一邊倒，對(duì)新能源儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)重視程度不夠，無(wú)法支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)的人才需求。因此有必要基于新能源應(yīng)用技術(shù)的專業(yè)背景下，發(fā)展新能源儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向。

發(fā)展新能源儲(chǔ)能與應(yīng)用技術(shù)方向，一方面能為國(guó)家新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供智力支持，解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)不對(duì)稱的矛盾；另一方面能提升學(xué)生的就業(yè)率，便于學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于國(guó)家建設(shè)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的人生價(jià)值；同時(shí)也為高職院校提升科研能力提供了新的途徑。簡(jiǎn)單而言，新能源儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域?qū)儆谝粋€(gè)具有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)卻在高職教育幾乎處于空白的領(lǐng)域，希望在后續(xù)新能源專業(yè)建設(shè)的過(guò)程中，國(guó)家有關(guān)部門(mén)能予以政策、資金的傾斜，也希望各位職教同行能予以重視。

[基金項(xiàng)目：廣東省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（2015A030310522）；廣東省信息技術(shù)類教指委教改課題（2013B017）；廣東省高校熱泵工程技術(shù)研究（開(kāi)發(fā)）中心項(xiàng)目（2014- KJZX0056）。]

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責(zé)任編輯陳春陽(yáng)